连云港海域围垦工程对水沙环境的影响 被引量：5

1

作者 陈鹏 李瑞杰 +3 位作者 董啸天 李春辉 肖千璐 王少朋 《水运工程》 北大核心 2016年第3期29-34,56,共7页

基于嵌套的平面二维潮流泥沙数学模型,模拟了海州湾海域滨海示范区围垦工程实施前后的潮流场、悬沙分布,并采用实测资料对模型进行验证,分析围垦工程后计算海域潮流场、悬沙场及海床冲淤场的水沙环境的变化情况。结果表明:围垦后研究海... 基于嵌套的平面二维潮流泥沙数学模型,模拟了海州湾海域滨海示范区围垦工程实施前后的潮流场、悬沙分布,并采用实测资料对模型进行验证,分析围垦工程后计算海域潮流场、悬沙场及海床冲淤场的水沙环境的变化情况。结果表明:围垦后研究海域整体的潮流场和悬沙场变化较小,但围垦后附近海域纳潮量有所减小引起围区附近流速减小,围垦工程附近基本呈现淤积的状态,工程左侧吹填坑淤积强度较大,临洪河口则出现局部冲刷。 展开更多

关键词 水沙环境 围垦工程 潮流泥沙 海州湾

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近岸水流挟沙力探讨 被引量：8

2

作者 李瑞杰 董德信 +1 位作者 郑俊 张伟一 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2011年第5期19-23,共5页

在比较挟沙力公式中两种常用水动力因子的基础上,从二维垂向悬沙扩散方程出发,推导了垂向平均含沙量的计算方法,提出适用于近岸海域的新挟沙力公式。公式形式简洁、物理意义清晰,并在两个海域得到了较好的应用。与两个常用的挟沙力公式... 在比较挟沙力公式中两种常用水动力因子的基础上,从二维垂向悬沙扩散方程出发,推导了垂向平均含沙量的计算方法,提出适用于近岸海域的新挟沙力公式。公式形式简洁、物理意义清晰,并在两个海域得到了较好的应用。与两个常用的挟沙力公式相比计算精度更高,表明所提出的挟沙力公式具有较高的应用价值。 展开更多

关键词 近岸海域 水流挟沙力 水动力因子 悬沙扩散

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近岸海域泥沙侵蚀率与水流挟沙力 被引量：8

3

作者 李瑞杰 郑俊 +1 位作者 丰青 张文虎 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2013年第4期21-25,共5页

根据河流和近岸海域泥沙运动过程的差异,通过比较水沙界面泥沙通量、近岸海域泥沙侵蚀率和挟沙水流挟沙力,导出了适合于近岸海域泥沙的挟沙力公式,并且引入了挟沙水流有效流速的定义,得到挟沙力是有效流速的函数,其系数是泥沙粒径、阻... 根据河流和近岸海域泥沙运动过程的差异,通过比较水沙界面泥沙通量、近岸海域泥沙侵蚀率和挟沙水流挟沙力,导出了适合于近岸海域泥沙的挟沙力公式,并且引入了挟沙水流有效流速的定义,得到挟沙力是有效流速的函数,其系数是泥沙粒径、阻力系数及底部泥沙体密度的函数。论证了波浪、潮流的有效流速为最大流速的1/槡2以及河道水流的有效流速即为河流流速,从理论上证明了刘家驹公式的适用性,同时用现场实测资料验证了给出的挟沙力公式的合理性。 展开更多

关键词 侵蚀率 挟沙力 临界切应力 有效流速

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近岸悬沙质量浓度垂向分布公式 被引量：5

4

作者 郑俊 李瑞杰 +1 位作者 丰青 陆莎莎 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期452-455,共4页

