潮沟边壁坍塌机理及其地貌效应研究

第1章 绪论 1.1 研究背景和意义 1.2 外研究现状 1.2.1 边壁侵蚀和坍塌分类 1.2.2 边壁坍塌物理模型试验 1.2.3 边壁侵蚀后退速率经验公式 1.2.4 边壁侵蚀数学模型层级 1.2.5 小结 1.3 研究内容与技术路线 第2章 边壁坍塌机理及其影响因素 2.1 研究方法 2.1.1 边壁坍塌水槽试验 2.1.2 边壁坍塌数学模型 2.2 边壁坍塌过程 2.3 坍塌时段水沙特征 2.3.1 流速、含沙量过程 2.3.2 土体总应力、孔隙水压力、含水率过程 2.4 边壁坍塌的力学机理 2.4.1 模型设置 2.4.2 应力和应变过程 2.5 边壁坍塌模式的控制因素 2.5.1 岸壁高度的影响 2.5.2 相对水深的影响 第3章 边壁坍塌对岸壁的侵蚀后退速率贡献 3.1 研究方法 3.1.1 水动力模型 3.1.2 边壁侵蚀模型 3.2 边壁坍塌对岸壁后退的贡献 3.2.1 水槽试验中岸线变化过程 3.2.2 相对水深对坍塌贡献率的影响 3.3 边壁坍塌作用下的岸壁侵蚀速率预测公式 3.3.1 优化的岸壁侵蚀速率预测公式 3.3.2 公式对比及建议 3.4 边壁坍塌对潮沟拓宽的贡献 3.4.1 模型设置 3.4.2 边壁侵蚀“机会窗口” 3.4.3 边壁坍塌的贡献 3.4.4 水动力、土工参数的影响 第4章 边壁坍塌对弯道的形态演变作用 4.1 弯道“坍塌-迁移”耦合模型 4.1.1 弯道迁移模型 4.1.2 弯道迁移模型和边壁坍塌模型的耦合 4.1.3 模型设置 4.2 边壁坍塌沿弯道的分布特征 4.3 弯道迁移过程中的追赶行为 4.4 边壁坍塌对弯道的迁移速率贡献 第5章 边壁坍塌对潮滩-潮沟系统的地貌演变作用 5.1 潮滩-潮沟系统“水-沙-坍塌-地貌演变”耦合模型 5.1.1 潮滩-潮沟演变地貌模型 5.1.2 边壁侵蚀和坍塌模型 5.1.3 数值方法 5.1.4 模型设置 5.2 往复流作用下的边壁坍塌过程 5.2.1 近岸潮流特征及岸壁剖面形态 5.2.2 坍塌贡献率的沿程变化 5.2.3 往复流的影响 5.3 潮滩-潮沟系统地貌演变 5.3.1 潮滩-潮沟的平面形态演变 5.3.2 潮滩-潮沟的断面形态演变 5.3.3 与现实世界的对比 5.4 坍塌泥沙的作用 第6章 主要结论 6.1 主要结论 6.2 创新点 参考文献 附录A 模型代码 附录B 弹性力学基本概念 附录C 岸壁侵蚀后退速率已发表数据