黄茅海河口三维悬沙数值模拟：波流相互作用研究

"黄茅海波-流共同作用下的三维悬沙数值模拟 (2009年) 文章探讨了黄茅海河口区域的波流相互作用对三维悬沙运动的影响，通过结合SWAN海浪模式建立了数学模型。模型考虑了波浪产生的辐射应力、表面风应力以及底部剪切应力，并利用k-kl紊流闭合模型处理垂向涡粘系数和垂向扩散系数。切应力法用于确定悬沙扩散方程的源函数，同时考虑了泥沙絮凝作用对沉降速度的影响，以提高模拟精度。模型验证显示，模拟结果与实测数据吻合度较高。此外，论文还对比分析了考虑波浪与不考虑波浪情况下的悬沙分布特征，为相关工程研究提供了理论支持。" 本文是一篇自然科学领域的学术论文，由张心凤和詹杰民合作完成，主要研究黄茅海地区波浪与水流共同作用下的三维悬沙运动。黄茅海位于珠江口西部，因其独特的地理位置和复杂的水动力条件，使得泥沙运动极具挑战性。研究采用了第3代海浪模式SWAN，构建了一个能同时考虑波浪和水流的三维悬沙数学模型。 模型在水流计算中充分考虑了波浪因素，包括波浪产生的辐射应力、波浪依赖的表面风应力和底部剪切应力。为模拟垂向的泥沙运动，引入了k-kl紊流闭合模型来估算垂向涡粘系数和垂向扩散系数。此外，作者使用切应力法来确定悬沙扩散方程的源项，并且在计算泥沙沉降速度时考虑了絮凝效应，这些改进显著提高了对黄茅海悬沙场的模拟精确度。 通过对比实测的含沙量数据，模型的预测效果得到了验证，表明其能够有效地描述黄茅海区域的悬沙分布。进一步的分析比较了考虑波浪作用和忽略波浪情况下的悬沙分布特征，这为理解波浪对悬沙运动的影响提供了重要的科学依据，也为实际的港口航道建设和维护提供了理论指导。 这篇论文为黄茅海河口地区的水沙运动研究提供了创新性的模型和方法，对于理解波流共同作用下的悬沙运动规律具有重要意义，并为相关工程决策提供了科学支持。