丰水期珠江口黏性泥沙输运的三维数值模拟     

朱泽南  王惠群  管卫兵  曹振轶 《海洋学研究》2013,31(3):25-35

珠江口的黏性泥沙输运对区域海洋工程和河口海洋环境有着重要的影响。本文利用SELFE模型,针对珠江河口海域建立了一个采用非结构三角形网格的三维斜压水动力模型,可耦合模拟海流、潮流及风海流水动力环境,并在此基础上开发了包括底床模块的黏性泥沙输运模型。模拟结果与实测值验证较好,再现了丰水期珠江河口的泥沙输运特征以及最大浑浊带的变化和分布特点。研究表明,丰水期珠江口悬沙质量浓度西侧大于东侧,泥沙主要来自河口上游。河口浅滩上会形成最大浑浊带,最大质量浓度可达0.5 g/L。珠江口最大浑浊带的形成主要受潮动力、重力环流及泥沙再悬浮和沉积过程影响,其中泥沙再悬浮和沉积过程对中滩的最大浑浊带影响显著,而重力环流作用对西滩的最大浑浊带影响显著。  相似文献   

河口海岸数字孪生建设与挑战（特邀）          下载免费PDF全文

彭忠  王长波  刘利  吕振华  朱学明  何青  李武  宋德海  周烜  武文  柴扉  彭伟  彭伟  WANG Zhengbing  YE Qinghua 《海洋技术学报》2023,(6):1-12

河口海岸是人类生存的重要空间和经济发展的关键区域。然而,在气候变化和人类活动的双重压力下,河口海岸面临环境恶化、湿地生态受损和灾害风险增加等多重问题。为保障河口海岸可持续发展,本文以数字孪生概念为基础,结合河口海岸多圈层多界面的系统特征,提出了一个综合河口海岸立体监测和数据聚融、多过程耦合模型系统、数字孪生体和智能服务平台等关键要素的河口海岸数字孪生系统。此外,本文还详细介绍了构建河口海岸数字孪生系统所需的核心技术,涵盖监测物联网、模型耦合、大数据管理和智能分析,以及知识图谱等。尽管面临多学科全要素综合监测、人地海耦合模拟、跨领域跨行业协同、信息安全保障和服务标准制定等多重挑战,河口海岸数字孪生具有逼近真实、系统关联和提供智能服务等特点,能够提供监测、预报、预警、预演和预案等智能服务。这将有助于提高我们对河口海岸复杂系统演变、预测和应对的研究和应用能力,推动河口海岸学科群的发展,提升风险管理和综合治理水平,为河口海岸可持续发展提供强有力的支持。  相似文献   

防潮闸启闭影响下的河口水流泥沙运动状态研究     

李大鸣  丁然  张星瑞  李彦卿  魏军 《海洋通报》2023,(1):30-41

为研究防潮闸启闭与跨水工程建设对河口地区水流泥沙运动状态的影响,以河口近闸跨水工程为背景,建立了以Godunov格式有限体积法为基础的二维浅水流动数学模型和基于固液二相流理论的二维水流泥沙数学模型,并以实测资料进行必要验证,结果较为吻合。在此基础上,建立了永定新河河口区域二维水沙数值模型,将该模型应用于滨海新区Z4线一期跨河工程段的水沙分析,并对工程建设后永定新河河口水流泥沙运动的变化趋势进行预报。结果表明永定新河河口二维全沙模型较为可靠,可为河口近闸跨水工程的相关分析提供研究思路和方法。  相似文献   

河口海岸水动力模拟技术研究的进展     

车进胜  周作付  胡学  郑兆勇 《台湾海峡》2003,22(1):125-129

本文在回顾河口海岸水动力数值模拟研究进展的基础上，对其新技术数字河口动力模型的基本内涵、科学意义和河口模型四维资料同化的作用及其发展前景进行了探讨，并最终认为数字信息技术与四维同化技术将变革河口海岸科学研究的手段，从而促使河口海岸数值模拟技术有更加广阔的发展前景。  相似文献   

河口、港湾潮流数值模拟中的区域分裂法   总被引：1，自引：0，他引：1  

潘存鸿  黄菊卿 《海洋学研究》1990,8(1):27-35

本文引用区域分裂法,建立了河口、港湾非恒定流一、二维联解的整体数学模型和二、二维联解的整体数学模型。在一、二维或二、二维模型的联接处,设计了一个重叠域,由此互为相邻子域提供水边界点(线)上的水力要素。重叠域的设置保证了各子域间的协调性,大大提高了计算稳定性。上述两模型应用于椒江河口,结果令人满意。  相似文献   

