• 案例中心
    用3EWATER模拟河流入海口的潮汐变化
    用3EWATER模拟河流入海口的潮汐变化

    背景

    潮汐是指海水在天体引潮力作用下所产生的周期性的波动现象

    一些潮差大、潮流强的潮汐,日以继夜冲击着塘坝、海岸,使泥沙移动,并改变着航道的深浅,直接影响近海人们的生产活动和沿岸建筑物的安全。因此,用水环境数值模拟软件来研究潮汐、潮流的分布,可以为该海域水产养殖、资源开发与利用及海洋环境保护提供科学依据。

    潮汐现象可以看做是许多个分潮波的组合,因此,人们常常选取几个主要分潮的叠加来说明潮汐的特征。水环境数值模拟软件3EWATER中提供了多种标准分潮可供选择,常用的几种分潮如下表所示:

    用3EWATER模拟河流入海口的潮汐变化

    水动力模型模拟过程

    我们用水环境数值模拟软件3EWATER研究河流入海口的潮汐变化,模拟水动力模型,选择的研究区域如下:

    用3EWATER模拟河流入海口的潮汐变化

    导入当地的地形数据后,首先在“更多扩展设置—风潮设置”里,自定义需要的风潮类型,用户也可以导入已有的风潮配置文件和风潮修正文件。我们考虑了九个标准分潮:O1P1K1N2M2S2K2M4MS4,自定义了五类不同的风潮类型,如下图所示:

    用3EWATER模拟河流入海口的潮汐变化

    然后在“水流条件”里,设置边界的风潮类型。注意,这里的A风潮和B风潮指的是:在边界的开始和结束的风潮类型,边界中间的点由两端的风潮类型插值得到。

    用3EWATER模拟河流入海口的潮汐变化

    3EWATER基于Delft3D为计算引擎,支持大时间步长而保证计算的稳定性。设置模拟时间为两天,模拟步长为1分钟,开始计算。

    结果展示

    计算结束后,打开GISPLOT,将水动力模型加载进去,选择水位为展示对象,进行渲染,就可以观看河流入海后的潮汐模拟的动画效果。下图截取了三个时间点区域的水位变化。可以看到,水位随着时间的变化高低起伏。


    用3EWATER模拟河流入海口的潮汐变化

    用3EWATER模拟河流入海口的潮汐变化

    用3EWATER模拟河流入海口的潮汐变化




    截取了入海口处的观察点进行数据分析,可以看到,随着时间的变化,水位呈现波动状态,系统自动计算了水位的上下限值和平均值,并显示了到达峰值的时间。

    用3EWATER模拟河流入海口的潮汐变化


    因此,我们通过3EWATER进行数值模拟,成功地刻画了河流入海口的潮汐、潮流分布特征。

    需要指出的是:风潮模拟仅仅是来对天文潮进行模拟,对于大风、寒潮、热带气旋等特殊天气情况,模拟值可能出现较大偏差,因此需要与其他设置配合进行模拟。

    相关推荐

    风险源评估
    污染防治-减排
    污染防治-引水调度
    预报预警模型