海底沙波形成運移及其工程影響

第1章
海底沙波概述 ……1
1.1 海底沙波分類及描述/2
1.1.1 海底沙波分類 /2
1.1.2 海底沙波描述參數(shù)/4
1.2 海底沙波形成機理/5
1.2.1 海底沙波形成基本要素/5
1.2.2 海底沙波形成水動力因素 /6
1.3 沙波研究方法/8
1.3.1 現(xiàn)場觀測方法/8
1.3.2 數(shù)值研究方法/11
1.3.3 模型試驗方法 /13
1.4 我國近海海底沙波分布/14
1.4.1 臺灣海峽 /14
1.4.2 渤海區(qū)域 /15
1.4.3 南海北部 /16
1.4.4 東海近海/17
1.4.5 福建近海/19
參考文獻 /20
第2章海底沙波水動力作用 ………………………………25
2.1 潮流運動 /26
2.1.1  潮汐形成及特點/26
2.1.2  潮流運動特點/28
2.2  海流運動/29
2.2.1海流形成因素/29
2.2.2  海流速度分布/32
2.3  波浪運動/34
2.3.1  線性波浪/34
2.3.2  非線性波浪/37
2.3.3  隨機波浪/38
2.4  水動力對海床作用/40
2.4.1  海流作用/41
2.4.2波浪作用/43
2.4.3  波流共同作用/45
參考文獻/47
第3章    泥沙運動基本理論…       ………………………… 49
3.1  水和泥沙特性/50
3.1.1  水的密度和黏度/50
3.1.2  泥沙特性/50
3.1.3  水沙混合物/52
3.1.4滲透性/52
3.1.5可液化性/54
3.2  泥沙顆粒臨界起動/54
3.2.1  臨界起動流速和波高/55
3.2.2  臨界起動剪切應(yīng)力/55
3.3  推移質(zhì)輸運/57
3.3.1海流下的推移質(zhì)輸運/58
3.3.2波浪下的推移質(zhì)輸運/59
3.3.3  波流作用下的推移質(zhì)輸運/60
3.4  懸移質(zhì)輸運/61
3.4.1懸浮標(biāo)準(zhǔn)和顆粒大小/61
3.4.2  沉降速度/62
3.4.3  海流下的泥沙濃度/63
3.4.4  波浪下的泥沙濃度/66
3.4.5  波流作用下的泥沙濃度/67
3.4.6  泥沙濃度方程及輸沙率/67
參考文獻/68
第4章    海底沙波的實驗室模擬        …………………… 71
4.1  波浪作用下的海底沙波運動/72
4.1.1  沙波發(fā)展及流動結(jié)構(gòu)/72
4.1.2  沙波特征尺度預(yù)測/74
4.2  潮流作用下的海底沙波運動/76
4.2.1  沙波發(fā)展及控制因素/76
4.2.2沙波特征尺度影響因素/79
4.2.3  沙波特征尺度預(yù)測/82
4.2.4  沙波形態(tài)特征/85
4.3  波流作用下的海底沙波運動/87
4.3.1  沙波發(fā)展及基本形態(tài)特征/87
4.3.2沙波特征尺度影響因素/89
4.3.3  沙波特征尺度預(yù)測/91
參考文獻/94
第5章    海底沙波穩(wěn)定性分析          ……………… 97
5.1  數(shù)學(xué)模型介紹/98
5.1.1  2DV Flow模型/98
5.1.2沉積物運輸和海床模擬/98
5.1.3  自由面和海床邊界條件/99
5.1.4流入和流出邊界條件/100
5.2  海底沙波發(fā)展過程穩(wěn)定性分析/101
5.2.1  沙波形成流場機理/101
5.2.2  單向流下沙波的發(fā)展/101
5.2.3  穩(wěn)定性分析實例——加的斯灣沙波/104
5.3  沙波影響參數(shù)分析/106
5.4  海底沙波疏浚影響/111
參考文獻/113
第6章    淺海區(qū)域海底沙波數(shù)值模擬…   ···…… 115
6.1 ROMS數(shù)值模型/116
6.1.1  控制方程/116
6.1.2  邊界條件/118
6.1.3  沙波模型的建立/119
6.1.4  極端條件的影響/120
6.2  正常海況下的沙波演化/121
6.2.1  沙波的長期演變/121
6.2.2  沙床屬性對沙波演化的影響/122
6.2.3  不同月份之間的沙波變化規(guī)律/124
6.3  極端條件下的沙波演化/124
6.3.1  極端條件下四種水動力條件/125
6.3.2極端條件下沙波演化規(guī)律/125
6.4  臺風(fēng)下沙波移動的經(jīng)驗預(yù)測/127
6.4.1  海底沙波基本情況/127
6.4.2  經(jīng)驗公式預(yù)測方法/129
6.4.3  正常海況下的沙波遷移/129
6.4.4  臺風(fēng)作用下的沙波遷移/131
參考文獻/133
第7章    深水陸架區(qū)海底沙波數(shù)值模擬  ··…··…… 135
7.1  內(nèi)波作用下沙波運動的數(shù)值模擬方法/136
7.1.1  控制方程/136
7.1.2  湍流模型/137
7.1.3  網(wǎng)格設(shè)置/139
7.1.4  內(nèi)波設(shè)置參數(shù)/139
7.1.5  驗證效果/141
7.2  陸坡上內(nèi)波傳播過程與沙波運動研究/143
7.2.1  內(nèi)孤立波的分裂現(xiàn)象與極性轉(zhuǎn)換現(xiàn)象/143
7.2.2南海北部陸坡內(nèi)孤立波淺化過程數(shù)值模擬/144
7.2.3  南海北部陸坡沙波泥沙運動研究/150
7.3基于內(nèi)波引起的實測流速下的沙波數(shù)值模擬/153
7.3.1  流速分析/154
7.3.2模型設(shè)置/155
7.3.3  實測流速下不同時期沙波高程的變化/157
7.3.4實測流速下平臺樁腿處地形的變化/159參考文獻/160
第8章   海底沙波工程影響及處置措施   ·····…… 163
8.1  海底沙波的工程影響/164
8.1.1  對海底管道工程的影響/164
8.1.2海底沙波對其他工程項目的影響/168
8.2  沙波區(qū)海底管道處置方案/169
8.2.1  海底沙波地形監(jiān)測/169
8.2.2  海底管道路由沙波整治措施/172
8.2.3  海底管道懸跨整治措施/173
參考文獻/175