基于Rouse方程的河口海岸水域泥沙垂线浓度分析

在Rouse方程的基础上,结合统计学方法将泥沙质量浓度看作随机变量,选取自变量lnh-z/z,lnca/рs及lnu2/gd采用多元线性回归方法分析各自变量对泥沙质量浓度垂向分布的影响,并检验它们对泥沙浓度垂向分布的影响程度.计算结果表明。

Rouse方程的应用及其改进

结合经典Rouse方程推导中的几个主要假设从泥沙垂向扩散系数和水流垂向流速作为出发点,分析了经典Rouse方程在河口海岸地区的适用性,并给出了垂向扩散系数一般形式时的悬沙分布方程。明确推导了由Rouse方程确定泥沙沉降速率的计算公式。考虑到传统的泥沙理论是建立在假设垂向流速忽略的基础上,而在河口海岸地区的实际问题中,不可忽视的垂向流速导致泥沙守恒方程形式中多出了因为垂向流速产生的输运量,通过引入垂向流速分布函数对经典Rouse方程进行了适当的修正,明确给出了受潮汐影响水域中的Rouse方程形式。

近岸悬沙垂线分布多元线性回归分析

许多学者在研究河口近岸水域时常采用扩散理论Rouse方程描述泥沙垂线分布规律,本文结合该方程成立的几个主要假设,分析该方程在近岸地区的适用性。在传统的Rouse分布基础上借助Rouse方程的线性形式以及近岸泥沙的输运特性,选取了ln z/h,ln c_(a),c_(a),u,ln u,z/h等6个变量作为自变量,采用多元线性回归的方法分析了6个自变量对泥沙浓度的影响。结果表明:参考点浓度对于泥沙浓度的影响最为显著,只采用相对水深计算出的泥沙浓度与实测值的相关性只有0.3左右;6个自变量中流速的敏感性(尤其是变量ln u)远低于参考点浓度,为非敏感因素;考虑5个主要自变量的方程计算的各点泥沙浓度与实测值的相关系数可达到0.8左右,表明采用的方法能够反映在复杂动力条件下近岸细颗粒泥沙浓度垂线分布的特征。