为解决现有悬沙质量浓度分布公式积分难的问题,基于流速幂函数及摩阻流速推导出一个近岸流速垂向分布公式,并结合悬沙扩散方程推导出平衡状态下可有效避免Rouse公式在水表面为零的不合理性的悬沙质量浓度分布公式。近岸水文及泥沙实测... 为解决现有悬沙质量浓度分布公式积分难的问题,基于流速幂函数及摩阻流速推导出一个近岸流速垂向分布公式,并结合悬沙扩散方程推导出平衡状态下可有效避免Rouse公式在水表面为零的不合理性的悬沙质量浓度分布公式。近岸水文及泥沙实测资料验证分析结果表明:该流速、悬沙质量浓度分布公式具有较高的准确性;根据流速、悬沙质量浓度分布公式推导的悬沙输沙率公式可由初等函数表示,并能有效解决爱因斯坦方法积分难的问题。 展开更多

关键词 流速垂向分布 悬沙质量浓度垂向分布 悬沙输沙率 含沙水流 近岸海域

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一般形式的挟沙力公式及其分析 被引量：7

5

作者 李瑞杰 郑俊 +1 位作者 张文虎 曹宏生 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2014年第1期1-7,共7页

摘要：将浑水潜流动量方程延拓到整个含沙水流水深的范围，在稳定条件下，推出平衡含沙量的表达式，在此基础上采用水流最小能耗率原理，得到一般形式的挟沙力公式，挟沙力系数与阻力系数成正比。论证了在不同条件下，公式可以与刘家驹... 摘要：将浑水潜流动量方程延拓到整个含沙水流水深的范围，在稳定条件下，推出平衡含沙量的表达式，在此基础上采用水流最小能耗率原理，得到一般形式的挟沙力公式，挟沙力系数与阻力系数成正比。论证了在不同条件下，公式可以与刘家驹、韩其为、维利卡诺夫、窦国仁和张瑞瑾等公式的形式一致，并指出各公式表达形式的不同是由于阻力系数与水流雷诺数的不同依赖关系导致的。从理论上说明了各公式的适用范围，其中张瑞瑾公式中的指数范围应为0．67—1，韩其为公式指数11／12即0．92对应为紊流过渡区水流流态；刘家驹公式适用于淤泥质底床，且其系数不是常数；维利卡诺夫公式和窦国仁公式适用于紊流粗糙区水流，维利卡诺夫公式的系数是相对糙率的函数，与雷诺数无关。通过河流及近岸实测资料对文中导出的公式进行了验证，结果表明计算值与实测值吻合很好。 展开更多

关键词 挟沙力 阻力系数 雷诺数 紊流

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舟山岱山岛燕窝山码头工程潮流泥沙数值模拟 被引量：9

6

作者 李玉婷 宋志尧 +2 位作者 李瑞杰 彭国强 陈鹏 《水道港口》 2019年第2期135-143,共9页

岱山岛位于舟山群岛中部,地理位置优越,具有通江达海的区位优势。为满足舟山北向的水路客运需求,拟在岱山岛北侧建设燕窝山码头工程,包括码头和防波堤。文章根据现场实测资料分析,建立了舟山岱山岛燕窝山码头工程及其附近海域潮流泥沙... 岱山岛位于舟山群岛中部,地理位置优越,具有通江达海的区位优势。为满足舟山北向的水路客运需求,拟在岱山岛北侧建设燕窝山码头工程,包括码头和防波堤。文章根据现场实测资料分析,建立了舟山岱山岛燕窝山码头工程及其附近海域潮流泥沙数学模型。在模型验证的基础上,计算了不同防波堤布置方案下码头工程及其附近的流场和泥沙淤积情况,对现有防波堤平面布置方案对水流和泥沙输运的影响进行分析,并选出合理解决方案。从水流、泥沙计算结果看,燕窝山和东垦山的北海域流速较大,超过2.0 m/s,5 m等深线以内水流流速较小,在0.6 m/s以内,故码头工程对岱山海域整体流态影响不大,其是可行的。但根据航道横流流速变化特征,应增大航道设计宽度,保证船舶航行安全。 展开更多

关键词 潮流 泥沙淤积 防波堤 码头工程

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基于含沙紊动水流掺混长度的含沙量垂线分布 被引量：5

7

作者 丰青 李瑞杰 +1 位作者 江森汇 郑俊 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期549-554,共6页

