波浪作用下临底高含沙层输沙研究

波浪作用下临底高含沙层输沙研究
出版时间： 2015年版
内容简介
　　临底高含沙层是强浪作用下的高强度输沙过程，能够造成岸滩的剧烈演变和港池、航道等的泥沙骤淤，是国内外海岸工程界泥沙基本理论及数值模拟研究的热点和难点问题之一。本书介绍了近岸区的分带，波浪的主要非线性动力特征及相应的输沙过程，岸滩均衡剖面的塑造，临底高含沙层的输沙特征，包括分层输移、厚度、颗粒浓度分布和速度分布、相位滞后效应等，临底高含沙层净输沙率的计算公式，探讨了临底高含沙层输沙过程和岸滩演变的数值模拟技巧等。本书可作为从事海洋科学、海岸工程和水利工程科研、设计单位的技术人员、高等院校相关专业教师、研究生的参考用书。
目录
前言
第一章 绪论
第一节 海岸工程与泥沙问题
第二节 海岸的分类
第三节 海岸泥沙的来源
一、河流入海泥沙
二、岸滩侵蚀泥沙
三、海洋生物碎屑
第四节 海岸泥沙问题研究的复杂性
参考文献
第二章 波浪输沙机理
第一节 近岸区的分带
一、以波浪动力为主的分带
二、以潮汐动力为主的分带
第二节 近岸区波浪输沙的一般过程
第三节 波浪输沙动力机制
一、波浪的非对称性
二、波浪边界层余流(streaming)
三、水质点垂向运动
四、轨道速度的水平梯度
五、泥沙颗粒的拉格朗日(Lagrangian)运动
六、斯托克斯漂移(Stokes drift)
七、波浪破碎
八、底部回流(undertow Current)
九、长重力波(infragravity waves)
十、裂流(rip current)
十一、坡度效应
第四节 波浪横向输沙与岸滩均衡剖面
一、经验性判定指标
二、岸滩均衡剖面塑造
参考文献
第三章 临底高含沙层输沙特征
第一节 临底高含沙层形成的临界动力条件
第二节 临底高含沙层的分层输移现象
第三节 临底高含沙层的稳定性条件
第四节 临底高含沙层的厚度
第五节 临底高含沙层内颗粒运动速度、浓度分布
一、颗粒运动的速度分布
二、颗粒的浓度分布
第六节 相位滞后(phase-lag)效应
一、实验观察
二、现场观测
参考文献
第四章 临底高含沙层输沙率计算
第一节 国内已有的研究工作
第二节 国外学者的研究工作
一、相位滞后效应参数
二、Nielsen(1988)公式
三、Dohmen-Janssen(1999)公式
四、Dibainia和Watanabe(1992)公式
五、Dibainia等(2001)修正公式
六、Watanabe和Sato(2004)修正公式
七、Silva等(2006)修正公式
八、van der A等(2013)公式
九、Dong等(2013)公式
十、Camenen和Larson(2006)模式
十一、二相流模式
第三节 基于理论模型的临底高含沙层输沙率计算公式
一、理论模型
二、横向净输沙率计算公式
三、沿岸输沙率计算
四、波流共同作用下的净输沙率计算公式
参考文献
第五章 临底高含沙层数值模拟
第一节 控制方程
一、2D悬沙输移模型
二、3D悬沙输移模型
第二节 水流涡黏性系数与泥沙紊动扩散系数
一、单层模式
二、多层模式
三、涡黏性系数的数值求解
四、河口最大浑浊带数值模拟
五、浮泥层数值模拟
六、波浪破碎的影响
第三节 海床演变模拟
一、床面变形方程
二、多层海床模式
三、讨论
参考文献