人工养滩平衡剖面及其演变的数值模拟

摘要

沙滩资源己经成为世界各国重要的经济收入来源和自然资源财富。沙质海岸一般存在岸滩侵蚀问题，无论是天然沙滩还是人工沙滩。人工养滩是维持岸滩稳定的一个重要措施。海滩养护剖面设计的合理性直接影响养护后岸滩与当地水动力环境的适应能力，从水动力角度分析影响海滩演变的设计因素是保证人工海滩稳定性的首要条件。
　　本文介绍了人工养滩工程在国内外的开展情况，海滩平衡剖面理论研究进展，以及对岸滩剖面演变的数值模型应用进展。介绍岸滩剖面演变的数值模型XBeach模型的理论基础，包括波浪模型、泥沙模型及地形演变模型等。对Roelvink和Stive实验和CROSSTEX实验用XBeach模型进行验证并分析横向输沙机制。对厦门海坛湾沙滩的冲淤环境和水动力特征做具体了解，提出对该沙滩的补滩剖面设计方案，应用Xbeach模型，对不同补滩剖面稳定性进行数值模拟分析。利用岸滩演变模型讨论补沙的粒径、滩肩的高程、滩肩的宽度等因素对岸滩稳定性的影响，为合理确定剖面设计参数提供技术支持。将二维模型提取剖面和一维模型做对比，结果吻合，说明短期内沿岸输沙可忽略。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 沙质海岸平衡剖面的研究进展

1.3岸滩演变数学模型的研究进展

1.4本文研究内容

第二章 XBeach模型简介

2.1 波能平衡方程

2.2 水滚能平衡方程

2.3 浅水方程的求解

2.4 泥沙输运模型

2.5 地形演变模型

2.6 本章小结

第三章 模型验证

3.1 Roelvink and Stive实验资料验证

3.2 CROSSTEX实验资料验证

3.3本章小结

第四章 岸滩演变的数值模拟研究

4.1研究区域水动力特征

4.2 岸滩养护剖面的设计

4.3 不同重现期下剖面数值模拟

4.4 风暴潮下数值模拟

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