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研究生:許文豪
研究生(外文):Wen-Hao Hsu
論文名稱:潮汐效應影響沙洲形成機制之研究
論文名稱(外文):Sandbar Evolution by Tidal Current Effect
指導教授:蕭松山蕭松山引用關係江允智江允智引用關係
指導教授(外文):Sung-Shan HsiaoYun-Chih Chiang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:河海工程學系
學門:工程學門
學類:河海工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:127
中文關鍵詞:擬三維海岸地形變遷模式潮汐效應水下逆流
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大潮差及海岸地形平緩海域,因潮間帶變動範圍較大,漲、退潮時之碎波帶位置較不規律,進而影響離岸沙洲之成長與衰退。以往針對沙洲形成之模擬,並未考量潮汐效應所引起的岸線水深變化。緣此,本研究為修正以往採用單一潮位進行水深修正而忽略潮汐效應的問題,遂使用包括波浪傳遞模式、水理流場模式、漂沙傳輸模式及海岸地形變遷模式所結合之擬三維海岸地形變遷模式,探討在潮汐效應影響下沙洲的形成機制。
研究進行,以擬三維海岸地形變遷模式針對不同潮形計算,結果並與引用實測水位值做為設定條件之計算成果比較顯示,沙洲生成位置主要受到水下逆流影響,且在同樣潮形計算條件下,未考慮潮汐效應影響的沙洲最大淤積高度,較考慮潮汐影響進行計算時高出36~58%,顯示採用單一潮位做為計算條件時,將產生漂沙量高估的問題。為避免漂沙量在緩變地形或潮差較大之海域計算時發生預估錯誤,本研究於擬三維海岸地形變遷模式加入潮汐效應影響,並以10天做為重新計算地形條件之間隔時間,結果可有效模擬海岸地形變遷情形,並可準確預估漂沙量與沙洲生成位置。
中文摘要 I
英文摘要 II
符號說明 III
目錄 X
表目錄 XII
圖目錄 XIII
第一章 前言 1
1­1 研究動機與目的 1
1-2 相關文獻回顧 2
1-3 研究方法及內容 5
第二章 數值模式簡介 8
2-1 模式架構及計算流程 8
2-2 平面波場模式 10
2-3 水理流場模式 13
2-4 海岸漂沙量模式 19
2-5 海岸地形變遷模式 21
第三章 潮位模式建立及模擬 25
3-1 擬三維海岸地形變遷模式 25
3-2 潮位模式模擬結果與分析 28
3-2-1 全日潮影響分析 28
3-2-2 混合潮影響分析 41
3-2-3 二回潮影響分析 63
3-3 潮汐效應綜合分析 75
第四章 模式應用 80
4-1 模式條件設定 80
4-1-1 地形條件設定 80
4-1-2 潮汐條件設定 83
4-1-3 波浪條件設定 84
4-2 綜合討論 85
第五章 結論與建議 89
5-1 結論 89
5-2 建議 90
參考文獻 92
謝誌 95
作者簡歷 96

1.Almar R., Castelle B., Ruessink B.G., Sénéchal N., Bonneton P., Marieu V. (2010) “Two- and three-dimensional double-sandbar system behaviour under intense wave forcing and a meso–macro tidal range”, Continental Shelf Research, Volume 30, pp.781-792.

2.Chiang Y.C., Lin M.C. and Hsiao S.S. (2010), “Numerical solutions of coastal morphodynamic evolution for complex topography,” J. of Marine Science and Technology, Vol. 18, No. 3, pp. 333-344.

3.Chiang Y.C., Hsiao S.S. and Lin M.C. (2011) “A Quasi-3D Sediment Transport Modeling for Coastal Morphodynamics”, Proc. of the 21 (2011) International Offshore and Polar Eng. Conference, Maui, Hawaii, USA, June 19–24, pp.1053-1058.

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5.Drønen N. and Deiggard R. (2007), “Quasi-three-dimensional modelling of the morphology of longshore bars”, Coastal Eng. Vol. 54, 197-215.

6.Elgar s., Gallagher Edith L., Guza R. T. (2001),“Nearshore sandbar migration”, J. of Coastal Research, Vol. 106, pp. 11.623 – 11.627.

7.Elgar S. and Hoefel F. (2003), “Wave-induced sediment transport and sandbar migration”, Science, Vol. 299, pp.1885–1887.

8.Elgar S., Hsu T.-J., Guza R.T. (2006), “Wave-induced sediment transport and onshore sandbar migration”, Coastal Eng., Vol. 53, pp. 817-824.

9.Houser C. and Greenwood B. (2007), “Onshore Migration of a Swash Bar During a Storm”, J. of Coastal Research, Vol. 23, pp. 1 – 14.

10.John Trowbridge and Ole Secher Madsen (1984), “Turbulent Wave Boundary Layers 1. Model Formulation and First-Order Solution”, Journal of geophysical research, Vol. 89, pp. 7989-7997.

11.John Trowbridge and Donald Young (1989), “Sand Transport by Unbroken Water Waves Under Sheet Flow Conditions”, Journal of geophysical research, Vol. 94, pp. 971-991.

12.John Trowbridge, Steve Elgar (2001), “Turbulence Measurements in the Surf Zone”, Journal of geophysical research, Vol. 31, pp. 2403–2417.

13.Kennedy A.B., Chen Q., Kirby J.T., Dalrymple R.A(2000), “Boussinesq modelling of wave transformation,breaking and runup. I: 1D” , J. Waterway Port Coastal Ocean Eng., 126, 39– 47

14.Long W., Kirby J.T., Hsu T.-J. (2006), “Cross shore sandbar migration predicted by a time domain Boussinesq model incorporating undertow”, Coastal Eng. Conf., pp. 2655-2667

15.Ruessink B.G. and Kuriyama Y. (2008), “Numerical predictability experiments of cross-shore sandbar migration”, Geo. Research Letters, Vol. 35, pp. 16-35.

16.Ruessink B.G., Pape L., Turner I.L. (2009), “Daily to interannual cross-shore sandbar migration: Observations from a multiple sandbar system”, Continental Shelf Research, Volume 29, pp.1663-1677.

17.Ruessink B.G., Pape L., Plant N.G. (2010), “On cross-shore migration and equilibrium states of nearshore sandbars”, Journal of geophysical research, Vol. 115, pp.1-15.

18.Soulsby R.L. (1997), “Dynamics of marine sands”, Thomas Telford Publications, London

19.江允智(1993),近岸海域流場數值模式,碩士論文,國立台灣大學。

20.江允智(2009),海岸地形變遷數值模式,博士論文,國立台灣大學。

21.江允智(2011),離岸沙洲形成之數值模擬,第33屆海洋工程研討會論文集,第411-416頁

22.蕭松山(2012),鹽寮海岸短期性養灘之監督,台灣電力公司委託,國立台灣大學。
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