發(fā)布時間：2022-01-08 20:04

　　珠江磨刀門水道地處亞熱帶季風氣候區(qū),直面南海,容易受到熱帶風暴的襲擊。選取臺風"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)值試驗對比,結合勢能異常分析法,探究了臺風期間波浪和局地風對磨刀門水道混合與層化的影響。結果顯示:由于近岸及河道內水深較淺,波高整體較小,波浪對水體層化過程影響不大,對流速分布有一定的調整作用,使其分布更為均勻,并在一定程度上加強水體摻混,利于外海高濃度鹽水向河口和海岸擴散。而臺風期間強勁的局地風對垂向水體狀態(tài)以及勢能異常變化率各項均有顯著作用,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

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

研究區(qū)域及臺風路徑

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

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-海洋水動力模型，該模型耦合了波浪、水質、泥沙等多個模塊，廣泛用于河口海洋水動力問題研究。模型水平方向采用無結構網(wǎng)格（見圖3），垂向采用SZ混合坐標，由于磨刀門水深較小，垂向均為10層的S坐標層，輸運方程采用TVD2（高階隱式對流格式）進行求解。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、三水的實測流量數(shù)據(jù)，外海水位為潮汐預報值，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，臺風期波浪主要受風速驅動而成，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。風速條件采用構建的臺風場計算得出，臺風場由CCMP/NECP背景風場和臺風經(jīng)驗模型風場合成而來，并利用澳門大潭山逐時的風速數(shù)據(jù)進行率定，詳細構建方法參見文獻[9]。模型運行102d達到穩(wěn)定狀態(tài)。2.1.2 模型驗證

【參考文獻】：
期刊論文
[1]磨刀門河口環(huán)流與咸淡水混合層化機制[J]. 呂紫君,馮佳佳,郜新宇,汪玉平,張夢茹,孔俊.  水科學進展. 2017(06)
[2]長江河口北槽彎道橫向次生流、混合與層化[J]. 邵聰穎,浦祥,時鐘,胡國棟,王真祥.  海洋工程. 2016(03)
[3]磨刀門水道鹽度混合層化機制[J]. 任杰,劉宏坤,賈良文,陳子燊.  水科學進展. 2012(05)



本文編號：3577193