冲泻区水动力特性及其泥沙运动机理研究

考虑到冲泻区（Swash Zone）水动力特性和泥沙运动的复杂性，为弥补现有研究的不足，本研究拟从波浪水槽实验入手，通过PIV、高速摄像等现代测试手段研究冲泻区流场，床面剪切应力的分布、底层紊动以及泥沙运动特性，探讨冲泻区水动力特性及其床面演化关系，研究冲泻区泥沙运动动力机制，提出相应的掀沙模式。基于PLIC－VOF方法建立二维、三维波浪数值水槽，计算分析破碎区、冲泻区水动力特性，并将其拓展为固液两相流动水沙数值模型，深入分析破碎区、冲泻区水沙运动特性及其相互作用机制，对沙质海滩剖面演变进行数值分析，为工程建设和学科发展服务。

考虑到冲泻区（Swash Zone）水动力特性和泥沙运动的复杂性，为弥补现有研究的不足，本研究从波浪水槽实验入手，通过PIV、浪高仪、ADV、高速摄像等现代测试手段研究冲泻区流场，分析床面剪切应力的分布、底层紊动、泥沙运动、床面演变特性，探讨冲泻区水动力特性及其床面演化关系，研究冲泻区泥沙运动动力机制。在实验研究和理论分析基础上，基于非线性 模型封闭的RANS方程，建立在追踪自由面方面具有高精度的PLIC-VOF波浪数值水槽，计算分析破碎区、冲泻区水动力特性。基于Boussinesq方程建立岸滩演变模型。基于区域网格划分与重叠网格技术，建立三维自由面波浪水流泥沙数学模型。运用数学模型进一步对冲泻区水流泥沙运动特性开展数值模拟研究。