留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

三维多组分泥沙数值模型在胶州湾的应用

史经昊 ,  李广雪

downloadPDF
文章导航 > 海洋地质与第四纪地质  > 2010 >  30(6): 15-24
史经昊, 李广雪. 三维多组分泥沙数值模型在胶州湾的应用[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2010, 30(6): 15-24. doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.06015
引用本文: 史经昊, 李广雪. 三维多组分泥沙数值模型在胶州湾的应用[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2010, 30(6): 15-24. doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.06015
shu
SHI Jinghao, LI Guangxue. A 3D MATHEMATIC MODEL FOR MULTI-COMPONENTS SEDIMENTS AND ITS APPLICATION IN JIAOZHOU BAY[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2010, 30(6): 15-24. doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.06015
Citation: SHI Jinghao, LI Guangxue. A 3D MATHEMATIC MODEL FOR MULTI-COMPONENTS SEDIMENTS AND ITS APPLICATION IN JIAOZHOU BAY[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2010, 30(6): 15-24. doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.06015
shu

三维多组分泥沙数值模型在胶州湾的应用


doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.06015
详细信息

  • 1 中国海洋大学 海洋地球科学学院, 青岛 266100;

  • 2 海底科学与探测技术教育部重点实验室, 青岛 266100

    • 作者简介:

    史经昊(1981-),男,博士生,主要从事海洋沉积学研究,E-mail:shijinghao9999@163.com

  • 基金项目:

    国家重点基础研究发展规划项目(2005CB422304)

    青岛市规划项目"胶州湾岸线变化及其对水沙运动的影响"

  • 中图分类号: P736.21

A 3D MATHEMATIC MODEL FOR MULTI-COMPONENTS SEDIMENTS AND ITS APPLICATION IN JIAOZHOU BAY

More Information

  • 1 College of Marine Geosciences, Ocean University of China, Qingdao 266100, China;

  • 2 Key Lab of Sea Floor Science and Exploration Technique, Ministry of Education, Qingdao 266100, China

  • 摘要: 基于环境流体动力学模型(Environmental Fluid Dynamics Computer Code EFDC)水动力和泥沙模块,把底床泥沙分为1个黏性组分和4个非黏性组分,建立起一个多组分泥沙三维胶州湾数学模型。模型很好地反演了胶州湾三维水动力场和悬沙浓度场。结果表明,在潮流作用下,胶州湾水体中悬沙浓度较小,以黏性组分(<0.063 mm)为主。悬浮起来的黏性组分泥沙随着潮流的涨落,在湾内外作长距离往复运动。可悬浮的非黏性泥沙(0.063~0.25 mm)基本上集中在湾外水体底层,表现为局部悬移,就近落淤。胶州湾总体上冲淤变化幅度较小。内湾以冲刷为主,局部淤积;外湾基本上呈淤积状态;湾外冲淤形式较为复杂。
    Abstract: Based on the hydrodynamic and sediment transport module of the Environmental Fluid Dynamics Code (EFDC), we developed a 3D mathematic model for calibration and verification of hydrodynamic process, sediment resuspension and transportation of the multi-components sediments of the Jiaozhou Bay. In the model, bottom sediments were divided into one cohesive and four noncohesive classes. The results indicate that the concentration of tidal-driven suspended sediment was relatively low and thus cohesive sediments (<0.063mm) predominated in the water body of JZB. The suspended cohesive sediments move mainly with tide in a reciprocating way of long distance within the bay. However, most of the suspended noncohesive sediments (0.063~0.25mm) fell rapidly and accumulated at the sea bottom off the bay. In general, the changes in the sedimentation pattern of the entire JZB were not significant. The inner Bay has mainly been erosional with a relatively small rate of sedimentation while the outer Bay remained in deposition. But, the sedimentation pattern is relatively complex in the outside of JZB.
  • [1] 于定勇,曾渊,柳枝.青岛港外航道开挖区海床演变趋势分析[J].中国海洋大学学报:自然科学版, 2007,37(1):141-146.

