基于现场实验结果对倾倒泥沙扩散数值模型参数率定研究
本文选题:海洋倾倒区 + 倾倒实验 ; 参考:《海洋通报》2016年02期
【摘要】:倾倒区倾倒过程泥沙输运扩散数值模型理论较为成熟,但模型的一些相关参数给定范围较大,且一般由实验室静水或河口淡水实验获取,用于海洋倾倒区的泥沙模型有一定的局限性,使得模型预测结果波动范围也很大,具有较强的不确定性,模型参数亟需物理实验数据的率定和验证。2011-2014年在沙埕港临时性海洋倾倒区开展了3次倾倒物海洋倾倒实验,对现场实验结果数据分析论证后,建立倾倒过程二维泥沙输运扩散数值模型,用实验数据对模型中一些主要参数进行计算和率定。计算率定结果表明:沙埕港倾倒区倾倒过程初期疏浚泥絮团沉降速度可达3.0 cm/s,细沙颗粒充分混合后沉降速度减小,一般小于0.5 mm/s;悬沙紊动扩散系数Dx、Dy取45 m~2/s时计算悬浮物浓度增量曲线与实测结果吻合效果最佳,建议调试值域为30~50 m~2/s。模型参数率定后计算结果的客观性和准确性进一步提高,可为海洋倾倒区选划泥沙扩散模型参数的选取提供一定参考。
[Abstract]:The numerical model of sediment transport and diffusion in dumping process is mature, but some related parameters of the model are given in a large range, and are generally obtained from laboratory experiments of static water or fresh water in estuaries.The sediment model used in the ocean dumping area has some limitations, which makes the prediction result of the model fluctuate in a large range and has strong uncertainty.The model parameters need rate determination and verification of physical experimental data. Three dumping experiments were carried out in the temporary marine dumping area of Shacheng Port from 2011 to 2014.A 2-D numerical model of sediment transport and diffusion in the process of dumping is established. Some main parameters in the model are calculated and determined with experimental data.The calculated results show that the settling velocity of dredged flocs can reach 3.0 cm / s at the initial stage of dumping in the dumping area of Shacheng Port, and the settling velocity of fine sand particles decreases after the full mixing of fine sand particles.Generally less than 0.5 mm / s, when the turbulent diffusion coefficient of suspended sediment D _ XN _ (Dy) is 45 m ~ (-2) / s, the calculated increment curve of suspended matter concentration is in good agreement with the measured results, and the calibration range is suggested to be 30 ~ 50 m ~ (2) / s.The objectivity and accuracy of the calculated results are further improved after the determination of the model parameters, which can provide a certain reference for the selection of the parameters of the sediment diffusion model in the ocean dumping area.
【作者单位】: 国家海洋局宁德海洋环境监测中心站;海洋赤潮灾害立体监测技术与应用国家海洋局重点实验室;
【基金】:国家海洋局东海分局青年科技基金(201206)
【分类号】:P731.2;X705
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,本文编号:1767866
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