不同悬沙组分对潮流的响应关系研究

发布时间：2021-01-11 09:51

　　通过建立一维水深平均悬沙模型,对典型潮流控制的海湾内不同悬沙组分对潮流的响应关系进行了研究。模型以泥沙的水平输运、再悬浮和沉降为主要物理过程,以M₂,S₂分潮及余流为主要动力因素,反演了湄洲湾支水道内粉砂、淤泥组分含量的时间序列,采用2007-08潮位、潮流、悬沙、底质同步观测资料进行分析和验证。通过三角傅里叶分析,将悬沙的时间序列分解为12个主要的谐波分量,模型分解得到的主要傅里叶分量具有M₂分潮两倍的角速度与1/4日潮周期,该分量粉砂组分振幅6.1 mg/L,淤泥组分振幅1.5 mg/L;次主要傅里叶分量具有M₂分潮的角速度,振幅受水平输沙、余流、M₂分潮流共同影响,粉砂组分振幅4.9 mg/L,淤泥组分振幅1.2 mg/L。由于粉砂组分单位起动能力强、沉降速度高,且淤泥组分由于粘结力等因素起动条件较高,粉砂组分振幅高于淤泥组分。测站位置余流与涨潮流方向一致,余流致使涨潮过程中粉砂组分含量所占百分比上升,而落潮过程下降,淤泥组分则相反。 

【文章来源】：海洋科学进展. 2020,38(01)北大核心

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【部分图文】：

计算结果验证

图3 计算结果验证由于实际悬沙在海水中的运动是三维的,而本文采用一维水深平均模型进行简化,因此模型本身存在误差。观测期间,涨落潮流主流向相差177°,在平面上,本文模型简化为一维,这是造成模型从动力方面产生误差的一个方面。另一方面,本文选择垂向平均悬沙浓度作为研究指标,因此忽略了悬沙的垂向结构,没有能够反映海流作用下悬沙的垂向输运和垂向扩散两个物理过程,这会造成模型计算结果与实际观测结果之间存在浓度和相位两方面的误差。从模型验证结果来看,简化模型基本反映了实际情况,说明简化后的模型抓住了主要的物理过程。

由于实际悬沙在海水中的运动是三维的,而本文采用一维水深平均模型进行简化,因此模型本身存在误差。观测期间,涨落潮流主流向相差177°,在平面上,本文模型简化为一维,这是造成模型从动力方面产生误差的一个方面。另一方面,本文选择垂向平均悬沙浓度作为研究指标,因此忽略了悬沙的垂向结构,没有能够反映海流作用下悬沙的垂向输运和垂向扩散两个物理过程,这会造成模型计算结果与实际观测结果之间存在浓度和相位两方面的误差。从模型验证结果来看,简化模型基本反映了实际情况,说明简化后的模型抓住了主要的物理过程。3 讨 论

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2970555