黄河三角洲泥沙冲淤的时空变化规律与数值模拟

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本文首先利用经验正交函数分解方法和多年水深数据进一步研究了黄河三角洲泥沙冲淤的时空变化规律,进而又对黄河三角洲的泥沙冲淤进行了数值模拟。在数值模拟中,首先导入SWAN(Simulating Waves Near-shore)模式,建立了以波流耦合为核心的水动力模型,然后以此基础,结合动床模型建立了动边界波、流共同作用下的平面二维泥沙输运及海底冲淤模型。在此基础上,对黄河三角洲及其临近海域的泥沙冲淤特征与规律进行了大范围的数值模拟。 通过现代黄河三角洲泥沙冲淤的时空变化规律与数值模拟研究,初步得到以下结论: 1.经验正交函数分解方法可以很好地揭示黄河三角洲泥沙冲淤的时空变化特征。从空间上看,现行河口区为黄河三角洲的淤积区,而三角洲北部刁口流路岸段为冲蚀区;而从时间看,无论是冲刷还是淤积随着时间的增长将逐渐减弱。 2.论文所建立的泥沙输运模型在黄河三角洲是可行的,计算结果能清楚地反映黄河三角洲的冲淤格局尤其是河口区淤积对于来水来沙及波浪、潮流等海洋动力的响应。数值模拟结果表明,黄河三角洲及其临近海域的冲淤变化基本上是围绕着新老河口进行的,在废弃流路口门附近三角洲海岸,在海洋动力作用下遭受侵蚀而后退;而现行河口口门外,则由于黄河来沙的影响而产生泥沙的淤积,从而导致其临近岸线向海淤进,不过在断流或少水少沙的情况下,岸线也遭受侵蚀后退。这与多年的实测水深比对结果是一致的。
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