人工养滩演变机制及其模拟方法研究

Beach nourishment is a common engineering practice during the renovation of Blue Bay. It is of great academic value and practical significance to carry out researches on the dynamic processes of beach morphology, beach evolution mechanism, and numerical modelling techniques during beach nourishment. Since the beach will be subjected to the long-term influence of multiscale hydrodynamic processes after beach nourishment, comprehensive application of remote sensing imagery, drone aerial surveys, on-site observations, and large-scale experimental work in the irregular wave basin will be carried out to analyze the effects of the prominent stable factors of the beach nourishment and the involved complicated hydrodynamic evolution processes, to investigate the corresponding dynamic mechanism under the joint action of coastal tidal flow and storm surge, to establish a high-resolution numerical model capable of predicting the medium-long term evolution of beach nourishment, to reveal the instability and the evolution of beach morphology with different spatiotemporal scales by considering the influences of natural conditions and human activities, and to provide technical support for the renovation of the Blue Bay.

人工养滩是蓝色海湾整治中一种比较常用的工程措施。开展人工养滩情况下的海滩形态动力过程、海滩演变机制及其模拟预测方法研究，具有极为重要的学术价值和广泛的实用意义。针对人工养滩后的海滩将受到水动力过程长周期作用的情况，本研究将现场观测、实验研究和混合数值模拟技术运用在这些跨尺度复杂动力因素的分析中。综合运用遥感影像解译、无人机低空航测、现场观测和大尺度非规则波港池实验，分析人工养滩稳定性关键影响因素及其岸滩复杂形态动力过程规律，探求常浪和风暴潮作用下人工养滩海岸的动力响应机制。在此基础上，建立能描述人工养滩近岸高精度中长期演变预测数学模型，为预测在自然条件变化及人类活动影响下不同时间尺度与不同空间尺度的形态动力过程变化规律提供科学依据，也为蓝色海湾整治提供技术支撑。

开展人工养滩情况下的海滩形态动力过程、海滩演变机制及其模拟预测方法研究，具有极为重要的学术价值和广泛的实用意义。本项目按照任务书要求，全面完成了计划任务和预期目标，部分指标超额完成。针对人工养滩后的海滩在水动力过程长周期作用下的演变规律等问题，利用现场观测、实验研究和混合数值模拟技术，综合运用遥感影像解译、无人机低空航测、现场观测和波浪水槽实验，分析了人工养滩稳定性关键影响因素及其岸滩复杂形态动力过程规律，探求了常浪和风暴潮作用下人工养滩海岸的动力响应机制。在此基础上，建立了能描述人工养滩近岸高精度中长期演变预测数学模型，为预测在自然条件变化及人类活动影响下不同时间尺度与不同空间尺度的形态动力过程变化规律提供了科学依据，也为蓝色海湾整治提供了技术支撑。在本项目资助下，发表学术论文40篇（均标注项目资助及编号），主要发表在海岸与海洋工程、海洋科学领域知名刊物，发表的40篇论文包括SCI论文25篇、EI论文4篇、CSCD论文10篇，其中1篇入选ESI高被引论文；参编英文著作1部；授权发明专利1项、软件著作权2项；参加国际学术会议1次、国内学术会议4次，参加现场调研8次。