大风作用下海岸粉砂淤积量重现值的估计

论文摘要

粉砂质海岸泥沙运动活跃,易起易沉,易发生骤淤,因此在过去一段时间内、在一定程度上视这种海岸为建港“禁区”;由于对其水力特性了解很少,成为泥沙研究的“盲区”。我国辽东、冀北、鲁北、鲁东、鲁南、苏北、浙东等海岸线上散落分布着不少粉砂质海岸段。随着国民经济的迅速发展,这些地区相继提出建港辟航的要求,但在拟建和建港过程中存在不少泥沙淤积问题,特别是在大风的作用后,航道发生了很严重的骤淤现象,影响港口航道的正常建设与运营,造成了巨大的经济损失,所以粉砂质海岸的淤积研究有很高的实用和经济价值。外航道淤积的机理是波浪掀沙、潮流输沙,并受众多条件控制,如:淤积环境、泥沙特性、泥沙运移型态、海洋动力、航道尺度等因素。而粉砂质海岸,影响外航道淤积的因素变化很大,影响航道淤积的机理更加复杂,至今尚无比较合适的航道淤积计算公式。本文在“有效风能”的基础上,对粉砂海岸淤积量重现值进行估计,重现值的给出对粉砂质港口的建设提供了一些有实际意义的数据。本文的主要研究内容有:(1)工程所在地的水文气象资料统计分析;(2)利用“有效风能”的概念,直接建立易于观测的大风资料和航道淤积量之间的关系,给出航道淤积经验计算公式,并与实测淤积的资料对比,选择适合本海岸的系数。根据大风的长期实测资料,计算其航道的骤淤量;(3)利用几种常用的极值统计模式,分别采用年极值法、阈值法和组合分布法估计出海岸粉砂淤积量重现值,并进行比选,为航道的防淤减淤工程提供必要的技术参数;(4)对矩法、概率权重矩法、线性矩法、极大似然法和最小二乘法等多种参数估计方法进行了计算比较,给出各种估计方法的数值解。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 0 前言
• 0.1 课题背景及研究意义
• 0.2 相关研究的发展状况
• 0.3 本文的主要工作
• 1 工程所在地水文气象资料收集和分析
• 1.1 风
• 1.1.1 2002 年风况资料分析
• 1.1.2 1991 年1 月～2002 年12 月大风资料统计分析
• 1.1.3 2001 年～2002 年12 月大风情况
• 1.2 潮汐
• 1.2.1 潮汐性质
• 1.2.2 潮汐特征值
• 1.3 潮流
• 1.3.1 潮流性质
• 1.3.2 潮流的特征及平面分布规律
• 1.4 波浪
• 1.4.1 观测期间大口河波况特征
• 1.4.2 7 号平台资料统计分析
• 1.4.3 工程前两站波浪比较分析
• 1.5 泥沙环境
• 1.5.1 滩面的底质粒径分布特征
• 1.5.2 含沙量
• 1.5.3 沧州港一期工程泥沙淤积量计算
• 1.5.4 大风作用下沧州港的粉砂骤淤
• 2 粉砂质海岸外航道淤积量的计算
• 2.1 有效风能概念
• 2.2 基于“有效风能”概念的粉砂骤淤量计算公式
• 2.2.1 粉砂骤淤量估算机理
• 2.2.2 淤积量计算公式的建立
• 2.2.3 经验系数AQ 和BQ 的确定
• 3 粉砂淤积量的长期预测
• 3.1 极值统计模型
• 3.1.1 年极值法
• 3.1.2 阈值法
• 3.1.3 组合分布法
• 3.2 特大值处理
• 3.3 参数估计
• 3.3.1 矩法
• 3.3.2 概率权重法
• 3.3.3 线性矩法
• 3.3.4 极大似然法
• 3.3.5 最小二乘法
• 3.3.6 Monte Carlo 模拟
• 3.4 分布拟合的假设检验
• 3.4.1 Poisson 分布的χ2 检验
• 3.4.2 极值分布的K-S 检验
• 3.5 粉砂质海岸淤积量的长期预测
• 4 结论与存在的问题
• 4.1 结论
• 4.2 存在的问题
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文