一种计算波浪作用下悬沙输移相位滞后效应的方法

近岸地区波浪作用下的泥沙输移是一种非恒定输沙过程。相位滞后效应反映的是水体中悬浮泥沙的含量与近底水动力变化不同步的现象，其本质是在波浪前半个周期内被悬浮的泥沙不能在该半周期内全部沉降，部分泥沙保持悬浮直至下半个周期内向相反方向继续输移沉降的过程。泥沙颗粒粒径越细、波浪周期越短、近底流速越大，波浪的非对称性越强，相位滞后效应就越明显。相位滞后效应的强弱直接影响波浪作用下净输沙率的大小和方向。现有的技术方案在计算相位滞后效应参数时，在确定悬沙颗粒被悬浮的高度、悬沙颗粒的沉速以及波浪半周期内悬沙颗粒的沉降时段等方面均存在较大的误差。本发明针对这些不足提出的技术改进措施包括：（1）通过考虑颗粒之间相互碰撞作用造成的能量耗散来计算波浪作用下悬沙颗粒被悬浮的高度。（2）通过确定波浪边界层内水质点垂向运动速度的分布并平均化处理，然后依据有关公式进行计算，反映了波浪边界层内水质点垂向运动对颗粒沉速的影响。（3）提供了计算波浪半周期内可供悬沙颗粒沉降时段的方法。采用本发明提出的技术改进措施，能够显著提高相位滞后效应参数的计算精度，为准确预测波浪作用下净输沙率的大小和方向提供了有力支撑。