泥沙及温盐数学模型在北部湾海域的应用

摘要

海岸河口地区是海陆交互地区，水动力环境极其复杂，泥沙运动活跃。人类对沿海地区的改造活动(河口整治、近海采油等)及城乡发展引起水质污染日益严重，环境恶化加剧和航道淤积等问题，急需我们对泥沙输运、污染扩散和盐水入侵等问题进行研究，也表明研究该地区水动力作用规律的重要性。 本文叙述了水流泥沙三维数学模型以及温盐二维数学模型的一般理论，水流方程以Navier-stokes方程为基础，经σ坐标变换导出模式方程，然后在该坐标系下将三维流场进行垂直分层，并在每一层内积分模式方程，在数值求解方面采用分步、差分近似和Galerkin集中质量有限元法相结合的方法进行求解。 在实际应用方面，对越南电厂取排水口附近区域进行了三维模拟计算。潮流及含沙量验证采用工程区内3个实测点进行同步实测潮位、流向、流速及含沙量的验证。验证成果表明计算值和实测值吻合很好。综上所述，水流模型的建立是可靠的，其计算方法可应用于实际工程项目中。

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文摘

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第一章绪论

1.1研究背景

1.2文献综述及国内外研究现状

1.3本文的主要工作

第二章水流泥沙数学模型基本理论

2.1模型的控制方程

2.2数值方法

2.3泥沙方程

第三章温盐及咸潮数学模型理论

3.1咸潮初探

3.2盐度模型的发展

3.3二维温盐控制方程

第四章数值计算方法

4.1计算网格

4.2方程离散方法

第五章工程应用实例

5.1工程海域概况

5.2工程海域水动力及泥沙基本特征

5.3计算区域与网格划分

5.4北部湾海区海洋动力状况模拟

5.5数学模型的验证

5.6附近海区海床演变情况

5.7结论

第六章结论与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