根据Prandtl掺混长度理论对紊流动量传递的假设,推广得到挟沙水流中泥沙扩散对应的含沙紊动水流掺混长度。类比Prandtl动量传递系数与紊流掺混长度的关系,由含沙紊动水流掺混长度推导出与实测数据吻合较好的泥沙扩散系数,得到新的含沙... 根据Prandtl掺混长度理论对紊流动量传递的假设,推广得到挟沙水流中泥沙扩散对应的含沙紊动水流掺混长度。类比Prandtl动量传递系数与紊流掺混长度的关系,由含沙紊动水流掺混长度推导出与实测数据吻合较好的泥沙扩散系数,得到新的含沙量垂线分布公式,并利用多个海域实测资料对其进行验证。验证结果表明,新的含沙量垂线分布公式能够较客观地反映含沙量垂线分布规律。 展开更多

关键词 含沙紊动水流掺混长度 泥沙扩散系数 含沙量垂线分布

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舟山钓梁二期围垦工程潮流泥沙数值分析 被引量：7

8

作者 吴慧琴 李瑞杰 +2 位作者 张文虎 付刚才 肖千璐 《水道港口》 2014年第1期8-14,共7页

通过建立平面二维潮流泥沙数学模型并采用实测资料对模型进行验证,模拟了钓梁二期围垦工程南堤实施前后的潮流场,分析了围垦南堤建设后对螺门码头附近海域潮流的影响及冲淤变化情况。研究结果表明:围垦南堤的实施使得码头群东侧海区流... 通过建立平面二维潮流泥沙数学模型并采用实测资料对模型进行验证,模拟了钓梁二期围垦工程南堤实施前后的潮流场,分析了围垦南堤建设后对螺门码头附近海域潮流的影响及冲淤变化情况。研究结果表明:围垦南堤的实施使得码头群东侧海区流速减小较明显。围垦南堤实施后钓梁湾内海域整体呈现淤积状态,平均淤积强度在0.8 m/a左右,码头前沿海域平均淤积强度约为1.1 m/a。 展开更多

关键词 围垦工程 潮流泥沙 数值模拟 冲淤强度

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一般形式的阻力系数公式及其在挟沙力计算中的应用 被引量：5

9

作者 戴路 李瑞杰 +1 位作者 丰青 朱文谨 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2016年第2期7-13,共7页

对不同流态及流区明渠水流阻力系数的计算公式进行总结。考虑到指数型表达式在进行数学推导及应用时较其他形式更为方便,基于该形式并结合尼古拉兹管流试验资料,推导了各流态及流区明渠阻力系数的具体表达式且得到实测资料的验证。推导... 对不同流态及流区明渠水流阻力系数的计算公式进行总结。考虑到指数型表达式在进行数学推导及应用时较其他形式更为方便,基于该形式并结合尼古拉兹管流试验资料,推导了各流态及流区明渠阻力系数的具体表达式且得到实测资料的验证。推导过程中,借助明渠当量直径实现管流与明渠阻力系数的相互转换,并依据各流区水流特征的不同,对Christoffersen和Jonson提出的糙率高度公式作了不同简化。将所得阻力系数公式应用于河流及海洋近岸水流挟沙力的计算中,结果表明实测值与计算值相吻合,且所有流区阻力系数表达式形式的统一有利于水流挟沙力计算的简便。 展开更多

关键词 明渠 阻力系数 雷诺数 挟沙力

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城市浅水湖泊水质模拟研究——以昆承湖为例 被引量：7

10

作者 曹晶晶 李瑞杰 秦毅 《水资源保护》 CAS 2009年第4期12-15,27,共5页

采用环境流体动力学模型(EFDC)对苏州市浅水湖泊昆承湖丰水期和枯水期水质进行模拟。结果表明,昆承湖COD高浓度带位于湖西部,东南部较低,主要受张家港河和莫城河2条入湖河道水体影响。湖西南部TP浓度较高;莫城河河道是导致昆承湖TP浓度... 采用环境流体动力学模型(EFDC)对苏州市浅水湖泊昆承湖丰水期和枯水期水质进行模拟。结果表明,昆承湖COD高浓度带位于湖西部,东南部较低,主要受张家港河和莫城河2条入湖河道水体影响。湖西南部TP浓度较高;莫城河河道是导致昆承湖TP浓度较高的主要污染源。丰水期,NH4+-N高浓度区分布在湖西南部,莫城河河道水体对昆承湖NH4+-N浓度影响较大;枯水期,全湖西北部NH4+-N浓度较高,主要受张家港河河道水体影响。研究结果对昆承湖的水环境管理和环境综合整治有一定的参考价值。 展开更多

