胡克林[1]2003年在《波—流共同作用下长江口二维悬沙数值模拟》文中认为本文建立了一个用于波—流共同作用下长江口平面二维悬沙计算的数值模型系统，主要由四部分组成，即考虑风、浪、潮、径流的二维复合流场模型、SWAN海浪模型、波—流相互作用的底边界层模型以及二维悬沙输运模型。采用叁个不同大小的区域进行嵌套计算，叁个计算区域分别为东中国海区域、长江口杭州湾区域和长江口区域。 模型系统采用广义曲线坐标系下的形式，使用高精度的自适应网格拟合复杂岸界。复合流场学模型中考虑了波浪辐射应力的作用，底摩擦由波—流相互作用边界层模型提供。为了较高精度的模拟天文潮，在开边界加上了七个主要分潮。台风天气下，在东中国海区域计算由风产生的水位变化，插值到长江口杭州湾区域的外海开边界上作为余水位，这样就同时考虑了局地风和非局地风的影响。 悬沙输运模型利用切应力方法来确定对流扩散方程中的泥沙源函数，其中的临界起动速度利用经典的泥沙起动流速公式前面增加一个局地系数得到，这个系数能反映河床底质结构及固结程度，通过系列数值试验和实测资料的统计分析确定。计算中的底部剪切应力由波流边界层模型给出波—流共同作用下的形式。泥沙颗粒絮凝沉降速度考虑了流速、盐度、含沙浓度的影响。 将模型系统应用到长江口区域，经过了大量的实测资料的验证。其中复合流场模型中的天文潮利用众多测站的实测调和常数进行验证；波浪模型首先进行了水槽实验的检验，然后在台风过程中，进行了测站有效波高过程线的比较。复合流场模型的水位过程、流速过程，以及悬沙模型的含沙量过程则经过了洪、枯季及大、中、小潮的多个站点的实测过程验证。分析流场、波浪场以及正常和台风天气下的悬沙场的计算结果，表明该模型系统能合理地反映长江河口区域的水动力场和泥沙场的分布。
曹慧江[2]2005年在《长江河口枯季叁维流场悬沙数值模拟》文中进行了进一步梳理通过建立一个长江口杭州湾附近海域计算范围南达坎门,北至连云港,西到东经125.15°E的大区域计算网格,利用最新的验潮站资料,更加精细的模拟8个主要分潮M_2、S_2、N_2、K_2、K_1、O_1、P_1和Q_1,为长江河口模型提供开边界上的更加准确的潮位边界条件;在成功模拟大区域8个主要分潮的基础上,对比2003年2月份的多船同步观测资料,建立一个仅包括长江河口的区域网格,进行长江河口的水动力的数值模拟验证和流场分析;在此基础上,分别模拟了各个动力因子单独作用下的余流和总的余流,分析了各个余流组分的特征及其对总余流的贡献;为了进行长江河口悬沙的数值模拟,建立了一个波流共同作用下的叁维悬沙数学模型,模型中使用国际上着名的第叁代浅水波浪模型SWAN计算波浪参数,悬沙模型用物理意义上最为清晰的剪切应力方法来确定对流扩散中的泥沙源函数,并且利用一个表面边界层模型考虑了风浪对海表面切应力的影响,利用一个底边界层模型考虑了波流共同作用下的底部切应力变化,在控制方程的右端加入幅射应力项以考虑波浪产生的动量通量,修改湍流闭合模型的表面边界条件以考虑表面波湍流通量,考虑了盐度和含沙浓度对悬沙沉降速度的影响;通过建立一个理想河口,利用建立的叁维悬沙模型研究了风浪对河口最大混浊带的影响,结果表明风浪对河口混浊带的影响不可忽略;并将悬沙模型应用到长江河口,结合实际的观测资料对长江河口枯季的风浪、盐度、悬沙进行了模拟,将大、小潮和表、底层的计算结果与实测资料的对比,以及对长江河口悬沙计算结果进行分析,表明模型可以对长江河口的悬沙进行较好的模拟。
