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河口系统的波流-泥沙耦合输运模型:应用于拉普拉塔湾和蒙得维的亚湾。 (英语) Zbl 1480.86004号

摘要:河口环境中的水动力学和细泥沙动力学建模对于海岸工程设计和环境评估具有重要意义。本文介绍了波流输沙耦合模型在港区高空间分辨率复杂河口系统中的应用。案例研究是拉普拉塔岛,重点是蒙得维的亚湾地区。我们使用了一种二维深度平均方法,泥沙输移模型侧重于细粘性泥沙。该模型考虑了现实的作用力,允许模拟复杂的几何结构,如港口盆地中的几何结构并能够在合理的计算时间内提供长期环境模拟(大约几年)。模型结果与实测数据吻合良好,很好地反映了拉普拉塔河水流和泥沙动力学的主要特征。分析了内部耦合对流体力学结果的影响,并讨论了各种耦合方案的计算时间。根据模型结果分析了蒙得维的亚湾细颗粒泥沙的动力学。海流引起的底部剪切应力结果与代表永久悬浮泥沙浓度有关,而波浪引起的底部剪应力是重现风暴条件下主要再悬浮事件的基础。河口的悬浮细泥沙动力学强烈受河床和水柱之间的泥沙交换控制,而在蒙得维的亚湾内,其动力学主要受来自附近海岸地区的泥沙平流控制。

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86A05型 水文学、水文学、海洋学

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全文: 内政部

参考文献:

[1] Dyer,K.R.,《河口:物理介绍》(1997),威利:威利纽约
[2] 海特·E·J。;Mehta,A.J.,《河口水域粘性泥沙输移建模》,应用。数学。型号。,10, 294-303 (1986)
[3] 辛哈,P.C。;Guliani,P。;Jena,G.K。;Rao,A.D。;杜贝,S.K。;查特吉,A.K。;Murty,T.,印度东海岸Hooghly河口悬浮泥沙输运的呼吸平均数值模型,Nat.Hazards,32,2,239-255(2004)
[4] Etemad-Shahidi,A。;Shahkolahi,A。;Liu,W.C.,河口系统中的水动力和粘性泥沙过程建模:淡水河研究案例,环境。模型。评估。,15, 4, 261-271 (2010)
[5] 北卡罗来纳州Huybrechts。;维拉雷特,C。;Lyard,F.,Gironde河口(法国)优化预测2D水动力模型,J.Waterw。港口海岸。海洋工程,138,4,312-322(2012)
[6] 古尔格,O。;Baeyens,W。;陈,M.S。;de Brauwere,A。;de Brye,B。;Deleersnijder,E。;Elskens,M。;Legat,V.,Scheldt河口和潮汐河网环境研究的深度平均二维泥沙输移模型,J.Mar.Syst。,128, 27-39 (2013)
[7] Le Normant,C.,卢瓦尔河河口粘性泥沙输移的三维模型,水文。工艺。,14, 13, 2231-2243 (2000)
[8] Vinzon,S.B。;温特卫普,J.C。;诺盖拉,R。;de Boer,G.J.,《较大的Patos Lagoon Cassino Beach系统开放海岸的泥浆沉积物形成》,大陆架研究,29,3572-588(2009)
[9] 陈,W.-B。;刘,W.C。;Hsu,M.-H。;Hwang,C.-C.,使用三维模型对潮汐河口悬浮泥沙输移进行建模研究,应用。数学。型号。,39, 9, 2570-2586 (2015) ·Zbl 1443.86005号
[10] Fossati,M。;Santoro,P。;莫斯科,R。;马丁内斯,C。;Ghiardo,F。;Ezzatti,P。;佩多奇,F。;Piedra-Cueva,I.,Dinámica de flujo,del capo salino y de los sedimentos finos en el Río de la Plata,RIBAGUA-Rev.Iberoam。阿瓜,1,1,48-63(2014)
[11] Fossati,M。;Piedra-Cueva,I.,拉普拉塔和蒙得维的亚海岸带的3D水动力数值模型,应用。数学。Modell,37,1310-1332(2013)·Zbl 1351.86011号
