珠江磨刀門水道地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),直面南海,容易受到熱帶風(fēng)暴的襲擊。選取臺(tái)風(fēng)"納沙",采用SCHISM模型建立磨刀門水道三維水流鹽度數(shù)值模型,通過數(shù)值試驗(yàn)對(duì)比,結(jié)合勢(shì)能異常分析法,探究了臺(tái)風(fēng)期間波浪和局地風(fēng)對(duì)磨刀門水道混合與層化的影響。結(jié)果顯示:由于近岸及河道內(nèi)水深較淺,波高整體較小,波浪對(duì)水體層化過程影響不大,對(duì)流速分布有一定的調(diào)整作用,使其分布更為均勻,并在一定程度上加強(qiáng)水體摻混,利于外海高濃度鹽水向河口和海岸擴(kuò)散。而臺(tái)風(fēng)期間強(qiáng)勁的局地風(fēng)對(duì)垂向水體狀態(tài)以及勢(shì)能異常變化率各項(xiàng)均有顯著作用,影響著鹽淡水的層化混合過程。 

【文章來源】：水文. 2020,40(01)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

研究區(qū)域及臺(tái)風(fēng)路徑

從澳門大潭山氣象站2h/次的風(fēng)矢量過程（見圖2）可以看出，“納沙”過境期間，風(fēng)向由之前持續(xù)的偏北風(fēng)，突然沿順時(shí)針轉(zhuǎn)到東南風(fēng)（相對(duì)于磨刀門水道為順河口向上游的風(fēng)），風(fēng)速最大可達(dá)13.9m/s。2 數(shù)值模型及機(jī)制分析方法

磨刀門水道三維水流鹽度數(shù)值模型采用Zhang等[8]開發(fā)的SCHISM跨尺度湖泊-河流-河口-海洋水動(dòng)力模型，該模型耦合了波浪、水質(zhì)、泥沙等多個(gè)模塊，廣泛用于河口海洋水動(dòng)力問題研究。模型水平方向采用無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格（見圖3），垂向采用SZ混合坐標(biāo)，由于磨刀門水深較小，垂向均為10層的S坐標(biāo)層，輸運(yùn)方程采用TVD2（高階隱式對(duì)流格式）進(jìn)行求解。上游流量邊界和外海水位、鹽度邊界從珠江大范圍潮流數(shù)學(xué)模型提取，大范圍二維模型（見圖3）上游邊界為馬口、三水的實(shí)測(cè)流量數(shù)據(jù)，外海水位為潮汐預(yù)報(bào)值，鹽度邊界采用定值33 psu。波浪數(shù)值模擬采用SCHISM中的WWM III模塊，進(jìn)行全耦合，與SCHISM潮流模擬部分共用一套網(wǎng)格。由于磨刀門水道位于近岸地區(qū)，受外海涌浪影響較小，臺(tái)風(fēng)期波浪主要受風(fēng)速驅(qū)動(dòng)而成，因此外海邊界采用定值波浪參數(shù)，有效波高H1/3取0.64 m，平均波周期3.58 s，平均波向122.13°，方向傳播33°，波浪譜采用JONSWAP譜。風(fēng)速條件采用構(gòu)建的臺(tái)風(fēng)場(chǎng)計(jì)算得出，臺(tái)風(fēng)場(chǎng)由CCMP/NECP背景風(fēng)場(chǎng)和臺(tái)風(fēng)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ惋L(fēng)場(chǎng)合成而來，并利用澳門大潭山逐時(shí)的風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行率定，詳細(xì)構(gòu)建方法參見文獻(xiàn)[9]。模型運(yùn)行102d達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。2.1.2 模型驗(yàn)證

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]磨刀門河口環(huán)流與咸淡水混合層化機(jī)制[J]. 呂紫君,馮佳佳,郜新宇,汪玉平,張夢(mèng)茹,孔俊.  水科學(xué)進(jìn)展. 2017(06)
[2]長(zhǎng)江河口北槽彎道橫向次生流、混合與層化[J]. 邵聰穎,浦祥,時(shí)鐘,胡國(guó)棟,王真祥.  海洋工程. 2016(03)
[3]磨刀門水道鹽度混合層化機(jī)制[J]. 任杰,劉宏坤,賈良文,陳子燊.  水科學(xué)進(jìn)展. 2012(05)



本文編號(hào)：3577193