海底沙波形成运移及其工程影响(新时代海上工程创新技术与实践丛书)

第1章
海底沙波概述 ……1
1.1 海底沙波分类及描述/2
1.1.1 海底沙波分类 /2
1.1.2 海底沙波描述参数/4
1.2 海底沙波形成机理/5
1.2.1 海底沙波形成基本要素/5
1.2.2 海底沙波形成水动力因素 /6
1.3 沙波研究方法/8
1.3.1 现场观测方法/8
1.3.2 数值研究方法/11
1.3.3 模型试验方法 /13
1.4 我国近海海底沙波分布/14
1.4.1 台湾海峡 /14
1.4.2 渤海区域 /15
1.4.3 南海北部 /16
1.4.4 东海近海/17
1.4.5 福建近海/19
参考文献 /20
第2章海底沙波水动力作用 ………………………………25
2.1 潮流运动 /26
2.1.1 潮汐形成及特点/26
2.1.2 潮流运动特点/28
2.2 海流运动/29
2.2.1海流形成因素/29
2.2.2 海流速度分布/32
2.3 波浪运动/34
2.3.1 线性波浪/34
2.3.2 非线性波浪/37
2.3.3 随机波浪/38
2.4 水动力对海床作用/40
2.4.1 海流作用/41
2.4.2波浪作用/43
2.4.3 波流共同作用/45
参考文献/47
第3章 泥沙运动基本理论… ………………………… 49
3.1 水和泥沙特性/50
3.1.1 水的密度和黏度/50
3.1.2 泥沙特性/50
3.1.3 水沙混合物/52
3.1.4渗透性/52
3.1.5可液化性/54
3.2 泥沙颗粒临界起动/54
3.2.1 临界起动流速和波高/55
3.2.2 临界起动剪切应力/55
3.3 推移质输运/57
3.3.1海流下的推移质输运/58
3.3.2波浪下的推移质输运/59
3.3.3 波流作用下的推移质输运/60
3.4 悬移质输运/61
3.4.1悬浮标准和颗粒大小/61
3.4.2 沉降速度/62
3.4.3 海流下的泥沙浓度/63
3.4.4 波浪下的泥沙浓度/66
3.4.5 波流作用下的泥沙浓度/67
3.4.6 泥沙浓度方程及输沙率/67
参考文献/68
第4章 海底沙波的实验室模拟 …………………… 71
4.1 波浪作用下的海底沙波运动/72
4.1.1 沙波发展及流动结构/72
4.1.2 沙波特征尺度预测/74
4.2 潮流作用下的海底沙波运动/76
4.2.1 沙波发展及控制因素/76
4.2.2沙波特征尺度影响因素/79
4.2.3 沙波特征尺度预测/82
4.2.4 沙波形态特征/85
4.3 波流作用下的海底沙波运动/87
4.3.1 沙波发展及基本形态特征/87
4.3.2沙波特征尺度影响因素/89
4.3.3 沙波特征尺度预测/91
参考文献/94
第5章 海底沙波稳定性分析 ……………… 97
5.1 数学模型介绍/98
5.1.1 2DV Flow模型/98
5.1.2沉积物运输和海床模拟/98
5.1.3 自由面和海床边界条件/99
5.1.4流入和流出边界条件/100
5.2 海底沙波发展过程稳定性分析/101
5.2.1 沙波形成流场机理/101
5.2.2 单向流下沙波的发展/101
5.2.3 稳定性分析实例——加的斯湾沙波/104
5.3 沙波影响参数分析/106
5.4 海底沙波疏浚影响/111
参考文献/113
第6章 浅海区域海底沙波数值模拟… ···…… 115
6.1 ROMS数值模型/116
6.1.1 控制方程/116
6.1.2 边界条件/118
6.1.3 沙波模型的建立/119
6.1.4 极端条件的影响/120
6.2 正常海况下的沙波演化/121
6.2.1 沙波的长期演变/121
6.2.2 沙床属性对沙波演化的影响/122
6.2.3 不同月份之间的沙波变化规律/124
6.3 极端条件下的沙波演化/124
6.3.1 极端条件下四种水动力条件/125
6.3.2极端条件下沙波演化规律/125
6.4 台风下沙波移动的经验预测/127
6.4.1 海底沙波基本情况/127
6.4.2 经验公式预测方法/129
6.4.3 正常海况下的沙波迁移/129
6.4.4 台风作用下的沙波迁移/131
参考文献/133
第7章 深水陆架区海底沙波数值模拟 ··…··…… 135
7.1 内波作用下沙波运动的数值模拟方法/136
7.1.1 控制方程/136
7.1.2 湍流模型/137
7.1.3 网格设置/139
7.1.4 内波设置参数/139
7.1.5 验证效果/141
7.2 陆坡上内波传播过程与沙波运动研究/143
7.2.1 内孤立波的分裂现象与极性转换现象/143
7.2.2南海北部陆坡内孤立波浅化过程数值模拟/144
7.2.3 南海北部陆坡沙波泥沙运动研究/150
7.3基于内波引起的实测流速下的沙波数值模拟/153
7.3.1 流速分析/154
7.3.2模型设置/155
7.3.3 实测流速下不同时期沙波高程的变化/157
7.3.4实测流速下平台桩腿处地形的变化/159参考文献/160
第8章 海底沙波工程影响及处置措施 ·····…… 163
8.1 海底沙波的工程影响/164
8.1.1 对海底管道工程的影响/164
8.1.2海底沙波对其他工程项目的影响/168
8.2 沙波区海底管道处置方案/169
8.2.1 海底沙波地形监测/169
8.2.2 海底管道路由沙波整治措施/172
8.2.3 海底管道悬跨整治措施/173
参考文献/175