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破波带内外都有质量输移流存在，其对破波带内污染物输移有怎样的影响，需要进一步深入研究。本文基于实验以及考虑质量输移流的对流扩散数学模型研究了平直斜坡上破波带内质量输移流对污染物输移影响。数学模型包括波浪模型、近岸流模型以及对流扩散模型。首先建立了破波带内污染物输移数学模型，其中波浪场基于波能守恒方程来计算，波导流场基于Longuet-Higgins提出的辐射应力模拟，污染物对流扩散方程中考虑了质量输移流的影响，并利用算例验证该数学模型。其次简要介绍了平直斜坡上破波带内污染物输移实验，并分析了污染物输移特性。连续投放污染物会形成污染带，本文分析了两种波况下不同时刻污染带与岸线夹角的变化，以及污染物在垂直岸线和沿岸线方向的输移速度，结果表明对两种波况来说在初始10-40s污染团向岸线方向输移速度分别约为0.05m/s、0.017m/s，之后速度分别减小为0.001m/s、0.011m/s。数值模拟结果与实验结果比较表明：考虑质量输移流的模拟结果与实验更为吻合。因而，通过实验以及数模研究表明破波带内质量输移流对破波带内污染物在垂直岸线方向的输移有重要影响，而对沿岸方向的输移则影响较小。 相似文献
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沿岸流不稳定运动属于超低频运动,研究它的传播特性,有助于深入理解其对岸滩演变、污染物、鱼卵等输移、迁移的影响。本文基于小波相干谱对所选实验波况进行了研究,分析了规则波、随机波入射情况下沿岸流不稳定运动传播特性,并讨论了入射波高、周期、坡度等对其的影响。结果表明,不规则波更易诱导出沿岸流不稳定运动,且在不规则波情况下,不稳定运动在沿岸方向相距4 m的两个断面上产生的相位差都约为±30°,与波浪入射角相近;随着入射波高的增加,非线性随之增强,更易诱导出不稳定运动,生成的沿岸流不稳定运动周期范围将增大;入射波周期对沿岸流不稳定运动的传播特性影响较小;坡度越陡越易诱导出超低频的不稳定运动。 相似文献
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为研究沙坝地形上沿岸流不稳定运动特征模式变化特性,建立了考虑底摩擦影响的不稳定模型,并用该模型计算了两种沙坝地形(坡度分别为1:40和1:100)上的不稳定特征模式,这些模式内容包括不稳定运动波长、传播速度、不稳定增长率和扰动速度场。将这些结果与忽略底摩擦计算结果进行了比较,分析了底摩擦对不稳定特征模式的影响。上述研究表明沙坝地形上不稳定运动传播速度约为时均沿岸流最大值的0.71~0.79;1:40沙坝地形上产生不稳定运动所用的时间比1:100地形上更短;底部摩擦可以很大程度上抑制沿岸流不稳定运动的产生;一般观测到的(准)韵律形、新月形沙坝都在后剪切区(紧邻时均沿岸流最大值向海方向区域)产生;不稳定运动在沙坝处运动最强,并且坡度越缓,不稳定运动沿岸方向波长越长。 相似文献
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为研究斯托克斯漂移对近岸污染物输移的影响，首先建立波导流和考虑斯托克斯漂移的对流扩散数值模型，通过数模结果与实验结果的比较，研究平直斜坡地形下规则波入射时斯托克斯漂移对污染物输移的影响，波导流模型中波浪场基于波能守恒方程来模拟，波导流场基于Longuet-Higgins提出的辐射应力来模拟，污染物对流扩散模型考虑了斯托克斯漂移的影响。其次，利用一个算例来验证对流扩散模型，结果表明数值模型计算结果与解析解吻合良好。最后，利用该模型模拟了两个实验工况下污染物的输移，数值模拟结果与实验结果吻合良好，表明斯托克斯漂移对近岸污染物向岸线方向的输移有比较明显的影响。 相似文献
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在坡度为1:40的平面斜坡上进行了单向不规则波的沿岸流不稳定运动实验,观测到了沿岸流的周期性波动(波动周期约为100 s)。利用最大熵方法和三角函数回归法求得这种波动的主频率以及幅值,分析了波动幅值在垂直岸线方向的变化,结果表明该变化与沿岸流变化类似,即在沿岸流最大值附近这种波动强度最大。为了分析波动的机理,利用线性沿岸流不稳定模型对模型实验结果进行了分析,求得了不稳定运动增长模式和波动周期,并与对应实测结果进行了比较,结果表明,计算结果与实测值符合,从而说明实验中观测到的这种周期性波动为沿岸流不稳定引起的剪切波。 相似文献
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沿岸流不稳定运动目前已成为一个研究热点,对于沿岸流不稳定的研究对于近岸泥沙、污染物输移以及海岸养护等都有很重要的意义。本文详细介绍了沿岸流不稳定运动的研究进展,具体包括沿岸流不稳定运动现场以及实验室实验研究进展,沿岸流线性不稳定理论,非线性不稳定理论以及沿岸流不稳定运动产生的其它理论分析。结果表明国外对于该问题的研究(主要是有关不稳定理论方面)已经取得很多成果,但国内目前很少,并且现在对沿岸流不稳定研究比较成熟的理论基础是不稳定理论,该理论都假定增长率最大的不稳定模式决定着沿岸流的波动特性。但对于多模式不稳定运动的研究还基本没有,对于沿岸流不稳定运动三维特性的研究(包括数值研究及实验研究)也基本没有报道。所以这两个方面可能是以后对该问题研究的重要方向。 相似文献
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本文以沿岸流不稳定运动实验中流速仪采集到的不规则波的流速时间历程为基础,利用相关性分析,得到两个不同位置处对应流速时间历程的最大相关系数和延迟时间,进而分析沿岸流不稳定运动在1∶40和1∶100平直斜坡上的传播方向,并且分析了其随入射波高、周期的变化。结果表明沿岸流不稳定运动在海岸垂向环流系统的作用下,其传播方向会向海方向偏移,与岸线角度大约在0°到45°之间,且在1∶40和1∶100坡情况下,沿岸流不稳定运动的偏移角分别随入射周期和波高的增加而增加,但1∶100坡的增加幅值较小,大约为1∶40坡情况下的1/2。 相似文献
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