关键词 EFDC 昆承湖 水质评价

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SWAN与CGWAVE嵌套模型在设计波要素计算中的联合应用 被引量：3

11

作者 王少朋 李瑞杰 +2 位作者 吉鸣 董啸天 朱文瑾 《水道港口》 2015年第4期308-312,共5页

以舟山东福山岛码头为例,利用SWAN与CGWAVE建立的大、小范围波浪嵌套模型对码头附近海域进行波浪计算,经验证表明大范围计算结果准确性较好,从中提取-50 m等深线处波要素作为小范围边界条件,利用CGWAVE模型对码头附近海区进行小范围波... 以舟山东福山岛码头为例,利用SWAN与CGWAVE建立的大、小范围波浪嵌套模型对码头附近海域进行波浪计算,经验证表明大范围计算结果准确性较好,从中提取-50 m等深线处波要素作为小范围边界条件,利用CGWAVE模型对码头附近海区进行小范围波浪计算,并提取码头前沿波要素并进行分析。研究结果表明SWAN与CGWAVE模型的联合应用在东福山岛码头设计波浪计算中具有良好的适应性,为港口工程的设计、建设提供了科学依据和理论借鉴。 展开更多

关键词 SWAN模型 CGWAVE模型 联合应用 设计波要素

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挟沙水流速度与含沙量垂向分布关系探讨 被引量：1

12

作者 董啸天 李瑞杰 +1 位作者 付刚才 张海春 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期371-376,共6页

采用数据拟合构造的挟沙水流掺混长度,结合Prandtl掺混长度理论,得到新的挟沙水流流速分布。类比动量传递系数表达式与掺混长度的关系,结合挟沙水流流速分布公式,得到新的含沙量垂线分布公式。分别利用水槽及河道实测资料验证,结果表明... 采用数据拟合构造的挟沙水流掺混长度,结合Prandtl掺混长度理论,得到新的挟沙水流流速分布。类比动量传递系数表达式与掺混长度的关系,结合挟沙水流流速分布公式,得到新的含沙量垂线分布公式。分别利用水槽及河道实测资料验证,结果表明流速公式与含沙量公式可以客观准确地描述流速、含沙量垂向变化规律,对含沙量有更高的精度。误差分析表明:近底层流速误差较大,说明底部边界层的选取与判别仍需深入探究;近表层含沙量误差较大,说明含沙量参考点的选取在理论上仍需研究,以摆脱其随机影响。 展开更多

关键词 近岸海域泥沙运动 挟沙水流掺混长度 流速分布 含沙量垂向分布

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挟沙水流的流速分布公式 被引量：1

13

作者 付刚才 李瑞杰 +1 位作者 丰青 张文虎 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第4期436-440,共5页

在前人研究成果的基础上,得出卡门常数取与垂线位置和含沙量相关的变量时,掺混长度Prandtl假定与试验及实测资料较为相符。进一步对比对数律与指数律的流速梯度,得出卡门常数新的表达式。将卡门常数新的表达式代入Prandtl假定,根据Pran... 在前人研究成果的基础上,得出卡门常数取与垂线位置和含沙量相关的变量时,掺混长度Prandtl假定与试验及实测资料较为相符。进一步对比对数律与指数律的流速梯度,得出卡门常数新的表达式。将卡门常数新的表达式代入Prandtl假定,根据Prandtl掺混长度理论得到新的流速分布公式。该公式较现有指数律和对数律解决了表面流速梯度不为零的问题。经室内水槽试验结果及河道实测资料验证,该公式可以真实地描述挟沙水流的流速分布变化规律,且在高含沙水流中仍有较好的精度。 展开更多

