两种类型河口的动力地貌特征数值模拟

发布时间：2020-04-03 12:15

【摘要】：本文应用河口动力地貌特征演变的数值模型研究了两种类型(三角洲型和三角港型)河口地貌形态的演化特征。水动力方程和悬移质泥沙输移方程均采用ADI格式离散求解,地形演变方程采用五阶精度的WENO方法进行求解。用Mike21商业软件的计算结果与本文模型计算结果进行了潮流验证和流速验证。用黄河口的水体悬沙浓度实测结果对泥沙输移模型进行了对比验证。用前人的河口二维椭圆浅滩演变实验结果对河口地形演变模型进行了对比验证。证明本文模型可以用来对河口动力地貌特征的形成与演变过程进行精确数值模拟。为了研究三角洲型河口地貌演化特征,以黄河口地貌特征为算例,数值模型了黄河口口门地区从1984年5月到1988年9月的地貌特征演变过程,再现了黄河口的两种地貌形态(双槽单浅滩型和单槽双浅滩型)之间相互转化过程,进一步加深了对三角洲型河口地貌特征演变规律的认识。为了研究三角洲型河口地貌特征的影响因素,分别讨论了河流径流量、输沙量和河口地区潮位大小对河口地形演化所产生的影响,并考虑了河口两岸淤长(动边界)对地形计算结果的影响,将计算结果与实际观测结果进行了比较验证。为了研究三角港型河口地貌演化特征,以Fly River河口地貌特征为算例,按照该河口实际尺寸建立计算域模型,计算了在径流和潮流共同作用下该河口口门地区的地形演变过程,计算结果与Canestrelli模拟结果进行了对比验证。为了分析径流流速的影响,分别选取径流流速u(28)0.4m/s、0.7m/s和1.0m/s三种情况,计算了这些不同流速对三角港型河口地形演变的影响,结果表明,流速增大相应的地形表现出浅滩淤积升高、沟槽冲刷加深、地形演变加剧的现象。为了研究河口平面形态对三角港型河口地形演化的影响,分别对河口扇面角度为15?、30?和45?的三角港型河口进行数值计算。结果表明,当河口夹角越小时,河口湾内的浅滩位置越靠近湾口、浅滩向海淤积延伸距离越长、地形演变速度越快,并且形成浅滩与沟槽的个数越多、浅滩沟槽交错分布的地貌形态表现的越明显。
【图文】：

长江河口和钱塘江河口Fig.1.1YangtzeRiverestuaryandQiantangRiverestuary

图 1.2 河口地貌特征示意图Fig. 1.2 Estuarine features map究不同水动力条件（径流、潮流）和地貌之间的相互关是泥沙输运及其落淤沉积过程实现的。郭磊城等[1]给出
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TV148.3

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本文编号：2613358