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分析沙坝海岸沙坝剖面和恢复剖面泥沙运动实验本科毕业论文评语

摘要:在海岸浅水地区,波浪是引起泥沙运动的主要动力,波浪进入浅水时,海床上的泥沙开始受到波浪底部水质点运动的作用,当波浪水流对床面的剪切力达到临界值时,泥沙开始运动。在破波带内,波浪破碎引起的紊动使泥沙运动最为活跃,波浪冲刷的泥沙在离岸区堆积形成沙坝,沙坝的形成又使波浪在离岸较远的地方破碎,最后沙坝趋于适应该波况而达到平衡,这样保护了海岸。为了配合浅析沙坝运动的机理,本论文进行了沙坝海岸泥沙输移特点实验测量和浅析,探讨针对风暴波况和常浪波况下不同坡度海岸(1:10和1:20坡度)情况进行,主要内容有:(1)风暴波况下沙坝处泥沙输运特点。内容包括悬沙浓度垂向分布,水质点平均流速垂向分布,悬移质通量及谱浅析,还有净输沙率和推移质输沙率在沙坝运动历程中的变化。结果表明:悬沙浓度的时间历程和波况相关,规则波作用下基频对泥沙运动起主要作用。波群作用下,对泥沙运动起主要依赖于基频和波群频率,随着波群调制系数δ的增加,波群频率对泥沙运动的贡献越大。输沙也依赖于相对沙坝的空间位置,泥沙浓度沿水深分布在沙坝坝顶和沙坝前后差别不大,泥沙浓度都是随距水底距离增大而减小。但波浪平均水流速在沙坝坝顶和沙坝前后有着差别:沙坝前方和坝顶处平均流速下小上大,但沙坝后方是下大上小。沙坝向岸和离岸运动对平均流速分布影响不大。在同一种波况下,1:10坡度的海岸平均流速和泥沙浓度大于1:20坡度海岸下的平均流速和浓度。在沙坝运动强度类似的情况下,1:10坡度海岸的净输沙和推移质输沙都比1:20坡度海岸净输沙大得多(接近1倍)。净输沙大小和方向与沙坝运动大小和方向成正比和同向联系。推移质输沙由净输沙减去悬移质输沙而得到,大小和方向与沙坝运动大小和方向成正比和同向联系。(2)常浪波况下泥沙输运特点。风暴波况作用下产生的沙坝在常浪的作用下逐渐消失,坝顶水深逐渐增加,推移质输沙率、悬移质输沙率和总输沙率逐渐减小,到地形稳定时,总输沙接近于0。悬移质浓度垂向分布与风暴波况结果一致,呈现上小下大走势。推移质输沙和净输沙都为向岸方向,悬移质输沙为离岸方向。净输沙的向岸运动导致泥沙在岸边淤积而形成有滩肩的常浪剖面。(3)对以上风暴和常浪波况,泥沙输沙率都包括平均水流、短波和长波的贡献,并且平均水流和长波使泥沙离岸输送,短波使泥沙向岸输送,平均水流输沙占主要地位。 关键词:沙坝论文 悬移质通量论文 平均水流论文 推移质论文 净输沙论文
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    摘要4-5

    Abstract5-9

    1 绪论9-13

    1.1 探讨背景及作用9-10

    1.2 国内外探讨近况10-12

    1.2.1 泥沙在波浪作用下的探讨10-11

    1.2.2 悬沙悬移质通量的探讨11

    1.2.3 沙坝的产生,运动和消失机理的探讨11-12

    1.3 本论文主要工作12-13

    2 模型试验13-20

    2.1 实验概述13-15

    2.1.1 实验模型13-15

    2.2 实验仪器及测量策略15-20

    3 风暴波况不同坡度下泥沙运动20-77

    3.1 沙坝产生和运动状态20-26

    3.1.1 1:10坡度海岸沙坝运动状态20-23

    3.1.2 1:20坡度海岸沙坝运动状态23-26

    3.2 波浪、流速和浊度测量26-35

    3.3 悬移质浓度、流速和悬移质输沙率计算35-56

    3.3.1 悬移质浓度垂向分布35-42

    3.3.2 流体速度垂向分布42-47

    3.3.3 悬移质通量和悬移质输沙率47-56

    3.4 净输沙率的测量56-70

    3.4.1 1:10坡度海岸57-64

    3.4.2 1:20坡度海岸64-70

    3.5 推移质输沙率的确定70-73

    3.6 泥沙输移特点的讨论73-77

    3.6.1 1:10坡度海岸73-74

    3.6.2 1:20坡度海岸74-75

    3.6.3 输沙比较75-77

    4 海岸剖面恢复历程输沙规律探讨77-99

    4.1 海岸剖面恢复的运动状态78-81

    4.1.1 1:10坡度海岸剖面恢复运动状态78-80

    4.1.2 1:20坡度海岸剖面恢复运动状态80-81

    4.2 波浪、流速和悬移质的测量81-84

    4.3 悬移质浓度、流速分布及输沙率计算84-89

    4.3.1 悬移质浓度垂向分布84-86

    4.3.2 流速垂向分布86-88

    4.3.3 悬移质输沙率88-89

    4.4 净输沙率的测量89-95

    4.4.1 1:10坡度海岸89-92

    4.4.2 1:20坡度海岸92-95

    4.5 推移质输沙率的确定95-96

    4.6 泥沙输移特点的讨论96-99

    4.6.1 1:10坡度海岸剖面恢复中泥沙运动比较96-97

    4.6.2 1:20坡度海岸剖面恢复中泥沙运动比较97-99

    结论99-101

    参考文献101-104

    附录A 浊度仪标定数据104-107

    致谢107-108

净输沙率的测量56-703.4.1 1:10坡度海岸57-643.4.2 1:20坡度海岸64-703.5 推移质输沙率的确定70-733.6 泥沙输移特点的讨论73-773.6.1 1:10坡度海岸73-743.6.2 1:20坡度海岸74-753.6.3 输沙比较75-774 海岸剖面恢复历程输沙规律探讨77-994.1 海岸剖面恢复的运动状态78-814.1.1 1:10坡度海岸剖面恢复运动状态78-804.1.2 1:20坡

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