洋山海域三维潮流和余流特征的数值模拟

基于最新的水下地形数据和非结构网格,利用有限体积海洋模型(FVCOM),建立洋山海域高分辨率水动力数值模型,研究该海域建港工程后潮流和余流的三维动力学特征.结果表明,峡道西部涨潮流大于落潮流,东部相反.南岛链以南海域流速均大于北岛链以北流速,峡道窄口处出现高流速区和环流现象,涨潮流表层最大流速可达2.88 m/s.涨憩时刻,南岛链南岸和北岛链北岸都形成表层向北、底层向南的表-底层环流,落憩时刻相反.落急时,深水航道处出现表层向南、底层向北的表-底层环流.受围海造地工程后地形影响,峡道内M_2分潮潮流椭圆主轴均沿岸线方向.与工程前相比,峡道效应增强.洋山海域整体以海向余流占优,但峡道内形成陆向余流.峡道窄口处存在余流分离现象,峡道西部余流滞流点东移.

风暴潮过程中波浪对地形演变影响的数值研究

建立了一个波流耦合作用下泥沙输移的平面二维数值模型,以研究风暴潮过程中地形冲淤变化的规律及波浪的影响。水流和泥沙输运的模拟采用水沙耦合数值模型,以考虑强冲淤条件下地形变化与水流运动之间的相互作用。波浪场模拟采用SWAN模型,计算得到的波浪辐射应力输入水沙耦合数值模型实现波流耦合。采用建立的模型对风暴潮过程中近岸地形变化进行了分析,结果表明,波浪对地形演变的影响程度随着风暴潮潮位的增加而减小。当风暴潮潮位较小时,近潮汐通道处形成不对称的三角洲、入口处形成冲刷坑;当风暴潮潮位较高时,形成的三角洲不对称性较小。当风暴潮潮位升高,近岸水深与波长之比大于0.15时,波流耦合模型与不考虑波浪作用模型计算所得的地形变化的绝对误差为整体地形变化的5%,但前者计算时间增加了一倍,因此,波流耦合计算对于风暴潮潮位较低,近岸水深与波长之比小于0.15时具有重要意义。