梁丙臣[3]2005年在《海岸、河口区波—流联合作用下叁维悬沙数值模拟及其在黄河叁角洲的应用》文中研究指明海岸、河口区与人类经济、生活等各个方面息息相关,对人类有着非常重要的作用。海岸、河口区是陆海交界地带,陆地海洋相互作用显着,因此存在着很多的问题,其中对工程界来讲非常重要的一个问题就是泥沙问题,泥沙所引起的岸滩演变、港口航道的淤积、水动力环境的改变等等。针对海岸工程中泥沙问题的普遍性、复杂性,本文作者基于水动力-生态耦合模式COHERENS发展了一套叁维水动力-悬浮泥沙耦合模型COHERENS-SED,并且考虑到海岸、河口区波流相互作用比较显着,本文将水动力-悬浮泥沙耦合模式COHERENS-SED与物理上先进的第叁代波浪模式SWAN联合,最终发展了波流联合作用下的叁维水动力-悬浮泥沙耦合数学模型并将其成功的应用于黄河叁角洲滨海区的潮流和悬浮泥沙输运规律的研究。由于研究区域黄河叁角洲滨海区有着较高悬沙浓度的存在,本文引入了悬浮泥沙对湍流的衰减作用以及近底层湍流产生、耗散及浮力破坏的平衡假说,并根据该平衡假说推导出了单方程κ—ε湍流封闭模式近底层内的湍流能量平衡表达式。对于波浪对水流的影响,本文在水动力模型中引入波浪依赖的表面风应力的影响、波浪影响下的底部剪切应力以及波浪产生的辐射应力影响并针对这些影响进行了数值分析。根据底床沉积物特性沿垂直方向变化以及水平方向变化的特点,开发了能够处理分层、分区域底床处理模型,从而能够较好地反映现场底床沉积物实际分布情况。本文的主要工作及创新点体现在: 一、在水动力模块,本文对COHERENS作了如下发展与完善: ① 底床面处的波流相互作用引入了波浪传播方向与流方向之间夹角的影响,而原模式中则认为这两个物理过程的方向是一致的,这一点与实际有时存在
周杰[4]2005年在《河口粘性泥沙输运数值模拟》文中认为泥沙输运的不平衡是河道、河口河床演变的物质基础,而影响泥沙输运的动力因素较为复杂,尤其是自然界存在的挟沙水流往往是紊流。修建水库、航道建设、治河工程等迫切需要掌握泥沙输运的规律,了解工程前后的泥沙运移过程的变化,预测未来河床、河势的发展,以便对工程的环境和生态影响、经济效益周期等进行可靠的评价。建立在泥沙运动力学、河床演变学、流体力学等多学科基础上泥沙输运数值模拟便孕育而生,成为人们了解乃至掌握部分水域的泥沙运动机理的重要工具。 本文就河口粘性泥沙数值模拟的理论与方法展开了研究。首先根据河口地区河床常为淤泥质河床的特点,提出了分层河床固结概念模型,更真实地反映了河床演变的动力过程。并根据长江口絮凝体的特征,建立了针对长江口的基于有效抑制流速的絮凝度经验表达式,该表达式反映了流速大于破碎流速时,流体的紊动对形成絮凝体的抑制作用。依据絮凝体沉速的测定率定了絮凝体的分形维数,由此计算长江口粘性沙的沉速与Rouse拟合法获得的沉速范围一致。其次利用高效的数值计算方法提高了有限元方法的计算效率,为河床演变的长期模拟提供了有力的数值方法。最后提出了垂向涡粘性系数垂线平均值的经验表达式,由于该方法避免了紊流模型,因此具有稳定、高效、简单易用的特点。 在本文建立的模型理论的基础上,尝试了建立了平面二维、基于σ坐标的三维水沙数学模型,并应用于长江河口的粘性沙输运过程的数值模拟,得到了较好的验证。