    [YU Dingyong, ZENG Yuan, LIU Zhi. An Analysis of the Seabed Evolution in the Outer Channel of Qingdao Port[J]. Periodical of Ocean University of China, 2007, 37(1):141-146.]
    [2] Schoellhamer D H, Schellenbarger G G,Ganju N K. Sediment dynamics drive contaminant dynamics[M]//The Pulse of the Estuary:Monitoring and Managing Water Quality in the San Francisco Estuary. SFEI Contribution 74. San Francisco Estuary Institute, Oakland, CA, 2003:21-26.
    [3] 中国海湾志编辑委员会. 中国海湾志第四分册[M]. 北京:海洋出版社,1993:157-260.[Editorial Board of Annals of Bays in China. Annals of Bays in China (Series 4)[M]. Beijing:China Ocean Press, 1993

    :157-260.]
    [4] 王文海,王润玉,张书欣. 胶州湾的泥沙来源及其自然沉积速率[J].海岸工程,1982(1):83-90.[WANG Wenhai, WANG Runyu, ZHANG Shuxin. Sediment supply and natural deposition rate of Jiaozhou Bay[J]. Chinese Coastal Engineering, 1982

    (1):83-90.]
    [5] 汪亚平,高抒,贾建军.胶州湾及邻近海域沉积物分布特征和运移趋势[J].地理学报,2000, 55(4):449-458.

    [WANG Yaping, GAO Shu, JIA Jianjun. Sediment distribution and transport patterns in Jiaozhou Bay and adjoining areas[J]. Acta Geographica Sinica, 2000, 55(4):449-458.]
    [6] 魏建伟,石学法,方习生,等.胶州湾悬浮颗粒现场剖面测量与结果分析[J].海洋科学进展,2006,24(1):74-82.

    [WEI Jianwei, SHI Xuefa, FANG Xisheng,et al. In-situ profiling of suspended particulate matters in the Jiaozhou Bay and analysis of observed data[J]. Advances In Marine Science, 2006, 24(1):74-82.]
    [7] 董贺平, 李绍全, 李广雪,等. 青岛近海潮流沉积体系[J]. 中国海洋大学学报:自然科学版,2006,36(1):31-36.

    [DONG Heping, LI Shaoquan, LI Guangxue,et al. On the offshore tidal depositional system in Qingdao[J].Periodical of Ocean University of China, 2006, 36(1):31-36.]
    [8] 张铭汉.胶州湾海水中悬浮体的分布及其季节变化[J]. 海洋科学集刊,2000,42:49-54.[ZHANG Minghan. Distribution and seasonal variations of suspended matter in Jiaozhou Bay sea water[J]. Studia Marina Sinica, 2000

    ,42:49-54.]
    [9] 国家海洋局第一海洋研究所港湾室. 胶州湾自然环境[M]. 北京:海洋出版社, 1984:261-278.[First Institute of Oceanography of SOA. Natural Environment of Jiaozhou Bay[M]. Beijing:China Ocean Press, 1984:261

    -278.]
    [10] 孔令双,陈玉明,李炎保,等. 胶州湾海域泥沙淤积数值模拟[J].青岛建筑工程学院学报,2004, 25(2):62-65.

    [KONG Lingshuang,CHEN Yuming, LI Yanbao,et al. Numerical simulation of sedimentation in Jiaozhou Bay[J].Journal of Qingdao Institute of Architecture and Engineering,2004,25(2):62-65.]
    [11] 韩树宗, 赵瑾, 魏福宝,等. 胶州湾大沽河口洪水期三维水沙数值模拟研究[J]. 中国海洋大学学报:自然科学版,2007,37(5):689-694.

    [HAN Shuzong,ZHAO Jin,WEI Fubao,et al. 3D numerical simulation of the fresh water and sediment in the Dagu estuary of Jiaozhou Bay during the flood season[J].Periodical of Ocean University of China, 2007,37(5):689-694.]
    [12] 韩树宗, 赵瑾. 定常径流条件下环胶州湾河流来沙数值模拟[J].中国水运,2007,7(6):93-95.

