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第1章 绪论1

1.1 海岸工程动力环境数值模拟与分析技术1

1.2 新型海岸结构物水动力分析方法与设计理论3

1.3 主要内容与章节5

参考文献6

第2章 基于台风浪后报数据的设计波高推算9

2.1 台风浪数值模拟10

2.1.1 再分析风场11

2.1.2 Holland模型风场12

2.1.3 Blended模型风场14

2.1.4 台风浪数值模拟14

2.2 设计波高推算18

2.2.1 概率分布函数19

2.2.2 POT法分组19

2.2.3 POT法取阈及POT/GPD推算20

2.2.4 AM/P-Ⅲ推算22

2.2.5 设计波高推算方法对比分析23

2.2.6 基于样本特性的阈值选取准则24

参考文献26

第3章 多因素耦合作用下的海岸水动力数值模拟28

3.1 数值模拟基本理论28

3.1.1 海流运动基本理论29

3.1.2 泥沙运动基本理论47

3.2 波浪、海流与泥沙耦合作用分析53

3.2.1 波浪影响下的海面与海底剪切应力54

3.2.2 悬浮泥沙对水动力的衰减作用分析60

3.2.3 浪流耦合作用下的风暴潮漫水分析69

3.3 浪流沙耦合模式构建81

3.3.1 浪流沙模块耦合的实现81

3.3.2 海底冲淤演变模块81

3.3.3 波流耦合有效性分析83

3.4 浪流沙多因素耦合模式的应用案例87

3.4.1 黄河三角洲应用案例87

3.4.2 胜利油田KD12路岛工程应用案例94

参考文献97

第4章 滨海湿地动力过程的数值模拟分析103

4.1 滨海盐沼湿地的亚网格水动力模型104

4.1.1 盐沼湿地水动力模拟研究背景104

4.1.2 亚网格模型的控制方程106

4.1.3 数值方法113

4.1.4 预存储方法121

4.1.5 初始条件和边界条件123

4.1.6 模型计算流程124

4.2 亚网格模型在滨海盐沼湿地中的应用124

4.2.1 理想潮沟-潮滩系统验证125

4.2.2 在布洛克布雷泽盐沼湿地的应用130

4.3 滨海盐沼湿地的生态-地貌耦合模拟137

4.3.1 亚网格水位、流速和泥沙浓度的重建方法138

4.3.2 亚网格悬沙输运方程的推导140

4.3.3 亚网格泥沙输运模型的建立143

4.3.4 植被-地貌演变耦合模型148

4.3.5 潮滩-盐沼湿地系统发育的数值模拟155

参考文献161

第5章 新型海岸结构物水动力解析研究164

5.1 基本理论164

5.1.1 控制方程和边界条件164

5.1.2 多孔介质模型166

5.1.3 开孔薄板边界条件168

5.2 匹配特征函数展开法170

5.2.1 多孔堆石潜堤170

5.2.2 水平多孔板177

5.2.3 排桩堆石结构180

5.2.4 斜向波问题185

5.3 多极子展开分析187

5.3.1 正向波对半圆型开孔潜堤的作用187

5.3.2 斜向波对半圆型开孔潜堤的作用195

5.4 速度势分解技术201

5.4.1 出水多孔防波堤201

5.4.2 单层水平多孔板208

5.4.3 双层水平多孔板216

5.4.4 水平多孔板-堆石复合型潜堤223

5.4.5 斜向波问题227

参考文献229

第6章 新型海岸结构物水动力数值分析233

6.1 二维问题233

6.2 斜向波问题238

6.3 平面波问题242

参考文献249

第7章 海床冲淤物理模型试验分析技术251

7.1 模型试验设置251

7.2 推移质输沙率物理模型试验分析方法252

7.3 冲泻区地形演变的物理试验模拟与分析258

参考文献270