沙质海岸地形演变的二维非结构化网格数学模型

摘要

沙质海岸沿岸输沙引起的地形演变,尤其是建筑物周围的岸线冲淤一直是海岸工程中研究的重要问题.基于非结构化网格建立了海岸地形变化数学模型,该模型由波浪模型、近岸流模型、泥沙输运模型和地形变化模型组成.波浪模型采用基于波作用谱守恒的第三代风浪模型SWAN.近岸流模型建立在FVCOM模型的基础之上,考虑了波流共存时的底部切应力、波面水滚和波浪引起的水平掺混影响.泥沙输运模型采用Camenen和Larson公式计算推移质输沙率,依据基于挟沙理论的公式计算悬移质输沙率.依据泥沙质量守恒方程计算地形变化.选取了波浪作用下防波堤周围地形变化物理模型试验验证数学模型.模型计算结果和实测数据的比较表明,模型能较合理地反映防波堤附近岸线的侵蚀和淤积.该模型可用于模拟中长期海岸地形演变.