海滩改善的波流耦合数值模拟

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浙江沿海海域水体悬沙量高,砂补给较少,大部分沙滩处于砂质与淤泥共存状态。沙滩泥化和岸线后移严重影响海岸景观。论文对浙江鹤头沙滩邻近海域开展潮流波浪耦合模拟,分析了泥化沙滩改善措施及其效果,对于丰富海岸动力学理论、改善海岸旅游景观具有重要的意义和应用价值。  本研究对鹤头沙滩及附近海域进行为期一周的潮位、流速和悬沙同步观测,同时进行悬移质和沉积物粒度分析及地形测量,结合实测资料分析和潮流波浪耦合模拟,揭示了鹤头沙滩泥化的形成机理。结果表明波浪作用偏弱、潮流作用较强和含沙量高是海滩砂泥共存的主要原因。  论文设计了沙滩补砂和岬角外延两种措施6套方案,对沙滩海域潮流波浪进行耦合模拟,分析对比了两种措施下的有效波高和潮流速分布,发现沙滩补砂和岬角适当外延均可使沙滩外侧海域波浪作用增强、潮流作用减弱,这有利于改善沙滩泥化现象。进一步分析同时采用沙滩补砂和岬角外延对波浪场和潮流场的影响,发现补砂40m且外延长度80m即岬角长度与滩面宽度之比为2.5时,沙滩改善效果最佳。
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