刘高峰[5]2010年在《长江口水沙运动及叁维泥沙模型研究》文中进行了进一步梳理河口的泥沙运动是河口最复杂的问题,物理模型、数学模型和原型观测是研究河口泥沙运动最重要研究手段,近几十年来,这叁种研究手段都得到了长足的发展。河工物理模型试验仍然是现在河口工程中越来越重要的研究手段,能用来研究目前许多无法使用数学表达来准确描述泥沙运动过程的问题,如底沙运动、建筑物稳定性等问题。数学模型正成为研究泥沙问题的重要手段,由于自然界中,泥沙的对流、扩散、沉降、再悬浮,这些现象都是叁维的物理过程,所以要准确描述泥沙运动过程,叁维泥沙数值模型必然是泥沙研究的发展方向。原型观测是研究泥沙运动规律的最直接、最有说服力的研究手段,原型观测往往能够观测一些尚未被认识的水流泥沙运动规律。本文主要采用这叁个研究手段研究长江口泥沙运动的一些规律。长江口滩槽交替,河势极为复杂。沙头冲刷后退、沙尾淤积下移是长江口沙体运动的普遍形式,底沙运动在此过程中扮演重要角色。通过现场取样,获得长江口南支、南北港的底沙资料,并且通过水槽试验选择合适模型沙,在完成水流验证的物理模型上系统地研究了长江口南支、南北港分汉口各沙体头部和主要河槽泥沙输移路径和淤积位置。结果表明南北港分汉口叁个沙体冲刷下泄的泥沙,大部分进入南港,只有中央沙北侧和新浏河沙北侧少部分泥沙进入北港。沙体冲刷下泄泥沙对南港影响比对北港影响大。新浏河沙冲刷下泄泥沙对南港影响最大,接下来依次为中央沙和新浏河沙包。南北港分汉口的六条分流通道：宝山南、北水道、南沙头通道冲刷下泄泥沙进入南港,另外叁条通道冲刷下泄泥沙进入北港。南沙头通道下泄泥沙对南港影响最大,接下来依次为宝山北水道、宝山南水道,分流北港的叁条通道基本不对南港造成影响。中子活化示踪是一种高灵敏度、适用范围广、对环境无污染、能真实模拟天然沙运动的一种泥沙运动观测方法。通过中子活化示踪沙技术对拟选抛泥区的泥沙运移扩散规律进行现场试验研究,研究发现在北槽S7-S8丁坝之间航道南侧拟选抛泥区示踪砂的运移扩散方向在导堤内基本上与航道平行,近似呈长带形分布,出导堤后示踪沙向东南方向运移。示踪砂主要在与航道平行的区域内运移和沉积,在导堤内进入和越过航道的量很少,进入外航道的量亦很少,出导堤后泥沙主要向东南方向运动,而外航道向东方向伸展。长江口深水航道遇到了回淤强度大,回淤分布集中的问题。在深水航道回淤严重的W3节点上下游布置了4个座底式近底观测系统观测了水沙盐度过程,研究发现W3节点上下游近底层余流出现相反方向并且W3节点附近出现了一个富集区域。实测数据揭示了W3节点下游测站出现了经典的河口环流结构,并且余流的垂直剖面存在螺旋结构。上下游测站在涨急时刻存在最大的盐度梯度,证明了存在强锋面的存在,从而导致了泥沙捕集的发生。在W3节点附近的四个站点的近底层泥沙余通量产生一个富聚环流。近底悬沙通量的富集区域的出现说明了泥沙不能立即直接输移到海域。通过在南导堤和南滩地上开展一系列观测,研究结果表明在南导堤被淹没期间,除S3-S4丁坝段有微弱的由北槽指向九段沙的泥沙净输移运动外,其余区段均有较强的由九段沙指向北槽的泥沙净输移运动,从整个南导堤来看,指向北槽的净输沙运动占绝对优势。越堤进坝田的相对高含沙水流并不能直接输向航道。本文在ECOM-si模型的水动力和盐度模块的基础上,并建立了叁维泥沙输移模块,采用TVD格式来计算泥沙沉降过程,从而更加准确地刻画了泥沙的沉降过程,并考虑了盐度和含沙量对絮凝沉降速度的影响,构造了便于计算使用的絮凝沉降公式,考虑了波浪对紊动的作用和对底部切应力的作用影响。