二维潮流泥沙数学模型理论及工程应用

摘要

开发和利用海洋，解决海岸河口地区的工程建设、资源开发、航道疏浚、减少城市和工业污染等实际工程问题首先都必须了解其水动力条件。不正确地预测水动力条件会对海岸河口环境造成灾害性的影响。为了能更好地为海岸地区的高速经济发展服务，改善海岸环境，必须要对海岸地区的水动力环境增加了解和认识，不断完善海岸河口地区的水动力理论。因此，细致深入地研究海岸地区的波浪、潮流及泥沙输移情况是非常必要的。
　　 本文的主要工作：
　　 1.对国内外潮流、泥沙数学模型的研究现状作了较系统的阐述，在此基础上提出了本文的主要工作内容。
　　 2、采用二维迎风有限元方法解决二维水流泥沙问题，水流方程以Navier-stokes方程为基础，用三角形网格对计算区域进行剖分，在数值求解方面采用分步、差分近似和Galerkin集中质量法进行计算。
　　 3、泥沙运动特点是港口海岸建设工程中必然要考虑的问题，在本文中，泥沙问题采用平衡挟沙的方法进行计算，建立起水流泥沙方程，分别建立悬移质、推移质输沙方程，以及海床床面变形方程，提出一个合理的计算模型。
　　 4、在实际应用方面，针对所提出的二维水流泥沙数学模型，对大鹏澳海域A地块进行了潮流泥沙模拟，并且结合计算结果对工程的布置及规模确定给予适当的建议。