[12] Menéndez,A.,Sistema Hidrobid II para simular corrientes en cuencos,Rev.int.métodos numér。,6, 25-36 (1990)
[13] Simionato,C。;德拉加尼,W。;梅西亚,V。;Nuñez,M.,《拉普拉塔河口正压环流的数值研究:对测深、地球自转和低频风变率的敏感性》,河口。海岸。Shelf Sci.公司。,61, 261-273 (2004)
[14] Fossati,M。;Piedra-Cueva,I.,《拉普拉塔岛剩余流量和盐度的数值模拟》,应用。数学。型号。,32, 1066-1086 (2008) ·Zbl 1145.86301号
[15] Meccia,V.L。;Simionato,C.G。;Guerrero,R.A.,《拉普拉塔河口对天气时标中风力变化的响应:盐度场和盐楔结构》,J.Coast。研究,29,1,61-77(2013)
[16] O'Connor,W.,《拉普拉塔河口潮汐和风暴潮数值模型》,《大陆架研究》,第11、12、1491-1508页(1991年)
[17] Etala,P.,《南美洲东南部风暴潮建模中的动力学问题》,《自然灾害》,51,79-95(2009)
[18] Santoro,P。;福萨蒂,M。;Piedra-Cueva,I.,拉普拉塔岛气象潮汐研究,大陆架研究,60,51-63(2013)
[19] Santoro,P。;费尔南德斯,M。;Fossati,M。;Cazes,G。;特拉,R。;Piedra-Cueva,I.,《拉普拉塔岛海平面高度的运行前预测》,应用。数学。型号。,35, 2462-2478 (2011)
[20] Fossati,M。;Cayocca,F。;Piedra-Cueva,I.,《拉普拉塔地区的精细沉积物动力学》,高级地质科学。,39, 75-80 (2014)
[21] Santoro,P。;福萨蒂,M。;Piedra-Cueva,I.,《蒙得维的亚湾(乌拉圭)的环流模式特征》,J.Coast。研究,29,4,819-835(2013)
[22] Fossati,M。;Santoro,P。;Urrestarazu,S。;Piedra-Cueva,I.,蒙得维的亚湾电厂冷却水排放影响的数值研究,J.Appl。数学。,2011年,23(2011),第页
[23] 王,D。;Tassi,P。;El kadi Abderrezzak,K。;门多萨,A。;阿巴德,J.D。;Langendoen,E.J.,大振幅曲流中形态动力学结构的2D和3D数值模拟,(Schleiss,A.J.;De Cesare,G.;Franca,M.J.;Pfister,M.,《河流流动》2014(2014),CRC出版社:瑞士洛桑CRC出版社),1105-1111
[24] Langendoen,E.J。;门多萨,A。;阿巴德,J.D。;Tassi,P。;王,D。;阿塔·R。;El kadi Abderrezzak,K。;Hervouet,J.M.,《陡峭河岸河流形态动力学的改进数值模拟》,水资源高级研究所。,93,A,4-14(2016)
[25] 北卡罗来纳州Huybrechts。;Villaret,C.,Gironde河口的大规模地貌动力学建模,Proc。Inst.Civ.公司。工程Marit.Eng.,166,2,51-62(2013)
[26] 罗,J。;李,M。;Sun,Z。;O'Connor,B.A.,潮汐主导的海岸至河口区域水动力和泥沙运移的数值模拟,地质杂志。,342, 14-27 (2013)
[27] L.Van,砂土混合物沉降和运输过程的数值模拟:在吉隆德河口形态动力学中的应用(法国)(博士论文),巴黎大学,2012年,200页。https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00862365。; L.Van,砂土混合物沉降和运输过程的数值模拟:在吉隆德河口形态动力学中的应用(法国)(博士论文),巴黎大学,2012年,200页。https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00862365。
