海岸动力学课件：5.4 平直海岸沿岸流(2010).ppt

1、1第四节第四节 平直岸滩的沿岸流平直岸滩的沿岸流 byyyxyyyxyyTxTySxSygDDVyUVDx2垂岸方向：垂岸方向：沿岸方向：沿岸方向： bxyxxxyxxxyTxTySxSxgDUVDyDUx2无沿岸流无沿岸流有沿岸流有沿岸流一、控制方程及其简化一、控制方程及其简化 前提假设前提假设：平直岸线、等深线与岸线平行，稳定水流与波浪场2二、不考虑侧向掺混的斜向入射波引起的沿岸流二、不考虑侧向掺混的斜向入射波引起的沿岸流 0/y0hUx0hVyhUx byyyxyyyxyyTxTySxSygDDVyUVDx2沿岸方向：沿岸方向： 0byxySdxd0U不考虑侧向掺混的沿岸流方程不考虑侧向

2、掺混的沿岸流方程前提：前提：波浪为稳定的线性波、斜向入射且入射角很小，沿岸方向波高均匀一致；海滩具有无限长平直等深线，底坡均匀 3波生沿岸流公式推导过程 0byxySdxd02VuCdxdSmfxy VuCmfby2问题：破碎带内、外相同吗？问题：破碎带内、外相同吗？4破碎带外破碎带外 cEcnEnSxysincoscossinconstEcncosconstcsin0dxdSxy0V等深线互相平行等深线互相平行snell结论：破碎带外无沿岸流结论：破碎带外无沿岸流无变化无变化02VuCdxdSmfxy02VuCdxdSmfxy波生沿岸流公式波生沿岸流公式破碎带外破碎带外破碎带内破碎带内122

3、1sin2sin22sin21221coscossinsincos220nnnnnnESSSSSyyyxxyxx5破碎带内破碎带内 DhH1n01cos破碎带内波高：02VuCdxdSmfxy1221sin2sin2cossin2sin21221coscossinsincos220nnnnnnnESSSSSyyyxxyxx推推 导导破碎带外破碎带外破碎带内破碎带内破碎带内波能传递系数：constcsinsnellgDc cKhgcdxddxdhgdxdSxysin1165sin165232232KtgdxdcEcnEnSxysincoscossin6破碎带内的波生沿岸流推导 cKhgcdxdd

4、xdhgdxdSxysin1165sin165232232tgdxdh/Ktgdxd23/811Khgubm2hgcsintan1452KudxdSmxy702VuCdxdSmfxy破碎带内的波生沿岸流推导破碎带内的波生沿岸流公式破碎带内的波生沿岸流公式hgubm2sintan1452KudxdSmxysintan185fmCKuV8sintan185fmCKuVbDD 即破碎点处：即破碎点处： bbltggHV2sin7 .2021美国海岸防护手册推荐公式美国海岸防护手册推荐公式沿岸流最大值沿岸流最大值沿岸流平均值沿岸流平均值破碎带内沿岸流速求解破碎带内沿岸流速求解 hgubm2bfmbCK

5、uVsintan185bfmbCKuVsintan11659三、考虑侧向掺混的斜向入射波引起的沿岸流三、考虑侧向掺混的斜向入射波引起的沿岸流 dxdVDdxddxdTxy02dxdVDdxdVuCdxdSmfxygDtgDNgDxN byyyxyyyxyyTxTySxSygDDVyUVDx2沿岸方向：沿岸方向：紊流应力紊流应力动量交换系数动量交换系数10沿岸流无量纲形式的微分方程求导过程0sin165*2322ctggDVgDCdxdVgDtgDNdxdfctggDdxdSxysin1652320dxdSxyXXXVXdXdVXdXdP1, 010,2/3*2125fCtgNPbVVVbbxxDDX 已求得已求得02dxdVDdxdVuCdxdSmfxygDtgDNgDxN11沿岸流无量纲的解5/2PXXBXAXXBVpp1,10,21212/121116943,Ppp1251PA 2121/1pppAB 2112/1pppAB5/2PXXXXXXV1,491010,ln7549102/54 . 01 . 0P1）2）