海底沙波形成運(yùn)移及其工程影響

定　價(jià)：￥125.00

作　者：	臧志鵬謝波濤張金鳳編著
出版社：	上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
叢編項(xiàng)：	新時(shí)代海上工程創(chuàng)新技術(shù)與實(shí)踐叢書
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787547862711	出版時(shí)間：	2023-09-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁(yè)數(shù)：		字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書闡述了海底沙波的主要形成機(jī)理、動(dòng)力條件及常見的研究方法和主要成果，并就海底沙波對(duì)于海底管道工程的影響進(jìn)行了論述。本書研究?jī)?nèi)容涵蓋了海洋動(dòng)力學(xué)、泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)等主要海洋和海岸領(lǐng)域力學(xué)分析原理、準(zhǔn)則和方法，可為讀者對(duì)于海底沙波這一海洋重要的地貌特征的認(rèn)識(shí)和研究提供進(jìn)一步幫助。本書可供海洋石油開發(fā)中海底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和研究相關(guān)技術(shù)人員使用，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)研究生參考使用。

作者簡(jiǎn)介

　　臧志鵬博士，天津大學(xué)建筑工程學(xué)院副教授，《China Ocean Engineering》期刊青年編委、《船舶工程》等期刊編委。其主要從事海岸水動(dòng)力、泥沙運(yùn)動(dòng)及海岸地貌演變等方面的研究，先后承擔(dān)自然基金面上項(xiàng)目3項(xiàng)、青年項(xiàng)目1項(xiàng)、自然基金重大項(xiàng)目子課題1項(xiàng)及省部級(jí)課題5項(xiàng)，此外還承擔(dān)了港口海岸工程、海洋工程實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目15項(xiàng)。獲天津市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中國(guó)航海學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文 60余篇；出版專著2部；授權(quán)發(fā)明專利17項(xiàng)，授權(quán)軟件著作權(quán)3 項(xiàng)。謝波濤中海油研究總院有限責(zé)任公司環(huán)境條件首席工程師，“中國(guó)海洋學(xué)會(huì)-海氣相互作用委員會(huì)”副主任委員、“中國(guó)海洋工程咨詢協(xié)會(huì)深海技術(shù)與工程分會(huì)”理事。其主要從事海洋工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、深水海洋動(dòng)力環(huán)境條件等方面的研究，主持和參與國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（“863”計(jì)劃）、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金聯(lián)合項(xiàng)目及中海油集團(tuán)公司科研項(xiàng)目等10余項(xiàng)；負(fù)責(zé)了全球首座10萬(wàn)噸級(jí)深水半潛式生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)“深海一號(hào)”、亞洲第一深水導(dǎo)管架“?；惶?hào)”、我國(guó)首個(gè)深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)電平臺(tái)“觀瀾號(hào)”等項(xiàng)目環(huán)境動(dòng)力參數(shù)的研究及工程應(yīng)用，為我國(guó)深水海洋工程的設(shè)計(jì)、安全做出貢獻(xiàn)。獲優(yōu)秀設(shè)計(jì)金獎(jiǎng)3項(xiàng)；編制行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10余項(xiàng)；發(fā)表論文40余篇。張金鳳天津大學(xué)建筑工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。其主要從事海岸動(dòng)力過(guò)程與河口海岸泥沙運(yùn)動(dòng)機(jī)理、波浪-海床-結(jié)構(gòu)物相互作用及災(zāi)害性氣候數(shù)值模擬等方面的研究，首次從介觀尺度對(duì)黏性泥沙絮凝過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，開辟了從細(xì)觀尺度研究黏性泥沙運(yùn)動(dòng)機(jī)理的新途徑，豐富了黏性泥沙輸移理論。主持和參與國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（“863”計(jì)劃）、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金聯(lián)合（重點(diǎn)）項(xiàng)目及面上項(xiàng)目等10余項(xiàng)，天津市自然科學(xué)重點(diǎn)基金及其他省部級(jí)和橫向科研課題多項(xiàng)。獲水運(yùn)建設(shè)行業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)；出版1部教材；發(fā)表論文60余篇。

