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风时与等效风速对外航道粉砂骤淤量的联合估计
| 论文题名： | 风时与等效风速对外航道粉砂骤淤量的联合估计 |
| 关键词： | 粉砂骤淤量;航道骤淤;等效风速;风时;联合估计 |
| 摘要： | 随着我国经济的高速发展，在沿海地区建港辟航的需求日益增加，散布在我国海岸线的粉砂质海岸占到适宜建港岸线的三分之一。然而，粉砂质海岸存在着“小风小淤、大风大淤、强风强淤”的特点，一场大风可能造成灾难性的损失。如位于粉砂质海岸上的黄骅港在2003年的一场大风后，外航道淤积量达970万m3，并且疏浚物质难于清除，严重影响航道正常使用。 粉砂淤积机理复杂，受众多因素影响，现有的粉砂计算多采用半理论半经验的公式，至今尚无能够准确计算外航道粉砂淤积的公式。基于“有效风能”概念提出的粉砂淤积计算公式，采用了“黑匣子”理论，抓住能量输入的关键源头，概化复杂的中间过程，建立了淤积量和有效风能的关系，推导出较为合理的计算方法。 本文通过对“有效风能”粉砂淤积计算公式中的主要影响参数进行统计分析，进一步验证公式的合理性。根据有效风能理论，提出等效风速概念，将风速和风时从公式中分离开来，建立等效风速和风时的二维分布模型，并求得单因素统计分析和联合环境条件两种模型下，粉砂淤积量的预测值。二维联合重现值的给出将给航道工程设计、港口建设提供技术参数。 本文完成的主要工作如下： (1)利用收集到的粉砂质海岸风、波浪、泥沙资料，代入“有效风能”计算公式，通过泥沙实测数据，求出经验系数，并后报粉砂淤积量。 (2)通过相关分析法，计算粉砂淤积量与有效风能相关系数，验证公式的合理性。 (3)采用主成分分析法，确定出各风级的风能在粉砂淤积量中的贡献率，在保证数据信息量的前提下，达到参数降维的目的。 (4)采用线性回归分析方法，优化有效风能粉砂淤积计算公式，建立粉砂淤积回归方程，通过此公式计算出淤积量的预报值及其置信区间。同时，确定出哪一风级对于骤淤影响最大，为工程设计提供参考。 (5)提出等效风速概念，将风速和风时从原有公式中分离开来。分别采用二维对数正态、二维Gumbel逻辑分布、二维Weibull分布，对等效风速和风时进行联合概率分布拟合，并进行比选，预测出粉砂淤积量的重现期，为港口航道防淤减淤提供设计参数。 |
| 作者： | 迟坤 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 董胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国海洋大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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