论文部分内容阅读
由于珠江三角洲河网和伶仃洋海区是不可分割的整体,存在着密切的水沙交换,因此在以前广大学者研究的基础上建立了一、三维耦合数学模型,将珠江三角洲与其相连接的伶仃洋视为整体进行研究,并利用建立的数学模型研究探讨了珠江三角洲与伶仃洋的水沙及盐度的运动分布特性。 本文首先利用“节点水位控制法”和“节点含沙量控制法”建立了珠江三角洲一维河网水沙数学模型。然后建立了σ坐标系下三维流场,悬沙场数学模型。应用先进的K-KL二方程紊流闭合模型得到垂向涡粘系数。考虑到外海盐水入侵造成的密度斜压效应,在水动力模型中加入了盐度场的计算,使流速垂向分布上能够更好的符合实际情况。悬沙场数学模型中,计算底部切应力给出底边界条件,通过沉积和再悬浮的悬沙量给出水沙交换的变化。在温、盐和悬沙计算的物质输运方程中,改进了插值方法,提高了水平扩散项的计算精度,减少了数值计算中产生的数值耗散和数值振荡,并可应用到坡度变化较剧烈情况。推导出一、三维耦合模型水动力的补充方程,通过迭代求解得到一、三维连接断面的边界条件,悬沙的连接通过保证物质输运的连续性,一、三维模型之间含沙量的相互传递完成计算过程。 研究了珠江三角洲河网内主要节点的分流、分沙比及沿程的水面线,揭示了珠江三角洲的宏观规律;通过西、北江和东江之间相互影响的判断,指出了在不同水文组合下,两者之间的相互关系。在伶仃洋海区,通过对东、西深槽纵、横剖面的流场,盐度分布及泥沙输运的研究,详细分析了潮流、盐度、泥沙三者之间的相互关系。