波流共同作用下懸沙濃度垂向分布的研究.pdf

1、岸灘的演變、港口航道、港池的淤積變化和建筑物周圍的沖淤變化等都與海岸泥沙運(yùn)動(dòng)有很大關(guān)系，而泥沙運(yùn)動(dòng)又取決于該區(qū)域的波浪和潮流等動(dòng)力因素。在懸沙濃度垂向分布的研究中往往只注重懸沙濃度的時(shí)均值，忽略懸沙濃度的周期變化。然而在實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)測(cè)資料中發(fā)現(xiàn)懸沙濃度的周期分量的幅值有時(shí)達(dá)到時(shí)均值的大小，這表明在研究懸沙濃度的垂向分布中考慮懸沙濃度的周期分量不僅能更加合理描述懸沙濃度的垂向分布，而且對(duì)準(zhǔn)確的描述泥沙運(yùn)動(dòng)具有重要的理論意義和實(shí)際意義。

2、 本文首先以Wikramayake波流模型為基礎(chǔ)，采用時(shí)不變的紊動(dòng)粘滯系數(shù)對(duì)波流共同作用下的邊界層進(jìn)行研究。通過(guò)Bessel函數(shù)和波流共同作用下的摩阻流速解耦給出了時(shí)均流速和流速周期分量的垂向分布以及底部剪切力的表達(dá)式，從而為懸沙濃度垂向分布的研究提供水動(dòng)力參數(shù)。其次在懸沙濃度垂向分布的研究中采用奇異攝動(dòng)理論中的多重尺度法分離波流共同作用下懸沙運(yùn)動(dòng)的對(duì)流擴(kuò)散方程，根據(jù)懸沙濃度垂向分布時(shí)均值和周期分量各自的特點(diǎn)分別處理，不僅對(duì)波浪、潮