关键词 掺混长度 流速分布 挟沙水流

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一种新的S型悬沙垂线分布研究 被引量：1

14

作者 丰青 肖千璐 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2015年第1期19-24,共6页

鉴于众多实验及实测结果中,最大含沙量常不在水体底部的现象,根据Coles非均匀流理论,对Van Rijn流速垂线分布公式进行改进,得到形式更加简单且能够表示最大流速不在水体表层的S型流速垂线分布公式,并以此为基础,推导出可以表示最大含沙... 鉴于众多实验及实测结果中,最大含沙量常不在水体底部的现象,根据Coles非均匀流理论,对Van Rijn流速垂线分布公式进行改进,得到形式更加简单且能够表示最大流速不在水体表层的S型流速垂线分布公式,并以此为基础,推导出可以表示最大含沙量不在底层的S型悬沙垂线分布公式,结构上与王光谦的I型含沙量公式相似,但形式更为简单。采用实验数据及实测数据进行验证,结果表明,该含沙量垂线分布公式可以较好地反映实验及实测中最大含沙量不在水体底部的现象。 展开更多

关键词 最大含沙量 S型流速垂线分布 S型悬沙垂线分布

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舟山海域台风浪数值模拟 被引量：17

15

作者 梁连松 李瑞杰 +2 位作者 丰青 孔从颖 宋晓波 《水道港口》 2014年第6期582-588,共7页

为提高台风浪模拟的精度,将Holland台风风场模型与CCMP背景风场相叠加,构造合成风场来驱动SWAN模型。运用Jason-2卫星数据进行验证,比较了不同的最大风速半径计算公式和Holland B参数组合构造出的合成风场对模拟结果影响。选取最优组合... 为提高台风浪模拟的精度,将Holland台风风场模型与CCMP背景风场相叠加,构造合成风场来驱动SWAN模型。运用Jason-2卫星数据进行验证,比较了不同的最大风速半径计算公式和Holland B参数组合构造出的合成风场对模拟结果影响。选取最优组合,运用自嵌套,模拟了台风"米雷"通过舟山海域的波浪场。结果表明舟山群岛对台风浪的阻挡效果明显,台风期间舟山东部海域波高大、周期长且涌浪影响明显,西部海域波高较小且以风浪影响为主。 展开更多

关键词 台风浪 SWAN HOLLAND Jason-2 舟山

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悬移质泥沙的垂线分布 被引量：5

16

作者 莫磊 李瑞杰 +1 位作者 李佳芮 刘华锋 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期90-94,共5页

为解决Rouse公式在模拟悬移质泥沙垂线分布中的局限性,从水流的应力分析入手,通过对Einstein和Chien的泥沙试验资料进行最小二乘法拟合,得到一个新的掺混长度公式。在此基础上,得出一个新的悬移质泥沙垂线分布公式,当Rouse数等于1时,该... 为解决Rouse公式在模拟悬移质泥沙垂线分布中的局限性,从水流的应力分析入手,通过对Einstein和Chien的泥沙试验资料进行最小二乘法拟合,得到一个新的掺混长度公式。在此基础上,得出一个新的悬移质泥沙垂线分布公式,当Rouse数等于1时,该公式与Rouse公式的相关系数达到0.9628,并且克服了Rouse公式在水面含沙量为零的缺陷。通过2010年的瓯江口各层含沙量实测资料的验证,表明新的悬移质泥沙垂线分布公式能客观反映含沙量的垂线分布规律。 展开更多

关键词 掺混长度 紊动黏性系数 悬移质泥沙垂线分布

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不同结构形式桩基在数值模拟中的概化方法研究 被引量：8

17

作者 方许闻 干岳良 +3 位作者 李瑞杰 董啸天 祖晓涵 李玉婷 《水道港口》 2017年第4期392-397,共6页

在理想数值水槽中,将风电桩基作为陆域边界直接模拟,计算桩基影响下的二维流场。对于结构复杂形式多样的桩基础,通过等效阻力法和等阻水面积法对桩基进行概化,并计算概化后桩基影响下的二维流场。计算结果表明这两种概化方案都可以有效... 在理想数值水槽中,将风电桩基作为陆域边界直接模拟,计算桩基影响下的二维流场。对于结构复杂形式多样的桩基础,通过等效阻力法和等阻水面积法对桩基进行概化,并计算概化后桩基影响下的二维流场。计算结果表明这两种概化方案都可以有效逼近原桩基引起的水位、流速变化,且对风电桩基群的大范围流场的影响在可接受的误差范围内。通过对这两种概化方法的结果进行比较分析,表明在实际应用中需根据桩基的形式选取适合的概化方法。 展开更多

