摘要: |
ECOMSED模式垂向采用Sigma坐标系,在近海潮流数值模拟中已得到广泛应用。但是,ECOMSED水动力模块中未包含动边界处理技术,对近海潮间带水流的模拟显得无能为力。
本文在ECOMSED水动力模块的基础上,引入动边界技术,并利用二维单一斜坡地形和二维圆形浅滩斜坡地形对其进行验证,数值模拟结果显示,改进后的ECOMSED水动力模块能成功再现由涨落潮引起的潮间带出没现象,而且水面线较光滑,没有产生零水深和负水深。
利用改进后的ECOMSED水动力模块模拟了南排河中心渔港附近海域的潮流运动。潮位和流速的验证结果表明,计算值与实测值之间的误差较小,说明改进后的ECOMSED水动力模块的求解方法、边界条件和参数取值是合理的。在此基础上耦合了波浪模块和粘性泥沙输运模块,分别模拟了南排河中心渔港附近海域在纯潮流作用下的泥沙运动以及波浪和潮流共同作用下的泥沙运动。
模拟结果显示,两者都较好的模拟了该地区的泥沙运动,悬沙浓度计算值与实测值基本吻合,说明在模拟潮流为主海域的泥沙运动时,只考虑潮流的作用忽略波浪的影响是可行的,但考虑波浪影响比忽略波浪作用的计算值与实测值的吻合程度要好,这说明在模拟潮流为主海域的泥沙运动时,如果条件允许的话,最好考虑波浪的影响。本项研究拓宽了ECOMSED模式的应用范围和领域,提高了ECOMSED模式对近岸海区的模拟能力。 |