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二维风浪潮流泥沙数学模型在天津港新建滚装码头工程中的应用

作　者: 陆海建
导　师: 别社安；付瑞清
学　校: 天津大学
专　业: 水利工程
关键词: SWAN风浪模型 MIKE21潮流模型 MIKE21泥沙模型波流耦合模拟粘性泥沙输送
分类号: U612.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 102次
引　用: 1次
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内容摘要

天津港是我国最大的人工港,位于渤海湾的湾顶处,该区域坡度十分平缓,是典型的淤泥质海滩,泥沙淤积一直是其工程建设过程中需要重点研究和解决的问题之一。因此,合理地模拟泥沙运动并准确预测港口航道工程的淤积情况对于工程建设具有十分重要的意义,为此,本文将在前人研究的基础上,建立一套水动力数值模型和泥沙运动数值模型,力求比较真实地反映该区域风、浪、流等动力要素以及它们之间的相互影响,并将其用于港口航道工程的淤积预测,以便为工程的建设提供依据。本文首先引入SWAN风浪模型和二维MIKE21潮流模型,重点进行波浪场和潮流场的耦合模拟。随后在对波浪场和潮流场耦合模拟的基础上,采用MIKE21泥沙运动模型对波流共同作用下的泥沙运动进行数值模拟,建立了可以描述类似天津港区域的复杂海岸动力作用下粘性泥沙运动的二维数值模型。该模型基于冲刷模型,还考虑了海底床面的冲刷和淤积过程,更加真实地反映了粘性泥沙的运动规律。最后,把建立的二维风浪潮流泥沙数学模型应用于天津港北港池新建滚装码头工程中,在了解工程区自然条件的前提下,进行了二维风浪潮流泥沙数值模拟,并通过与实测资料的对比,对模型进行了验证。结果表明,本文建立的模型能够较合理地反映在该码头区域泥沙的运动和淤积情况,对工程实践能够起到较好的指导作用。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
第一章绪论  6-13
  1.1 研究意义  6
  1.2 近岸动力数值模拟研究综述  6-11
  1.3 泥沙模型  11-12
  1.4 本文的主要研究工作  12-13
第二章风浪、潮流及泥沙数值模拟的计算模式及方法  13-26
  2.1 SWAN 模型简介  13-16
  2.2 MIKE 21 二维潮流数学模型  16-23
  2.3 MIKE 21 二维泥沙运动模型  23-26
第三章风浪、潮流和泥沙数学模型的建立与验证  26-46
  3.1 项目概况  26
  3.2 港区水文泥沙自然条件  26-34
  3.3 数学模型的建立  34-39
  3.4 数学模型验证  39-46
第四章工程后潮流场和泥沙淤积计算  46-57
  4.1 潮流场变化  46-55
  4.2 滚装码头泥沙淤积计算  55-57
第五章全文总结与建议  57-59
  5.1 总结  57
  5.2 建议和展望  57-59
参考文献  59-62
致谢  62

二维风浪潮流泥沙数学模型在天津港新建滚装码头工程中的应用

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