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马颊河潮汐河口泥沙淤积治理研究

作　者: 徐坤
导　师: 贾超
学　校: 山东大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 潮汐河口泥沙淤积河口治理数值分析物理模型马颊河
分类号: TV856
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

河口海岸地区是物质流和能量流的重要聚散地带,河口潮流泥沙运动较为复杂,与径流的丰枯、潮汐的大小、波浪的高低、风速风向及河床底质等多种因素有关。河口环境关乎周边地区的社会经济发展。潮流泥沙容易引起河道淤积,增大洪水风险；河口淤积易引起河口萎缩,导致河口排涝能力不足,不利于河口的可持续发展。我国入海河流数百条,河口两岸多为淤泥粉砂覆盖,径流挟沙和海相来沙容易在河口沉积,影响河道的泄洪过流能力以及通航等要求。因此,开展河口治理研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文以马颊河潮汐河口为例,应用数学模型与物理模型相结合的方法,研究分析其水沙运动规律,提出治理措施。主要内容如下：1、对马颊河河口段水沙运动规律进行定性分析,对河口进行分段,并研究了现状情况下马颊河河口段河道的淤积规律。2、建立波流共同作用下的马颊河河口平面二维数值模型,并对模型进行参数率定及合理性验证。3、借助数值模型对现状情况下马颊河河口段过流能力进行计算分析,得出现状河道的溢流段范围。4、从清淤措施、建闸措施、堤防加高措施以及边滩开挖措施等方面对马颊河河口段泥沙治理措施进行分析研究,通过数值模拟和综合比较,确定出可行的治理方案。5、采用物理模型试验的方法,对数值模拟的结果进行分析验证。本文研究紧密结合马颊河潮汐河口泥沙治理展开,研究成果可为马颊河河口治理工程的实施提供技术支撑,并为类似的淤泥质河口的治理提供一定的参考。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-11
第1章绪论  11-24
  1.1 研究背景及意义  11-13
  1.2 泥沙基本理论发展概况  13-14
  1.3 潮流泥沙数值模拟及物理模型研究现状  14-18
    1.3.1 泥沙数值模拟研究现状  15-17
    1.3.2 泥沙物理模型研究现状  17-18
  1.4 河口治理现状  18-21
    1.4.1 典型河口的治理  18-19
    1.4.2 常用的河口治理措施  19-21
  1.5 本文的研究内容和技术路线  21-23
    1.5.1 本文研究内容  21-22
    1.5.2 技术路线  22-23
  1.6 本文的创新点  23-24
第2章水沙动力学数值分析及物理模型的基本理论  24-33
  2.1 数值模型基本理论  24-31
    2.1.1 水流控制方程  24-27
    2.1.2 泥沙控制方程  27-31
  2.2 物理模型基本理论  31-33
第3章马颊河水沙特性数值分析  33-49
  3.1 工程概况及基本资料  33-37
  3.2 模型的建立  37
  3.3 模型的率定及验证  37-40
    3.3.1 模型参数的选择  37-38
    3.3.2 模型率定  38
    3.3.3 水位验证  38-39
    3.3.4 淤积量验证  39-40
  3.4 马颊河水沙运动特性分析  40-47
    3.4.1 河口的分段  41-44
    3.4.2 河口段淤积规律分析  44-45
    3.4.3 潮流径流共同作用下的河道过流能力研究  45
    3.4.4 设计洪水过程下河道风险范围研究  45-47
  3.5 小结  47-49
第4章河口治理方案的数值分析研究  49-62
  4.1 河口清淤方案分析研究  49-54
    4.1.1 全段清淤分析计算  50-52
    4.1.2 分段清淤分析计算  52-54
  4.2 河口建闸方案分析研究  54-57
  4.3 堤防加高方案分析研究  57-59
  4.4 边滩开挖方案分析研究  59-61
  4.5 本章小结  61-62
第5章河口治理方案的物理模型试验研究  62-82
  5.1 物理模型设计与制作  62-66
    5.1.1 模型比尺  62-64
    5.1.2 设计参数的选择  64-65
    5.1.3 模型布置  65-66
  5.2 物理模型的率定与验证  66-68
  5.3 物理模型定床试验  68-72
    5.3.1 河床稳定性分析  68-71
    5.3.2 泄流能力研究  71-72
  5.4 物理模型动床试验  72-80
    5.4.1 现状河道演变预测  72-74
    5.4.2 清淤方案演变预测  74-76
    5.4.3 建闸方案演变预测  76-78
    5.4.4 边滩开挖方案演变预测  78-80
  5.5 本章小结  80-82
第6章结论与展望  82-84
  6.1 全文总结  82-83
  6.2 展望  83-84
参考文献  84-87
致谢  87-88
硕士期间参与的学术会议  88
硕士期间发表的学术论文  88-89
附表  89

马颊河潮汐河口泥沙淤积治理研究

内容摘要

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