【摘 要】
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人为增加的悬浮物量是一项比较敏感的海水水质指标。由于疏浚等水下施工所形成的高浓度悬浮物水团会对海水水质造成比较严重的影响,因此,有必要对悬浮物的输运过程及悬浮物浓度
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人为增加的悬浮物量是一项比较敏感的海水水质指标。由于疏浚等水下施工所形成的高浓度悬浮物水团会对海水水质造成比较严重的影响,因此,有必要对悬浮物的输运过程及悬浮物浓度的时间、空间分布进行定量研究。
在综合分析国内外三维水动力及悬浮物输运模型研究现状的基础上,采用ECOMSED三维水动力及悬浮物输运模型,对江苏沿海某近岸海域潮流场及疏浚引起的悬浮物浓度场进行分析研究。通过坐标变换导出了σ坐标系下三维数学模型基本方程组,给出了离散网格和变量布置;采用模态分裂的方法对控制方程进行求解,给出方程各项的差分格式以及全部方程组的离散形式。考虑到研究区域有广阔的潮间带,为了反映由潮汐引起的潮涨潮落现象,本文在ECOMSED模型中加入了动边界判别。
采用理想水槽中明渠恒定流及风生环流对水动力模型结构进行验证,得到了与解析解及经验公式较为一致的结果;研究分析了Van Rijn的再悬浮物实验及Wang、Ribberink的纯淤积实验,并分别模拟了以上两个实验过程,得到数值解与实验数据吻合较好。
将模型应用于江苏某近岸海域水动力及悬浮物数值模拟,研究分析了大潮时该海域的水动力特征。采用所得水动力条件,模拟了一个完整潮周期过程内悬浮物浓度的时空分布。计算所得悬浮物浓度场分布合理,说明模型采用的数值计算方法正确、参数选取较为合理。在悬浮物浓度场模拟的基础上,分析了疏浚施工对水环境中SS的影响,为进一步评价海水水质提供技术依据。
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