14 / 2022-05-24 16:38:55

风暴潮过程中的地形冲淤变化预测研究

风暴潮,泥沙输移,地形冲淤,波浪

随着全球变暖和海平面上升，热带气旋在沿海地区导致的自然灾害也呈现逐年上升的趋势，风暴潮是其中一种主要灾害。风暴潮期间的海流和波浪会造成严重的泥沙输移和海滩侵蚀，给海岸环境带来严重的破坏。流体的复杂性和高度不稳定性会使河床在风暴中迅速淤积。在该过程中不但水流运动复杂，同时泥沙颗粒之间的相互作用、泥沙浓度变化、以及床面急剧变形都会对水流的运动有重要影响。因此，论文建立一个二维的位相平均模型，通过模拟水流和波浪作用下的泥沙输移来预测冲淤地形的变化。通过含风暴潮通道的概化地形算例模拟实验，验证了所建立的模型能够有效的模拟风暴潮过程中的波浪、流场和河床变化。将所建立的模型应用于模拟Ivan飓风引起的风暴潮对Santa Rosa堰洲岛的冲刷过程，结果表明，模拟结果与实测数据吻合较好，所建模型能有效模拟近岸较大范围内的地形变化规律。