波流共同作用下珊瑚岸礁的水动力学特性研究

基本信息
批准号:51309035
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:姚宇
学科分类:
依托单位:长沙理工大学
批准年份:2013
结题年份:2016
起止时间:2014-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:黄振华,任韧希子,邓斌,黄琼,刘易庄
关键词:
水动力岸礁波浪破碎潮汐流
结项摘要

There are sound ecological, environmental, geologic as well as engineering implications for nearshore coral reef hydrodynamics. This topic has drawn extensive research interests over decades in foreign counrtires but such research is still very limited in China. This research project will investigate the hydrodynamic characteristics of fringing coral reefs under combined effects of waves and tidal current experimentally and numerically. Laboratory experiments will be conducted in a wave-current flume, using an idealized fringing coral reef model with the allowrance of the horizontal circulation. The laboratory studies will focus on: (1) The breaking-wave properties of regular waves, including breaking location and height, breaker type as well as surfzone width; (2) The transformation of both regular and irregular waves, including wave incidence,reflection,transmission, attunation as well as generation of both higher harmonics and intra-gravity waves; (3) The cross-reef wave-induced setup and wave-driven current under both regular and irregular waves; (4) The turbulence characteristics and the undertow in the surf zone under regular waves. The high-order Boussinesq model will be improved to simulate the interaction of waves with fringing reefs in the presence of currents, and the numerical results will be compared with the experimental measurements. The project results will enrich the current knowledge and theories of coral reef hydrodynamics, and they will also provide valuable reference for research on similar coastal profiles such as submerged breakwaters and bar beaches.

近岸珊瑚礁的水动力学问题具有重要的生态、环境、地质和工程学意义。 近几十年来,该课题在国外得到了较为广泛的研究,而国内相关研究则相对很少。 本项目拟通过物理模型实验和数值模拟的方法来研究波浪和潮汐流共同作用下珊瑚岸礁的水动力学特性。物理实验将在波流水槽中进行并采用了考虑水平环流存在的概化岸礁模型。实验研究包括:(1)规则波的破碎特征,包括破碎点的位置和波高、破碎类型以及破碎带的宽度;(2)规则波和不规则波的演变,包括波浪的入射、反射、透射、衰减以及高频波和低频波的产生;(3)规则波和不规则波破碎产生的增水和波生流;(4)规则波破碎带内的湍流特征和海底回流。数值模拟将运用改进的高阶Boussinesq模型来模拟波流和岸礁间的相互作用,并与实验结果进行对比验证。项目的研究成果将丰富和发展了珊瑚岸礁水动力学理论,对于研究潜堤,沙坝等其他类似海岸地形也具有相当的参考价值。

项目摘要

近岸珊瑚礁的水动力学问题具有重要的生态、环境、地质和工程学意义。 近几十年来该课题在国外得到了较为广泛的研究,而国内相关研究则相对很少。 本项目拟通过物理模型实验、数值模拟和理论模型的方法来研究波浪和潮汐流共同作用下珊瑚岸礁的水动力学特性。物理实验将在波流水槽中进行并采用了考虑水平环流存在的概化岸礁模型。实验研究包括:(1)规则波的破碎特征,包括破碎点的位置和波高、破碎类型以及破碎带的宽度;(2)规则波和不规则波的演变,包括波浪的入射、反射、透射、衰减以及高频波和低频波的产生;(3)规则波和不规则波破碎产生的增水和波生流;(4)规则波破碎带内的湍流特征和海底回流。数值模拟运用了改进的高阶Boussinesq模型来模拟礁面形态改变时波浪与岸礁的相互作用,并与现场观测进行对比验证。最后基于动量守恒建立了水平方向二维的理论模型,该模型能够合理地预测水平环流存在时礁坪上波浪增水的产生。项目的研究成果将丰富和发展了珊瑚岸礁水动力学理论,对于研究潜堤,沙坝等其他类似海岸地形也具有相当的参考价值。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

针灸治疗胃食管反流病的研究进展

针灸治疗胃食管反流病的研究进展

DOI:
发表时间:2022
4

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
5

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018

姚宇的其他基金

相似国自然基金

1

波流共同作用下碎波拍问题的研究

批准号:50679010
批准年份:2006
负责人:董国海
学科分类:E1101
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
2

珊瑚岸礁孤立波爬坡特性及影响因素的数值模拟研究

批准号:51809234
批准年份:2018
负责人:刘维杰
学科分类:E1101
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
3

波流共同作用下粉沙运动过程非线性特征

批准号:51379127
批准年份:2013
负责人:陆永军
学科分类:E0903
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
4

波流共同作用下的潮间带湿地沉积动力过程研究

批准号:41071014
批准年份:2010
负责人:杨世伦
学科分类:D0101
资助金额:45.00
项目类别:面上项目