    [HAN Shuzong,ZHAO Jin. The numerical simulation of the fluvial sediment to the Jiaozhou Bay with constant discharge input[J].China Water Transport,2007,7(6):93-95.]
    [13] Hamrick J M. A Three-Dimensional Environmental Fluid Dynamics Computer Code:Theoretical and Computational Aspects[R]. The College of William and Mary, Virginia Institute of Marine Science,1992, Special Report 317:63.
    [14] Jamess C, Shrestha P L,Roberts J D. Modeling noncohesive sediment transport using multiple sediment size classes[J]. Journal of Coastal Research, 2006, 22(5):125-132.
    [15] Styles R,Glenn S M. Modeling stratified wave and current bottom boundary layers on the continental shelf[J]. Journal of Geophysical Research, 2000,105(24):119-139.
    [16] Ris R C. Spectral modeling of wind waves in coastal areas[D]. Thesis, Delft University of Technology, Delft University Press, the Netherlands, 1997.
    [17] 赵亮,魏皓,赵建中. 胶州湾水交换的数值研究[J].海洋与湖沼,2002,33(1):23-29.

    [ZHAO Liang, WEI Hao, ZHAO Jianzhong. Numerical study on water exchange in Jiaozhou Bay[J]. Chinese Journal of Oceanology and Limnology, 2002,33(1):23-29.]
    [18] 李凤业, 宋金明, 李学刚,等. 胶州湾现代沉积速率和沉积通量研究[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2003,23(4):29-33.

    [LI Fengye,SONG Jinming,LI Xuegang,et al. Modern sedimentation rate and flux in the Jiaozhou Bay[J].Marine Geology and Quaternary Geology, 2003,23(4):29-33.]
    [19] 汪亚平,高抒.胶州湾沉积速率:多种分析方法的对比[J].第四纪研究,2007,27(5):787-796.

    [WANG Yaping, GAO Shu. Depositional rates on multiple temporal and spatial scales in Jiaozhou Bay, Shandong Peninsula[J].Quaternary Sciences, 2007, 27(5):787-796.]
  • [1] 朱旺平, 郑建国, 许国辉, 孙昶领, 杨亚迪, 岳帅, 陶威.  波浪作用下级配泥沙海滩滩面变化试验研究 . 海洋地质与第四纪地质, 2018, 38(5): 202-211. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2018.05.020
    [2] 李灿苹, 勾丽敏, 尤加春, 欧触灵.  冷泉活动区气泡羽状流数值模型研究 . 海洋地质与第四纪地质, 2017, 37(5): 141-150. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017.05.014
    [3] 张艳平, 罗敏, 胡钰, 陈多福.  海底有机质早期成岩和甲烷缺氧氧化数值模型研究进展 . 海洋地质与第四纪地质, 2017, 37(5): 109-121. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017.05.011
    [4] 陈小英, 刘金庆, 郭磊, 刘晓磊, 印萍.  胶州湾大沽河河口近岸海域短时间尺度沉积动力过程 . 海洋地质与第四纪地质, 2016, 36(6): 45-50. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2016.06.006
    [5] 李博闻, 单红仙, 张少同, 文明征, 贾永刚.  波浪与潮流对潮滩悬沙含量贡献的现场观测 . 海洋地质与第四纪地质, 2016, 36(3): 183-190. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2016.03.018
    [6] 程林, 王伟伟, 袁蕾, 付元宾, 马恭博, 王艳霞, 康婧.  近期辽东湾西侧砂质海滩冲淤特征 . 海洋地质与第四纪地质, 2016, 36(3): 1-9. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2016.03.001
    [7] 金玉休, 曹志敏, 吴建政, 朱龙海, 王恩康.  辽东浅滩潮流运动特征与沉积物输运 . 海洋地质与第四纪地质, 2015, 35(6): 33-40. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2015.06.004
    [8] 张林, 陈沈良, 谷国传.  连云港外航道海域环境演变与冲淤特征 . 海洋地质与第四纪地质, 2013, 33(3): 29-36. doi: 10.3724/SP.J.1140.2013.03029
    [9] 叶鸿, 杨涛, 朱国荣, 蒋少涌.  海底天然气水合物生长的数值模拟研究及进展 . 海洋地质与第四纪地质, 2013, 33(2): 143-152. doi: 10.3724/SP.J.1140.2013.02143
    [10] 王燕飞, 王庆, 战超, 王琳, 张明明.  最近40年来人类活动影响下乳山湾海岸变迁与冲淤变化 . 海洋地质与第四纪地质, 2013, 33(2): 41-50. doi: 10.3724/SP.J.1140.2013.02041
    [11] 何小勤, 戴雪荣, 顾成军.  基于海图的崇明岛东滩近40年发育变化与趋势 . 海洋地质与第四纪地质, 2010, 30(4): 105-113. doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.04105
    [12] 密蓓蓓, 阎军, 庄丽华, 栾振东.  现代黄河口地形地貌特征及冲淤变化 . 海洋地质与第四纪地质, 2010, 30(3): 31-38. doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.03031
    [13] 许国辉, 王欣, 刘会欣, 杨俊杰, 刘红军.  粉质土海岸微地貌形成及泥沙问题的工程地质分析 . 海洋地质与第四纪地质, 2010, 30(2): 43-50. doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.02043
    [14] 周良勇, 陈斌, 刘健, 胡刚, 梁源.  江苏废黄河口外夏季悬浮泥沙运动 . 海洋地质与第四纪地质, 2009, 29(6): 17-24. doi: 10.3724/SP.J.1140.2009.06017
    [15] 陈斌, 黄海军, 梅冰.  小清河口海域泥沙运动特征 . 海洋地质与第四纪地质, 2009, 29(5): 35-42. doi: 10.3724/SP.J.1140.2009.05035
    [16] 董贺平, 李广雪, 李绍全, 李春.  冰后期胶州湾层序地层划分与沉积环境演变 . 海洋地质与第四纪地质, 2008, 28(6): 1-7. doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.06001
    [17] 马妍妍, 李广雪, 刘勇, 史经昊.  胶州湾湿地动态变化的遥感分析及质量评价 . 海洋地质与第四纪地质, 2008, 28(1): 69-75.
    [18] 李广雪, 刘贞飞, 史经昊, 初新杰, 李俊杰, 刘高高.  海底管道掏空与波浪力变化关系试验 . 海洋地质与第四纪地质, 2007, 27(6): 31-38.
    [19] 王伟伟, 范奉鑫, 李成钢, 阎军.  海南岛西南海底沙波活动及底床冲淤变化 . 海洋地质与第四纪地质, 2007, 27(4): 23-28.
    [20] 朱爱美, 叶思源, 卢文喜, 王红晋.  胶州湾海水-沉积物界面氮、磷、铁的地球化学特征 . 海洋地质与第四纪地质, 2006, 26(6): 55-64.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  1588
  • HTML全文浏览量:  236
  • PDF下载量:  6
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-03-17
  • 修回日期:  2010-07-01

