《滲流影響下的沙質岸灘演變規律及其數學模型研究》是依託長沙理工大學，由蔣昌波擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：滲流影響下的沙質岸灘演變規律及其數學模型研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蔣昌波
- 依託單位：長沙理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
滲流是控制岸灘表面泥沙侵蝕或堆積的重要因素之一。本研究從自製水槽實驗和波浪水槽試驗入手, 對出滲水流作用下的泥沙起動特性和滲流影響下的泥沙運動及岸灘演變開展實驗研究，得到波浪-岸灘地下水-泥沙運動三者之間的內在聯繫。在此基礎上，建立相應的考慮岸灘上地下水的入滲、出滲過程及其與破碎波、沖流之間的相互作用的波浪-岸灘地下水-泥沙運動的三維多相流數學模型，更加全面的揭示近岸地區岸灘演化發展規律，為海岸工程建設提供科學依據。
結題摘要
滲流是控制岸灘表面泥沙侵蝕或堆積的重要因素之一。本研究從自製水槽實驗和波浪水槽試驗入手，通過PIV、剖面流速儀、高速攝像等現代測試手段對出滲水流作用下的泥沙起動特性和滲流影響下的泥沙運動及岸灘演變開展實驗研究，結合理論分析和數字模擬技術，取得以下成果：（1）出滲能促進床面泥沙起動，床面輸沙率隨出滲強度的增大而增大；在滲流不斷增大的過程中，床面出現了由平整狀態變為細小沙紋，再變為沙壟最後又恢復至平整狀態的變化過程；（2）揭示了滲流影響下不同坡度和床沙組成下岸灘剖面演變規律、岸灘剖面分形規律及泥沙分選作用與床沙級配變化規律；（3）對床面泥沙進行受力分析，在前人的基礎上重點考慮非恆流作用下產生的垂向流速、滲流流速、坡度等影響因素，提出了修正的有效希爾茲參數，最終建立更適應於沖瀉區泥沙運動的輸沙模式，探討了波浪—岸灘地下水—泥沙運動三者之間的內在聯繫；（4）在實驗研究和理論分析基礎上，①建立相應的考慮岸灘地下水的入滲、出滲過程及其與破碎波、沖流之間的相互作用的波浪—岸灘地下水——泥沙運動的多相流數學模型；②基於非線性淺水方程和床面變形方程，考慮沖瀉區內不同輸沙模型、床面剪下應力和沖流入滲/出滲影響效應，建立了更全面的沖瀉區水動力及其岸灘形態動力學模型。在本項目資助下，已發表論文36篇，其中SCI檢索6篇、EI檢索14篇，部分成果獲湖南省自然科學獎三等獎1項。依託本項目共培養已畢業研究生13 名，其中畢業獲博士學位3名，碩士學位10名，1人博士學位論文獲省優秀博士學位論文。