[28] 拉普拉塔盆地的气候学和水文学:VAMOS科学小组关于拉普拉塔流域的文件(2001年)
[29] 弗拉米南,M.B。;Brown,O.B.,《拉普拉塔浊流锋研究》,第一部分:时空分布,《大陆架研究》,16,10,1259-1282(1996)
[30] Urien,C.M.,拉普拉塔河口环境,地质。Soc.Am.Mem.公司。,133, 213-234 (1972)
[31] D’Onofrio,E。;菲奥雷,M。;Romero,S.,《布宜诺斯艾利斯一些脆弱地区极端水位重现期估计》,《大陆架研究》,第19期,1681-1693页(1999年)
[32] Anschütz,G。;Escalante,R.S.,《拉普拉塔河口海洋界限内波浪作用的测量》,海洋气象学和相关海洋学活动:海浪数据的提供和工程/操作应用,107-116(1998),教科文组织:教科文组织巴黎
[33] Alonso,R.,Evaluación del potential undimotriz de乌拉圭,(理科硕士论文)(2012年),乌拉圭共和国大学机械研究所:乌拉圭共和国机械研究所
[34] 德拉加尼,W.C。;Romero,S.,可能的局部风变化对拉普拉塔上游波浪气候的影响,国际气候杂志。,24, 1149-1157 (2004)
[35] FREPLATA,《拉普拉塔地理研究所:物种沉积模型观测》。FREPLATA-FFEM项目编号:CZZ 1268.012011。;FREPLATA,《拉普拉塔地理研究所:物种沉积模型观测》。FREPLATA-FFEM项目编号:CZZ 1268.012011。
[36] 门德斯,A。;Sarubbi,A.,预测巴拉那三角洲锋面推进的模型,(大型低地河流形态动力学过程研讨会论文集。大型低地河形态动力学过程会议论文集,阿根廷圣菲(2007))
[37] 德拉加尼,W.C。;马丁,P.B。;Simionato,C.G。;Campos,M.I.,《南美洲大陆架东南部的风浪高度是否在32°S至40°S之间增加?》?,Cont.Shelf Res.,30,5,481-490(2010年)
[38] Dee,D.P.,《ERA-内部再分析:数据同化系统的配置和性能》,Q.J.R.Meteorol。《社会学杂志》,137553-597(2011)
[39] 佩多奇,F。;Fossati,M。;莫斯科,R。;Bellón,D。;Piedra Cueva,I.,《乌拉圭蒙得维的亚前方拉普拉塔河的波浪、水流和悬浮泥沙测量》(《国际水力测量和实验方法汇编》,《国际水力测量和实验方法汇编》,犹他州盐湖城(2012年))
[40] Bellón,D。;Piedra-Cueva,I.,《根据乌拉圭蒙得维的亚海岸的声学多普勒海流剖面测量估算悬浮固体浓度》(Vionnet,C.;García,M.H.;Perillo,G.M.;Latrubesse,E.M.,《河流、海岸和河口地貌》,2009年(2009年),CRC出版社:CRC出版社,佛罗里达),1045-1050
[41] Hervouet,J.M.,《自由表面流动的流体动力学:用有限元法建模》(2007),John Wiley&Sons Ltd.:John Willey&Sons有限公司,英国奇切斯特·Zbl 1131.76002号
[42] 维拉雷特,C。;Hervuet,J.M。;科普曼,R。;默克尔,美国。;Davies,A.,使用Telemac有限元系统的形态动力学建模,计算。地质科学。,53, 105-113 (2013)
[43] Benoit,M。;马科斯,F。;Becq,F.,具有非结构化空间网格的第三代浅水波浪模型的开发,(第25届国际海岸工程会议论文集(ICCE’1996)(1996)),465-478
[44] E.Partheniades,《粘性土壤在盐水中的侵蚀和沉积研究》(博士论文),加州大学伯克利分校,1962年。;E.Partheniades,《粘性土壤在盐水中的侵蚀和沉积研究》(博士论文),加州大学伯克利分校,1962年。
[45] Winterwerp,J.C.,《关于河口淤泥的絮凝和沉降速度》,《大陆架研究》,22,1339-1360(2002)
