长江口洪水期潮波变形数值模拟研究
2015-11-22路川藤罗小峰韩玉芳
海洋工程 2015年1期
关键词:变形
路川藤,罗小峰,韩玉芳
(南京水利科学研究院 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏 南京 210029)
研究潮波变形的方法主要有三种。一为现场水文观测研究,这是研究河口潮波变形的最直接手段,结论可信实用,但成本较高。如Kosuth 等[2]指出特定径流与潮汐情况下,亚马逊河口可同时出现3 个波峰。二为半经验解析模型,是估算潮波传播比较实用的工具,但计算结果误差较大。该方法基于的理论方程为圣维南方程以及潮波能量输运方程,通过不同的离散格式,离散理论方程,在概化地形的基础上,考虑底摩擦[3]、河口边界形状[4-6]、径流对潮差、潮波能量沿程变化的影响。三为数学模型研究,是目前研究潮波传播的主要手段。数学模型采用不同方法[7-8]离散N-S 方程,在计算机上实现程序运算,计算成本低,可操作性强,可视化好,但数学模型计算结果的优劣取决于计算格式、网格的疏密[9]及计算参数[10]等众多因素。
在近海或者河口地区,水深相对较浅,潮波向前传播过程中,高潮位潮波传播速度大于低潮位,即潮波传播过程中,潮波变形会逐渐加剧。然据长江口2005 ~2010年实测水文资料(图1 所示)分析知,洪水期,潮波上溯过程中,潮波变形具有先加剧后趋缓的特点,枯水期这一现象不明显,这有别于一般的河口潮波传播认识。为深入认识洪水期长江口潮波变形特点,建立大通至外海的长江口整体数学模型,分析长江口洪水期潮波变形特征。

图1 长江口潮波……
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