圖書目錄

第1章
海底沙波概述 ……1
1.1 海底沙波分類及描述/2
1.1.1 海底沙波分類 /2
1.1.2 海底沙波描述參數(shù)/4
1.2 海底沙波形成機(jī)理/5
1.2.1 海底沙波形成基本要素/5
1.2.2 海底沙波形成水動(dòng)力因素 /6
1.3 沙波研究方法/8
1.3.1 現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)方法/8
1.3.2 數(shù)值研究方法/11
1.3.3 模型試驗(yàn)方法 /13
1.4 我國(guó)近海海底沙波分布/14
1.4.1 臺(tái)灣海峽 /14
1.4.2 渤海區(qū)域 /15
1.4.3 南海北部 /16
1.4.4 東海近海/17
1.4.5 福建近海/19
參考文獻(xiàn) /20
第2章海底沙波水動(dòng)力作用 ………………………………25
2.1 潮流運(yùn)動(dòng) /26
2.1.1 潮汐形成及特點(diǎn)/26
2.1.2 潮流運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)/28
2.2 海流運(yùn)動(dòng)/29
2.2.1海流形成因素/29
2.2.2 海流速度分布/32
2.3 波浪運(yùn)動(dòng)/34
2.3.1 線性波浪/34
2.3.2 非線性波浪/37
2.3.3 隨機(jī)波浪/38
2.4 水動(dòng)力對(duì)海床作用/40
2.4.1 海流作用/41
2.4.2波浪作用/43
2.4.3 波流共同作用/45
參考文獻(xiàn)/47
第3章泥沙運(yùn)動(dòng)基本理論… ………………………… 49
3.1 水和泥沙特性/50
3.1.1 水的密度和黏度/50
3.1.2 泥沙特性/50
3.1.3 水沙混合物/52
3.1.4滲透性/52
3.1.5可液化性/54
3.2 泥沙顆粒臨界起動(dòng)/54
3.2.1 臨界起動(dòng)流速和波高/55
3.2.2 臨界起動(dòng)剪切應(yīng)力/55
3.3 推移質(zhì)輸運(yùn)/57
3.3.1海流下的推移質(zhì)輸運(yùn)/58
3.3.2波浪下的推移質(zhì)輸運(yùn)/59
3.3.3 波流作用下的推移質(zhì)輸運(yùn)/60
3.4 懸移質(zhì)輸運(yùn)/61
3.4.1懸浮標(biāo)準(zhǔn)和顆粒大小/61
3.4.2 沉降速度/62
3.4.3 海流下的泥沙濃度/63
3.4.4 波浪下的泥沙濃度/66
3.4.5 波流作用下的泥沙濃度/67
3.4.6 泥沙濃度方程及輸沙率/67
參考文獻(xiàn)/68
第4章海底沙波的實(shí)驗(yàn)室模擬 …………………… 71
4.1 波浪作用下的海底沙波運(yùn)動(dòng)/72
4.1.1 沙波發(fā)展及流動(dòng)結(jié)構(gòu)/72
4.1.2 沙波特征尺度預(yù)測(cè)/74
4.2 潮流作用下的海底沙波運(yùn)動(dòng)/76
4.2.1 沙波發(fā)展及控制因素/76
4.2.2沙波特征尺度影響因素/79
4.2.3 沙波特征尺度預(yù)測(cè)/82
4.2.4 沙波形態(tài)特征/85
4.3 波流作用下的海底沙波運(yùn)動(dòng)/87
4.3.1 沙波發(fā)展及基本形態(tài)特征/87
4.3.2沙波特征尺度影響因素/89
4.3.3 沙波特征尺度預(yù)測(cè)/91
參考文獻(xiàn)/94
第5章海底沙波穩(wěn)定性分析 ……………… 97
5.1 數(shù)學(xué)模型介紹/98
5.1.1 2DV Flow模型/98
5.1.2沉積物運(yùn)輸和海床模擬/98
5.1.3 自由面和海床邊界條件/99
5.1.4流入和流出邊界條件/100
5.2 海底沙波發(fā)展過(guò)程穩(wěn)定性分析/101
5.2.1 沙波形成流場(chǎng)機(jī)理/101
5.2.2 單向流下沙波的發(fā)展/101
5.2.3 穩(wěn)定性分析實(shí)例——加的斯灣沙波/104
5.3 沙波影響參數(shù)分析/106
5.4 海底沙波疏浚影響/111
參考文獻(xiàn)/113
第6章淺海區(qū)域海底沙波數(shù)值模擬… ···…… 115
6.1 ROMS數(shù)值模型/116
6.1.1 控制方程/116
6.1.2 邊界條件/118
6.1.3 沙波模型的建立/119
6.1.4 極端條件的影響/120
6.2 正常海況下的沙波演化/121
6.2.1 沙波的長(zhǎng)期演變/121
6.2.2 沙床屬性對(duì)沙波演化的影響/122
6.2.3 不同月份之間的沙波變化規(guī)律/124
6.3 極端條件下的沙波演化/124
6.3.1 極端條件下四種水動(dòng)力條件/125
6.3.2極端條件下沙波演化規(guī)律/125
6.4 臺(tái)風(fēng)下沙波移動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)/127
6.4.1 海底沙波基本情況/127
6.4.2 經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)測(cè)方法/129
6.4.3 正常海況下的沙波遷移/129
6.4.4 臺(tái)風(fēng)作用下的沙波遷移/131
參考文獻(xiàn)/133
第7章深水陸架區(qū)海底沙波數(shù)值模擬 ··…··…… 135
7.1 內(nèi)波作用下沙波運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬方法/136
7.1.1 控制方程/136
7.1.2 湍流模型/137
7.1.3 網(wǎng)格設(shè)置/139
7.1.4 內(nèi)波設(shè)置參數(shù)/139
7.1.5 驗(yàn)證效果/141
7.2 陸坡上內(nèi)波傳播過(guò)程與沙波運(yùn)動(dòng)研究/143
7.2.1 內(nèi)孤立波的分裂現(xiàn)象與極性轉(zhuǎn)換現(xiàn)象/143
7.2.2南海北部陸坡內(nèi)孤立波淺化過(guò)程數(shù)值模擬/144
7.2.3 南海北部陸坡沙波泥沙運(yùn)動(dòng)研究/150
7.3基于內(nèi)波引起的實(shí)測(cè)流速下的沙波數(shù)值模擬/153
7.3.1 流速分析/154
7.3.2模型設(shè)置/155
7.3.3 實(shí)測(cè)流速下不同時(shí)期沙波高程的變化/157
7.3.4實(shí)測(cè)流速下平臺(tái)樁腿處地形的變化/159參考文獻(xiàn)/160
第8章海底沙波工程影響及處置措施 ·····…… 163
8.1 海底沙波的工程影響/164
8.1.1 對(duì)海底管道工程的影響/164
8.1.2海底沙波對(duì)其他工程項(xiàng)目的影響/168
8.2 沙波區(qū)海底管道處置方案/169
8.2.1 海底沙波地形監(jiān)測(cè)/169
8.2.2 海底管道路由沙波整治措施/172
8.2.3 海底管道懸跨整治措施/173
參考文獻(xiàn)/175