海岸工程研究涉及设计、分析和管理海岸地区的土木工程领域。这些研究通常致力于保护海岸线、管理海岸侵蚀、设计海洋结构物、维护港口和码头等。
' e' K& e% V2 O1 [3 m海岸工程研究的主要方向:$ R& G+ R7 b6 D0 Z2 F) I, ]3 n
海岸侵蚀与稳定性研究:这包括分析海岸线的变化、海浪和潮汐对海岸侵蚀的影响,以及如何保护海岸线免受侵蚀的方法。研究范围可能涉及防波堤、海堤、沙丘保护等。6 E* o5 |) Y; A/ F4 I- d; P
波浪和潮汐模拟:研究海洋波浪的传播、变形和与海岸相互作用的方式,以及潮汐的影响。模拟波浪和潮汐是理解海岸过程的关键。
& |9 B# \% |, l0 n5 j& W3 E港口和码头设计:研究港口和码头的设计和建设,确保其在不同条件下(如波浪、潮汐、风力)的稳定性、安全性和可操作性。" t w+ M# \! w; q0 @. w: d2 }
海洋结构物设计:包括海上平台、风电场、人工岛等海洋结构物的设计和分析,确保其能够抵御波浪、潮汐和风力的作用。
( Y$ Z0 H# v" N2 M% A海岸生态系统保护:考虑海岸工程项目对海洋和沿海生态系统的影响,寻求可持续的方法来保护生态环境。
* Y6 e8 `3 I4 \泥沙运动研究:研究泥沙的移动、沉积和输运,理解沙滩和河口地区的沉积过程。9 E; v2 X! R* W6 k
海岸管理和规划:开发海岸管理策略,包括沿海用地规划、海岸保护政策等,以最大限度地保护海岸地区的环境和可持续发展。, Y7 G) U- d3 @' j
海洋工程材料研究:研究海洋环境对工程材料(如混凝土、钢结构等)的影响,以确保结构物的耐久性和稳定性。( x. ]: G2 Q6 ~ i
数值模拟和实验研究:运用数值模型和实验室试验,研究波浪、潮汐、泥沙等在海岸地区的行为和影响。
" r4 g) K- g& X o常用的海岸工程研究工具软件:
. f1 {% a# Q9 Y7 a% |% n7 I* gMIKE:由丹麦DHI公司开发,用于水动力和水文模拟,包括波浪、潮汐、海流等。在海岸工程中用于研究海岸侵蚀、波浪传播等问题。2 a+ g' w) j; D0 r
Delft3D:综合性的水动力模型,用于沿海和水域的模拟,包括波浪、海流、泥沙输运等。
; a9 I8 M9 V7 K+ V: k9 ~ADCIRC:沿海环流和风暴潮模型,用于模拟海岸地区的水位、流速等。
$ I; R4 }5 P. D* t H; w0 U1 BXBeach:开源的海岸过程模型,可用于模拟海浪、波浪传播、沙滩侵蚀等,可用于沿海和近海区域的数值模型。
0 }# n! W1 C' p9 f8 S8 D0 bANUGA:开源水动力-水力建模工具,用于模拟洪水、波浪传播等。
9 M' l( n2 k; P& M0 SCMS-Wave:用于模拟波浪传播和变形的模型,可用于研究海岸变形、波浪能量传输等问题。' s( X" y' ~& Q$ B0 j7 T5 z
FUNWAVE:基于Boussinesq模型的海洋表面波传播模型,用于模拟波浪。8 k2 [9 M: z5 A+ \3 F% I- W
LITPACK:用于计算光波作用下的岸线和港口结构物的波浪反射、折射和漏泄。( ?) E8 |! C/ j2 ]- K0 @
SBEACH:用于计算波浪、潮汐和潮流条件下的海岸侵蚀和海岸变形。/ t1 y6 ?" j# E
GENESIS:用于模拟沙滩侵蚀和波浪传播,可以模拟波浪、潮汐和潮流条件下的海岸变化。
3 ?2 f3 I, S. C& i" y0 r% A6 V9 pLTRANS:离线粒子跟踪模型,可用于预测粒子在流体中的运动。5 ^3 i# ?$ t" H& o3 U
NearCoM:用于模拟近岸波浪、环流和沉积过程的模型。
' w0 M/ ]* G. w3 f+ d6 CDualSPHysics:基于SPH(平滑粒子流体动力学)的模型,用于模拟自由表面流动。 O3 V) L/ M5 l( C6 c5 `+ [) A
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信息来源:海象云课堂。- m( r8 n3 i" l, A* v5 a$ G
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