海南島重點區(qū)沙灘波流輸沙模型.pdf

1、國內(nèi)外關(guān)于泥沙輸運的研究很多，但不成熟；泥沙輸運的模型也比較多，但大多數(shù)泥沙輸運模型是關(guān)于懸移質(zhì)輸運的；對于推移質(zhì)輸運模型，多數(shù)研究集中于推移質(zhì)輸運公式，鮮有將推移質(zhì)輸運與水動力模型和波浪模型結(jié)合的模型。對于實際應(yīng)用來說，推移質(zhì)輸運在港灣工程中是不可少的，特別是沙質(zhì)海岸的開發(fā)和利用等工程中。因此，建立一個以三維水動力模型和波浪模型為基礎(chǔ)的推移質(zhì)輸運模型意義重大。本論文是以海南的三個港灣海口灣、高隆灣和博鰲灣為研究對象，是基于海南港灣泥沙

2、的粒徑較粗，推移質(zhì)輸運為泥沙輸運的主要方式。岸邊淺水區(qū)域泥沙的輸運方式包括破波帶外，以流為主要動力，波浪輔助的輸沙；在破波帶內(nèi)，潮流動力要遠遠弱于波浪破碎后產(chǎn)生的波動力，因此，破波帶內(nèi)的輸沙主要靠波浪。因此，本論文的輸沙計算分為破波帶內(nèi)的輸沙計算和破波帶外的輸沙計算，論文的主要工作包括：
　　 1、融合三維水動力模型ECOM、波浪模型SWAN、泥沙輸運模型SEDTRANS和破波帶內(nèi)的泥沙輸運公式，并加以改進，建立一個計算推移質(zhì)輸

3、運的泥沙輸運模型。模型中ecom計算三維水動力，swan計算波浪場，而sedtrans則根據(jù)水動力參數(shù)、波浪參數(shù)、泥沙參數(shù)和地形參數(shù)計算破波帶外的推移質(zhì)輸運率，以及破波帶輸沙公式計算破波帶內(nèi)的輸沙率。
　　 2、將建立的推移質(zhì)輸運模型應(yīng)用到海南的三個港灣?？跒场⒏呗澈筒棡?，計算這三個港灣的推移質(zhì)輸運狀況，并分析由泥沙輸運造成的沖淤狀況。分析結(jié)果顯示?？跒称撇◣庠缕骄湍昕傒斏撤较蚓驏|，且月均輸沙量最大值出現(xiàn)在七八月份；破

4、波帶內(nèi)泥沙月平均輸沙方向冬季向西，夏季向東，且冬季西向輸沙量要遠大于夏季東向輸沙量；年總輸沙方向向西。輸運結(jié)果顯示，推移質(zhì)輸運在?？跒匙髠?cè)沙灘與航道之間的淺水區(qū)域會發(fā)生匯聚，導(dǎo)致此地淤積。高隆灣的計算結(jié)果表明，破波帶內(nèi)泥沙輸運遵循夏季沿岸向東輸運，冬季沿岸向西輸運的規(guī)律。破波帶外的月均泥沙輸運均指向灣內(nèi)，造成高隆灣淤積。淤積的泥沙主要來自于清瀾港潮汐通道；高隆灣的岸線會發(fā)生侵蝕，侵蝕的泥沙沉積到灣中。另外，從清瀾港潮汐通道輸運出來的部分

5、泥沙與高隆灣東邊岸灘輸運過來的泥沙匯聚，沉淀在高隆灣東邊岸線的拐角處，造成此地淤積。博鰲灣的計算結(jié)果表明，博鰲灣破波帶內(nèi)和破波帶外的月均泥沙輸運一到三月和十到十二月均主導(dǎo)南向輸沙，五月到八月均主導(dǎo)北向輸沙，且南向輸沙總量大于北向輸沙總量；另外由于萬泉河口周圍的輸沙率較小，使得萬泉河搬運出來的泥沙不宜擴散出去，造成河口附近水域的淤積。
　　 模型計算結(jié)果能一定程度的反映海南三個港灣的泥沙輸運狀況，并能解釋港灣內(nèi)部分區(qū)域的淤積狀況。