十到百年尺度动力形态模型在珠江磨刀门河口的应用     

邱立国  韦惺  莫文渊  吴超羽  包芸 《海洋学报(英文版)》2012,31(4):135-146

在人类活动的参与下磨刀门河口演变已不再是纯粹的自然过程,而是自然和人类活动共同塑造的过程。建立了一个以过程模拟为主的10~100 a尺度的长周期动力形态模型(PRD-LTMM-10)用于模拟磨刀门河口在人类活动作用下的演变过程。 该模型建立在水体运动方程和沉积物输运方程的基础上,应用约简技术对模型输入和计算进行处理,并包含了用于评价和量化人类活动的抛石促淤模块和航道疏浚模块。应用该模型较真实地模拟了磨刀门河口在1977-1988 年的动力地形演变过程,并且通过模拟结果和情景分析,合理地分离了人类各种工程活动的长期影响和自然因素在河口演变中的作用。研究表明,治理工程对河口自然发展趋势造成了较大的改造,淤积强度表现为西侧大于东侧。抛石和围垦工程使横洲水道主槽逐年冲刷,深槽外移,而龙屎窟深槽上端则表现为严重淤积,深槽不断缩窄。  相似文献   

概念性河口及长江口淤积机制分析模拟     

白玉川  洪育超  王勇  徐海珏  陆婷婷  苏俐珊 《海洋科学》2016,40(8):138-149

为了探求河口淤积原因,从概念河口的角度出发,通过概化河口形态建立概念性河口模型,以二维水沙数学模型为工具,模拟分析了5种河口淤积机制;建立了长江口水沙二维数学模型,对长江口区域水沙特征及淤积状况进行了模拟分析。研究表明,建立概念性河口有助于研究不同形式河口的淤积机制,对于长江口水域,其不同区域淤积机制不一,其治理措施也应有所区别,找出河口不同区域起主导作用的泥沙淤积机制,有利于人们更合理地治理河口。  相似文献   

十到百年尺度动力形态模型在珠江磨刀门河口的应用   总被引：1，自引：1，他引：0  

邱立国  韦惺  莫文渊  吴超羽  包芸 《海洋学报》2012,34(4):135-146

在人类活动的参与下磨刀门河口演变已不再是纯粹的自然过程,而是自然和人类活动共同塑造的过程。建立了一个以过程模拟为主的10~100 a尺度的长周期动力形态模型(PRD-LTMM-10)用于模拟磨刀门河口在人类活动作用下的演变过程。 该模型建立在水体运动方程和沉积物输运方程的基础上,应用约简技术对模型输入和计算进行处理,并包含了用于评价和量化人类活动的抛石促淤模块和航道疏浚模块。应用该模型较真实地模拟了磨刀门河口在1977-1988 年的动力地形演变过程,并且通过模拟结果和情景分析,合理地分离了人类各种工程活动的长期影响和自然因素在河口演变中的作用。研究表明,治理工程对河口自然发展趋势造成了较大的改造,淤积强度表现为西侧大于东侧。抛石和围垦工程使横洲水道主槽逐年冲刷,深槽外移,而龙屎窟深槽上端则表现为严重淤积,深槽不断缩窄。  相似文献   

河口最大浑浊带的数值模拟   总被引：4，自引：0，他引：4  

魏守林  郑漓  杨作升 《海洋湖沼通报》1990,(4)

本文应用Galerkin权余法建立了一个二维河口最大浑浊带的数值模型。模型中各物理量均具有连续的垂直结构。数值计算的结果验证了河口重力环流是最大浑浊带形成的重要动力条件这一观点。计算结果还表明最大浑浊带的浓度和位置分布与水动力条件、泥沙的沉降速度、上下游沙源的含沙浓度有密切关系。  相似文献   

珠江河口潮能通量与耗散   总被引：4，自引：1，他引：3  

倪培桐  韦惺  吴超羽  刘欢 《海洋工程》2011,29(3):67-75

珠江河口三角洲是我国一个极其复杂的大尺度河口系统,具有独特的河网体系和河口湾.为探讨珠江河口三角洲的潮能通量和潮能耗散机制,基于SELFE模型,建立了珠江河网-河口湾的三维数值模型,计算了河网-河口湾区的潮能通量和潮能耗散.研究表明:珠江河口的潮能通量平面上表现出主槽大,滩地较小;在总能耗中,底摩擦能耗最大,其次是垂向扩散耗散能耗,水平扩散能耗最小;存在‘门’、分汊汇流区和弯曲河道区等典型的高能耗区,高能耗区的单位面积能耗比附近水域的高数倍甚至1～2个数量级.  相似文献