采用现场座底式叁角架近底观测系统观测的含沙量、流速剖面和河床冲淤变化资料计算了北槽临界起动切应力、临界淤积切应力、侵蚀率和沉积率,为计算泥沙场提供了关键性参数,通过这些工作,本泥沙模型计算的含沙量验证结果良好,可以用来进一步研究长江口泥沙运动过程。采用建立并验证的泥沙模型系统研究了长江口泥沙输移机制。研究结果表明长江口主槽的泥沙Eular输移通量主要指向海域,而滩地上的泥沙Eular输移通量主要指向上游或者滩面。Stocks输移在主槽削弱指向口外泥沙Eular输移,而在滩地上增强泥沙向滩面输移。Lagrange输送通量主要和泥沙Eular输移的模式相似。以长江口拦门沙以界,拦门沙以上泥沙潮泵输送主要指向河口上游,而拦门沙以外,泥沙潮泵输送主要指向东南方向。也就是说在拦门沙附近泥沙潮泵输移出现辐散的现象,这条辐散带呈现由西北往东南方向分布。垂向切变输送仅在拦门沙区域较大,其他区域要远小于Lagrange余流输送和潮泵输送。
堵盘军[6]2007年在《长江口及杭州湾泥沙输运研究》文中研究说明本文就国内外泥沙数值模拟研究的历史和现状，特别是长江口及杭州湾海域的泥沙研究进行回顾，在前人工作的基础上针对长江口及杭州湾的实际工程需求和科学问题提出了叁个有待深入研究的颗题：深水航道工程风暴回淤研究、深水航道治理二期工程后航道在W23段过度淤积问题以及长江口、杭州湾这两大河口作为统一系统的泥沙数值模拟研究。主要工作简述如下：1、论文首先改进和优化了华东师范大学河口海岸国家重点实验室的长江口南港冲淤预测模型系统。通过建立底床泥沙起动分层模型，使底沙输运计算更加合理，同时为方便模型的使用将台风场、波浪场、流场、盐度场、全沙场等各子模型进行集成和嵌套。利用改进后的模型系统对近五年影响长江口主要台风引起北槽航道冲淤变化逐个进行后报检验与分析，进一步率定了模型中的有关参数，深化了对长江口北槽航道风暴冲淤的认识，大大提高了长江口北槽航道风暴冲淤的预测精度。通过这一工作得到以下结论：台风过程均能不同程度地引起航道内淤积；航道自然回淤量(不受风暴和工程等影响)呈现大小潮规律的变化；航道总淤积量除受台风过程影响外，还受大小潮汛、滩地泥沙供给、水深地形、整治工程以及疏浚抛泥等多种因子影响，为各因素共同作用的结果。2、利用长江口南港冲淤预测模型系统从工程前后流场、泥沙场和滩槽地形变化叁方面对深水航道二期整治工程后航道在W23段过度淤积问题展开初步成因分析。通过实测数据资料的整理分析和数值模拟，发现二期工程后，由于北槽下段的整治建筑物工程已经完成，所以航道上段至下段水面比降减小，使得航道上中段之间即W23的流速减弱，流向与航槽夹角变大；从工程前后的泥沙场变化总的趋势来讲，由于双导堤对两边浅滩起拦沙作用，泥沙来源得到控制，因此悬沙浓度呈减小趋势；但二期工程后含沙量相对高值区出现在航道中上段即W23段，同时利用通量分析方法计算悬沙的输运能力，发现二期后航道中部悬沙输运能力跟以前相比减弱，即悬沙向下游输移的少，有在本区段增加淤积的趋势；底沙的模拟结果也显示二期后航道中上段的淤积为最强。双导堤内滩槽地形变化的分析结果显示，工程进展过程中深槽始终都在变宽，应该有利于人工航道的维护。但二期工程后航道上段7米等深线宽度变大不大，而8和9米等深线之间的间距反而随着工程进展变小，使得上段双导堤内滩槽高程差变大。而下段航道7、8和9米等深线宽度始终维持变宽的趋势，滩槽环境呈冲刷趋势，从而造成航道中上段滩槽高程差变大，地形变陡，泥沙容易落入航槽中而不容易被冲起带走，W23段相当于形成了一个“蜂腰捕沙器”，泥沙容易淤积。