青岛近海三维数值模拟揭示大潮期间悬沙输运特性

本文主要探讨了青岛近海海域的悬沙输运现象，通过对水流和悬沙运动规律的研究，作者采用了一种先进的三维数值模拟模型——COHERENS-SED，该模型是基于COHERENS水动力模型发展而来，特别适用于模拟复杂海洋环境中的悬沙行为。研究考虑了当地的典型波浪条件，通过数值模拟来预测青岛近海悬浮泥沙的输运情况。 论文的关键发现指出，在波浪和水流的共同作用下，青岛近海岸线附近的悬沙活动显著增强。尤其是在大潮期间，近岸地区的悬沙浓度可以高达50毫克每升，这表明大潮对悬沙输运有着显著的影响。模拟结果显示，水动力环境的变化对悬沙分布和输运路径有重要影响，揭示了海洋动力作用在塑造近海沉积物格局中的重要作用。 作者使用了σ坐标系统来描述三维空间中的水动力方程，这使得模拟结果更加精确。模型中的变量如t、u、v和w分别代表时间、水平速度分量、垂直速度分量以及质量浓度，这些都反映了海洋流体的动力学特性。通过方程(5)和(6)，作者将垂向速度U与直角坐标系下的表达式联系起来，展示了模型如何处理不同坐标系之间的转换。 整个研究不仅提供了青岛近海悬沙输运的定量描述，还为理解和预测其他相似海域的悬沙行为提供了科学依据。这项工作对于海洋环境保护、港口工程设计以及海洋资源开发等领域具有重要的实际应用价值。通过将理论模型与实地观测相结合，论文验证了三维数值模拟技术在近海悬沙研究中的有效性，为进一步提升海洋管理决策的科学性奠定了基础。