关键词 风电桩基 桩基概化 等效阻力法 等阻水面积法

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枸杞岛防波堤工程数值模拟及泥沙回淤研究 被引量：3

18

作者 柯杰 陶爱峰 +2 位作者 李瑞杰 宋晓波 肖千璐 《水道港口》 2015年第2期121-125,共5页

岛屿附近海域水动力和泥沙运动规律以及工程实施后引起的变化都具有复杂性和独特性。文章通过建立多重嵌套式二维潮流泥沙数学模型,对枸杞岛拟建防波堤工程所引起的潮流场、含沙量场以及海床冲淤变化进行了分析和预测。研究表明,拟建工... 岛屿附近海域水动力和泥沙运动规律以及工程实施后引起的变化都具有复杂性和独特性。文章通过建立多重嵌套式二维潮流泥沙数学模型,对枸杞岛拟建防波堤工程所引起的潮流场、含沙量场以及海床冲淤变化进行了分析和预测。研究表明,拟建工程没有改变大范围海区的水沙环境,仅会引起岛屿周边水动力的减弱,海床演变以淤积作用为主,淤积强度在0.1~0.3 m/a。 展开更多

关键词 防波堤 潮流泥沙 数学模型 冲淤强度

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通州湾围垦工程数值模拟及其影响 被引量：4

19

作者 石娟 李瑞杰 +2 位作者 陈鹏 沙远红 李玉婷 《水运工程》 北大核心 2017年第4期20-27,共8页

根据通州湾海域的水文条件,采用二维潮流泥沙数学模型,结合实测资料对通州湾已围垦区域潮流及含沙量进行模拟及验证,在验证良好的基础上,对不同方案下港池围垦区域附近海域的潮流泥沙运动进行计算和预测分析。结果表明:模型能较好的模... 根据通州湾海域的水文条件,采用二维潮流泥沙数学模型,结合实测资料对通州湾已围垦区域潮流及含沙量进行模拟及验证,在验证良好的基础上,对不同方案下港池围垦区域附近海域的潮流泥沙运动进行计算和预测分析。结果表明:模型能较好的模拟研究区域的潮流及含沙量变化;围垦区域南侧流速增大,冲刷强度大,有利于深水码头的建立;2种方案下,工程区附近水流流速、流向不同,方案2的泥沙冲淤范围和强度小于方案1。 展开更多

关键词 水文条件 实测资料 港池 通州湾 泥沙冲淤 预测

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江苏沿海滩涂围垦对近岸波浪场的影响 被引量：3

20

作者 范从建 李瑞杰 +2 位作者 戴路 李春辉 梁连松 《水运工程》 北大核心 2015年第12期16-22,共7页

采用当前较先进的第3代海浪模式SWAN,根据江苏沿海滩涂围垦规划(2010—2020年),分别模拟了围垦前后夏季、冬季及台风期间的波浪场,并结合Jason-1卫星高度计观测的有效波高数据进行验证,分析江苏沿海滩涂围垦对江苏近岸波浪场的影响。江... 采用当前较先进的第3代海浪模式SWAN,根据江苏沿海滩涂围垦规划(2010—2020年),分别模拟了围垦前后夏季、冬季及台风期间的波浪场,并结合Jason-1卫星高度计观测的有效波高数据进行验证,分析江苏沿海滩涂围垦对江苏近岸波浪场的影响。江苏沿海滩涂围垦规划工程实施后,江苏北部沿海规划围垦区波高及周期变化较小,而南部规划围垦区海域波高及周期变化较大,但影响幅度有限,数量级较小。 展开更多

关键词 SWAN 滩涂围垦工程 波浪场 数值模拟

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