3、长江口为我国第一大河口，杭州湾为我国着名的强潮海湾。在前面研究工作中发现长江口、杭州湾海域的悬沙平面分布特征迥异，垂向分布结构类型也有所不同，叁维特点明显。对于深水航道整治工程、洋山港工程和东海大桥等长江口、杭州湾海域大型重大工程来说，叁维悬沙数值模式的研究更符合实际情况和工程需求，因此本论文基于ECOMSED模式的改进和优化，建立长江口、杭州湾叁维泥沙数值模型系统，通过依托“长江口及毗邻海域生态环境调查科研项目”和“国家重点基础研究发展规划项目——长江口及其邻近海域细颗粒泥沙沉积动力过程”等科研项目的数据对模型系统进行率定验证，进行长江口、杭州湾海域叁维悬沙数值模拟的初步研究。基于改进后ECOMSED模式的数值实验发现，波浪在近岸潮滩区域对泥沙启动的作用不可忽视，模拟结果还表明杭州湾悬沙浓度平面分布表现为西高东低，大—小潮周期变化显着，潮周期内悬沙浓度呈明显的周期变化，较好地反映了该海区悬沙浓度的变化过程。悬沙模拟计算结果量级、潮周期变化过程跟观测值一致，同时泥沙平面时空分布跟已有观测资料和结论符合，表明本文的叁维泥沙数值模式能够应用于长江口和杭州湾海区。
刘路赢[7]2017年在《舟山群岛浑浊海域水沙数值模拟与清海方案数值研究》文中进行了进一步梳理河口海岸地区蕴藏着丰富的自然资源,并且也是人类经济发展的集中地带。岛群作为我国漫长海岸线的重要组成部分,为生产生活提供了天然航道与港湾,也带来了富饶的渔业与旅游景观资源。其岛群岸线地形复杂蜿蜒,衍生水道中水深坡降剧烈,流态变化多端,流场与含沙量场较之开敞海区都表现出不一样的特性。故综合考虑风、浪、潮流等因素的耦合,建立数值模型来实现对多岛屿海区群岛特性的研究尤为必要。随着经济的快速增长,人类对景观品质的要求也日益提升。当悬沙浓度达到一定限值时,水体将会变得浑浊,严重影响自然景观。因水生生物、化合物含量、水深、光照与人为等因素都会对该限值产生一定影响,故未形成较为完整的定值体系。受杭州湾强潮河口的影响,大量泥沙起动并输移至舟山海区,导致群岛海区内水体拥有着较高的浊度,对自然景观产生了一定的影响。但由于滨海景观水体动力因素较为复杂,其选址常直接布于水体清澈的海区,很少涉及到浑浊海区的改造利用。所以从以上两点出发,本文建立了纯潮流作用下的泥沙模型并依据实测数据进行了验证,然后基于流场和泥沙分布场验证结果,综合分析了舟山海区的流场特征和泥沙的分布特性及其输移特性,对岛群对于潮流泥沙输移的影响进行了初步归纳。而后建立了波流共同作用下的泥沙模型,对常风浪场对于群岛海区潮流泥沙场的影响进行了探究。通过对研究海区水文特性的分析,本文选定了 6种清海方案,分别建立了对应的泥沙模型,并以清海面积与海岸线长度为标准对其效益进行了评价。通过以上模型的建立,得出了系列结论:受到岛群复杂地形的影响,舟山海区内潮波流向较为多变。总体来看,群岛海区内潮流在涨落潮时基本沿水道行进,大多水道内潮波有明显的往复流特征,但局部海区存在“回流”现象。海区内悬沙浓度由西至东呈逐渐减小的趋势,水道中部含沙量略大于其近岸侧与流影区含沙量,悬沙分布特征与潮流特性显着相关。常风浪场对群岛海区内流场影响很小,其影响值基本位于10-2量级;对于海区内平均含沙量的影响也不大,基本在10%以内。从清海效益来看,方案1总体上最优。其无风条件下近岸最大悬沙浓度小于0.1kg/m~3的海岸线长度都达到了 8.49km左右,对应清海面积为7.53km2。但从平均含沙量的角度来看,方案3对于沿岸水体的净化作用也较为显着。