三维多组分泥沙数值模型在胶州湾的应用

doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.06015
  • 1 中国海洋大学 海洋地球科学学院, 青岛 266100;
  • 2 海底科学与探测技术教育部重点实验室, 青岛 266100
    • 作者简介:

    史经昊(1981-),男,博士生,主要从事海洋沉积学研究,E-mail:shijinghao9999@163.com

  • 收稿日期: 2010-03-17
  • 修回日期: 2010-07-01
基金项目:

国家重点基础研究发展规划项目(2005CB422304)

青岛市规划项目"胶州湾岸线变化及其对水沙运动的影响"

  • 中图分类号: P736.21

摘要: 基于环境流体动力学模型(Environmental Fluid Dynamics Computer Code EFDC)水动力和泥沙模块,把底床泥沙分为1个黏性组分和4个非黏性组分,建立起一个多组分泥沙三维胶州湾数学模型。模型很好地反演了胶州湾三维水动力场和悬沙浓度场。结果表明,在潮流作用下,胶州湾水体中悬沙浓度较小,以黏性组分(<0.063 mm)为主。悬浮起来的黏性组分泥沙随着潮流的涨落,在湾内外作长距离往复运动。可悬浮的非黏性泥沙(0.063~0.25 mm)基本上集中在湾外水体底层,表现为局部悬移,就近落淤。胶州湾总体上冲淤变化幅度较小。内湾以冲刷为主,局部淤积;外湾基本上呈淤积状态;湾外冲淤形式较为复杂。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (19)

目录

    /

    返回文章
    返回

    链接

    关于期刊

    关于我们

    微信公众号
    订购码

    版权所有 © 《海洋地质与第四纪地质》编辑部    备案号：鲁ICP备15036216号-7

    地址：山东省青岛市即墨区观山路596号    邮编：266237    联系电话：0532-85755823    E-mail：hydzdsjdz@163.com

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发 技术支持： info@rhhz.net