黄河三角洲防波堤（孤东海堤）堤前海域最大冲刷深度研究

摘要

黄河尾闾段改道后，原三角洲体系受到强烈冲刷侵蚀。1976年黄河由刁口流路改走水清沟流路后，在东北向强风浪与近无潮点的强海流作用下，再加上近年来黄河来水来沙的减少，黄河三角洲海底沉积物受到强烈冲刷，水深加大，海岸线急剧后退，沿岸修筑的人工海堤、防护堤及护岸工程、公路、桥梁、海底电缆、管道和各类房屋等，在风暴浪条件下多处发生失稳坍塌，造成巨大损失。因此，研究海岸工程建筑的稳定性越来越受重视，在海岸工程建筑的稳定性中，海堤、防护堤等构筑物的埋置深度设计、稳定性设计是至关重要的。本文通过分析孤东海堤堤前波、流、水深地形等资料和波浪槽物模实验探讨了孤东海堤堤前的冲淤变化特征和最大冲刷深度。 通过1976年到2002年的水深地形固定剖面对比，划分了孤东海堤由淤积到冲刷三个不同的冲淤变化阶段。并将孤东海堤堤前海域的冲刷状态划分为剧烈冲刷区，中等冲刷区，轻微冲刷区，基本稳定区。通过近年的水深地形资料计算出近年堤前海域冲淤量和年冲刷率。 波浪槽实验模拟不同波浪作用下，海床的冲淤变化特征。本文根据波浪槽物模实验，指出了波浪作用下堤前海床的冲刷形态特征：在立波节点处冲刷，腹点处淤积的特征，并分析了堤前冲刷机理。根据实验结果，探讨了最大冲刷深度与水深、波高、波长、周期等波浪要素之间的关系，修正了适合粉土海床的最大冲刷深度预测公式。揭示了在其他条件相同情况下，不同类型海堤(直立堤、60度倾斜堤、45度倾斜堤、30度倾斜堤)堤前冲淤形态和冲刷最大深度之间的关系。 最后运用Partheniades公式分别计算了孤东海堤堤前海域在潮流单独作用下和波浪单独作用下的冲刷速率。运用物模实验修正公式预测了波浪作用下孤东海堤堤前最大冲刷深度，预测的最大冲刷深度并得到了实测水深资料的验证。

目录

文摘

英文文摘

1前言

1.1研究意义

1.2国内外概况、发展趋势

1.3研究内容

2、研究区概况

2.1地理位置

2.2气象

2.3水文

2.4孤东海堤附近海域海底地貌特征

2.5地层划分

2.6浅地层探测

3.孤东海堤近堤海域水深地形特征及冲淤变化

3.1 1975年到2002年水深地形比较

3.2 2004年5月海底地形

3.3 2000年以来水深地形分析

3.4孤东海堤近堤根部水深纵剖面变化

3.5典型横断面水深地形变化

3.6孤东近堤海域冲淤量及根部年冲刷量

4堤前冲刷的物理模型试验

4.1实验目的

4.2试验材料和设备

4.3试验步骤

4.4大堤坝前的冲淤现象

4.5实验结果与分析

4.6坝前冲淤形态规律和机理解释

4.7相同水深，同一周期，不同倾斜角度的大坝坝前的冲淤剖面比较

4.8在波高相同，水深比波长的值不同条件下的堤前最大冲刷深度

4.9在水深比波长的值相同，波高不同条件下的堤前最大冲刷深度

4.10大堤坝前最大冲刷深度预测公式的求取

4.11小结

5.孤东大坝坝前海域最大冲刷深度计算

5.1 Partheni ades公式计算最大冲刷深度

5.2经验公式预测波浪作用下孤东大坝坝前最大冲刷深度

5.3实测资料与预测最大冲刷深度对比

6结论与讨论

参考文献

致谢