姚雅倩[8]2017年在《大目涂海域含沙量分布及其对滩涂围垦的响应研究》文中认为含沙量是反应泥沙运动的重要物理量,了解海域含沙量分布变化特征对于认识和掌握泥沙运动规律具有重要的理论意义。而对于近岸滩涂海域,作为海域泥沙补给的重要来源之一,滩涂的围垦可能导致近海海域水动力条件及海相泥沙输入的改变,最终对海域含沙量产生深远影响。因此,研究滩涂海域含沙量对滩涂围垦的响应也是十分必要的。本文根据2011年冬季、2012年夏季及2014年秋季实测水沙资料,通过比较、归纳等方法分析了大目涂海域含沙量的潮周期变化、季节差异、空间分布特征并探讨了其形成原因。应用MIKE21建立波流共同作用的二维水沙耦合模型,分别模拟了大目涂海域原始、lm等深线围垦、3m等深线围垦后的悬沙场分布情况,并对模拟结果给予了分析与解释。研究结果表明:大目涂海域潮流以顺时针旋转流为主,近岸受地形影响呈一定的往复性,潮流流向基本与岸线走向一致,近岸落潮流占优。海域潮动力分布具有“近岸小、外海大,北部小、南部大,冬季小、夏季大”的特点。驻波特性显着。大目涂海域近岸与中部海域含沙量的潮周期变化以无峰型为主,远岸海域呈明显的单峰型,仅近岸南部海域为双峰型。近岸海域涨、落潮含沙量均值涨潮期多大于落潮期,远岸海域则多出现落潮期大于涨潮期的现象。无峰型和双峰型的海域含沙量垂梯度向随流变化显着,单峰型海域则表现为“落潮含沙量高、垂向梯度大,涨潮含沙量小、垂向梯度小”的特点。冬季含沙量剖面形态呈“准直线型”、秋季呈“斜线型”、夏季呈“指数型”。按lm等深线和3m等深线围垦滩涂未改变海域含沙量分布的基本格局,但对近岸海域含沙量影响较大,中部海域次之。其中lm等深线围垦使海域含沙量变幅最大达13%,3m等深线围垦对应的含沙量变幅最大为26%。大潮期含沙量变化普遍大于小潮期,冬季含沙量变化明显,夏季工程影响小于2%,暂可忽略。
赵洪波[9]2014年在《九龙江河口湾水沙运动及顺岸港池淤积研究》文中研究指明河口湾位于河口与海洋之间的过渡区,沿岸也是港口发展的重要区域,由于其水动力及泥沙问题复杂多变,一直以来受到广泛关注。本文在总结以往研究成果基础上,以九龙江河口湾及顺岸港池为研究对象,推导了顺岸式港池淤积计算公式,并应用于九龙江河口湾顺岸港池的淤积计算研究;构建了河口湾水动力泥沙叁维数学模型并对泥沙沉速进行了改进,利用该模型研究了不同动力条件下盐度与水流泥沙的相互影响,分析了九龙江河口湾顺岸港池淤积的影响因素。本文的研究内容和结论如下:1、九龙江河口湾水动力泥沙及淤积特征分析结果表明,九龙江河口湾受多种动力因素影响,水流及盐淡水掺混对泥沙运动和顺岸港池的淤积影响较大。2、利用水流数学模型研究了顺岸式港池流速与港池长宽比的关系,据此提出了顺岸式港池泥沙淤积计算公式,经实测资料验证结果良好。应用该公式的计算结果表明,九龙江河口湾顺岸港池随着向西延伸及长宽比增大,原有港池的淤积减小,延伸段由于浅水深用及高含沙影响淤积较大。3、引入台风模型、SWAN风浪模型、EFDC水动力泥沙模型共同构建了河口湾叁维水动力泥沙数学模型。在研究含沙量、盐度及水体紊动对粘性泥沙沉速影响的基础上,对模型的沉速公式进行了改进。经实测资料验证表明,改进后的模型能够较好地反映河口湾水动力、盐度、含沙量及港区淤积特征。4、利用改进的水动力泥沙叁维数学模型,对九龙江河口湾盐度与水沙相互影响机制进行了研究,表明湾内交错的涨落潮水流使盐度形成北高南低、西低东高的平面分布,盐度的平面梯度在正常水文条件下最均匀、台风条件次之、洪水条件最不均匀。