[46] Franz,G。;平托,L。;艾西翁,I。;马特乌斯,M。;费尔南德斯,R。;莱托,P。;Neves,R.,潮汐河口系统中粘性沉积物动力学建模:葡萄牙河口Tagus河口案例研究。海岸。货架科学。,151,34-44(2014)
[47] van Leussen,W.,《埃姆斯河口悬浮细粒沉积物沉降速度的变化》,《海洋研究杂志》,41,109-118(1999)
[48] Nicholson,J。;O'Connor,B.A.,《粘性泥沙输移模型》,《水利工程杂志》,第112期,第621-639页(1986年)
[49] Longuet-Higgins,医学硕士。;Stewart,R.W.,《水波中的辐射应力》;《物理讨论与应用》,《深海研究》,第11526-562页(1964年)
[50] Jonsson,I.,《波浪边界层和摩擦系数》(第十届国际海岸工程会议论文集,1966年),127-148
[51] D.H.Swart,《近海沉积物运移和平衡海滩剖面》,代尔夫特水力学出版物131,代尔夫特大学,荷兰,1976年。;D.H.Swart,《近海沉积物运移和平衡海滩剖面》,代尔夫特水力学出版物131,代尔夫特大学,荷兰,1976年。
[52] Wiberg,P.L。;Sherwood,C.R.,根据表面波参数计算波生成的底部轨道速度,计算。地质科学。,34, 1243-1262 (2008)
[53] Blue Kenue,参考手册(2010)
[54] C.Martínez、M.Fossati、J.P.Silva、E.Dufrechou、P.Santoro、P.Ezzatti、I.Piedra-Cueva,《走向拉普拉塔动力学长期模拟的三维流体动力学数值建模系统》。摘自:第36届IAHR世界大会会议记录,代尔夫特-海牙,2015年。;C.Martínez、M.Fossati、J.P.Silva、E.Dufrechou、P.Santoro、P.Ezzatti、I.Piedra-Cueva,《走向拉普拉塔动力学长期模拟的三维流体动力学数值建模系统》。摘自:第36届IAHR世界大会会议记录,代尔夫特-海牙,2015年。
[55] Hervuet,J.M。;丹尼斯,C。;David,E.,《重新审视汤普森边界条件》,(第十八届Telemac&Mascaret用户俱乐部会议记录,第十八届Telemac&Mascarert用户俱乐部会议录,Chatou(2011),EDF研发),142-147
[56] 阿特金森,J.H。;韦斯特林克,J.J。;Hervouet,J.M.,浅水方程的准气泡和广义波连续性方程解之间的相似性,国际J·数值。《液体方法》,45,689-714(2004)·Zbl 1085.76031号
[57] Smagorinsky,J.,《原始方程的一般循环实验》。一、基础实验,周一。Weather Rev.,91,99-164(1963年)
[58] M.Fossati,M.Fossiti,Dinámica global de sedimentos finos en el Río de la Plata(博士论文),乌拉圭共和国大学流体与环境研究所,2013年。;M.Fossati,M.Fossiti,Dinámica global de sedimentos finos en el Río de la Plata(博士论文),乌拉圭共和国大学流体工程研究所,2013年。
[59] 香港哈市。;Maa,J.P.-Y.,《粘性沉积物沉积两种相互冲突的范例的评估》,《地质杂志》。,265, 3-4, 120-129 (2009)
[60] Taylor,K.E.,《在单个图表中总结模型性能的多个方面》,J.Geophys。决议,106,7183-7192(2001)
[61] 温特卫普,J.C。;van Kesteren,W.G.M.,《海洋环境中粘性沉积物物理导论》,沉积学发展,56(2004),Elsevier
[62] Mehta,A.J.,《细泥沙输移水力学导论》,第38卷(2014年),《世界科学》
[63] 怀特豪斯,R。;索尔斯比,R。;罗伯茨,W。;Mitchener,H.,《河口淤泥动力学:实际应用手册》(2000年),HR Wallingford和Telford
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