基于数值模拟的咸潮上溯特性与评价指标研究
珠江河口水系河道纵横交错，河网密集，八口入海，其河口、河网和近海水域构成一个典型的多汊河口水流系统，该系统受外海潮汐、波浪、上游径流、风等多种因素作用，水动力环境极为复杂。珠江河口咸潮上溯具有明显的密度层流结构的特征，其时空活动特性和动力特征相当复杂，再加上如此大范围的区域实测资料非常有限，因此单一的评价指标和传统的实测资料统计方法难以对咸潮上溯情况做一个全面、合理的评估。本文的目的是结合数值模拟方法数据连续性强的优点，尝试建立珠江河口咸潮综合评价指标，以期能对咸潮上溯情况做出快速、合理的评估。 为此，本文引入了基于无结构三角形网格、有限体积法和三维海洋原始方程组的海洋河口模式FVCOM，充分利用其网格布置灵活的特点，对计算网格进行了优化布置，实现了珠江河网-河口-近海大范围高分辨率的三维斜压数值模拟，并根据大量实测资料进行率定和验证，证明该模式的精度能够满足计算要求；在该三维数值模式的基础上对珠江河口咸潮活动时空特性和动力特征进行了分析，分析结果说明咸潮评价需要从时间、空间等不同方面综合考虑，对咸潮上溯综合评价指标体系的建立提出了原则性要求；结合数值模拟方法的独特优点和综合评价指标建立的原则，对现有咸潮评价指标进行分类分析和遴选，建立了珠江河口咸潮上溯综合评价指标。 最后，由于磨刀门水道咸潮问题突出、水厂较多并且人为活动对地形改造频繁，本文选择该水道在其河口沿岸处设置五种不同围海造陆方案，应用本文建立的咸潮上溯综合评价指标对五种方案下咸潮上溯情况进行了评估，结果显示该综合评价指标的建立是一次有益的尝试。本文咸潮上溯综合评价指标的提出，丰富了咸潮上溯评价的研究，对社会经济发展有长远意义。
数值模拟;咸潮上溯;水动力学;有限体积法;时空特性
中国海洋大学
硕士
水利工程
刘臻;皱华志
2013
中文
X143;P731.12
131
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）