洪水条件下,湾口及顺岸港池区存在显着的盐淡水交汇锋面,受其影响形成较明显的垂向环流。5、考虑盐度影响可使含沙量计算值增大,并扩大含沙量在垂向上的分布差异,使其与实测值更为接近;采用考虑盐度及含沙量影响的沉速公式计算得出的九龙江河口湾顺岸港池的淤积与实际更为相符。6、高含沙归槽水流对九龙江河口湾顺岸港池的淤积具有重要影响,港池内盐度分层形成的垂向环流进一步促进泥沙沉降,使延伸段港池局部形成较大淤积。
殷锴[10]2015年在《风暴潮作用下横门东出海航道泥沙冲淤研究》文中研究说明河口海岸地区由于同时受到波浪、海岸波生流、潮流、径流、海流、风暴潮和海啸、风及海平面上升等动力因素的影响,加之同时存在的不规则海岸线、众多岛屿、浅滩、航道和一些人工建筑物,水动力和泥沙输移过程非常复杂。对河口海岸地区水动力和泥沙输移过程的深入了解有利于工程设计以及沿海防洪减灾。而风暴潮被认为是影响河口海岸地区泥沙运动及塑造海底地形的重要动力因素,因此合理模拟风暴潮期间航道泥沙冲淤变化具有重要意义。结合珠江口地区有关风暴潮作用下航道回淤数值模拟的分析研究还较少的现实情况,利用曲线网格,建立叁重嵌套Delft3D-FLOW水动力模块、Delft3D-WAVE波浪模块、Delft3D-SED泥沙输移模块和Delft3D-MOR动态地貌模块的耦合模型,以横门东出海航道为例,深入研究风暴潮作用下航道泥沙冲淤问题。天文潮、台风场、波高、风暴潮、水文泥沙和航道回淤的验证结果表明该耦合模型可以很好地模拟研究区域的台风场、波浪、风暴潮、潮流运动、悬沙分布以及回淤分布。采用建立的耦合模型,通过叁个实际的风暴潮过程,对风暴潮作用下横门东出海航道的泥沙冲淤进行了分析,并进一步讨论不同风暴潮作用下航道回淤的区别。计算结果表明风暴潮对航道回淤有显着影响,且风暴潮作用下航道回淤呈现先快速淤积,后冲刷,再回淤直至平衡的过程。风暴潮作用下航道回淤强度不仅与台风作用时间、降雨、上游来水来沙及所处高低潮等有关,还与台风路径和强度有关。以本文所选台风为例当其他因素均相当时,航道回淤大小与台风路径和强度有关,台风路径越接近航道、强度越大,所引起航道回淤也越严重。模型计算结果可为横门东出海深水航道整治方案优化、决策提供科学依据。
参考文献：
[1]. 波—流共同作用下长江口二维悬沙数值模拟[D]. 胡克林. 华东师范大学. 2003
[2]. 长江河口枯季叁维流场悬沙数值模拟[D]. 曹慧江. 华东师范大学. 2005
[3]. 海岸、河口区波—流联合作用下叁维悬沙数值模拟及其在黄河叁角洲的应用[D]. 梁丙臣. 中国海洋大学. 2005
[4]. 河口粘性泥沙输运数值模拟[D]. 周杰. 河海大学. 2005
[5]. 长江口水沙运动及叁维泥沙模型研究[D]. 刘高峰. 华东师范大学. 2010
[6]. 长江口及杭州湾泥沙输运研究[D]. 堵盘军. 华东师范大学. 2007
[7]. 舟山群岛浑浊海域水沙数值模拟与清海方案数值研究[D]. 刘路赢. 浙江大学. 2017
[8]. 大目涂海域含沙量分布及其对滩涂围垦的响应研究[D]. 姚雅倩. 浙江大学. 2017
[9]. 九龙江河口湾水沙运动及顺岸港池淤积研究[D]. 赵洪波. 天津大学. 2014
[10]. 风暴潮作用下横门东出海航道泥沙冲淤研究[D]. 殷锴. 东南大学. 2015