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申请/专利权人：江苏省水利科学研究院

摘要：本发明涉及一种沙坝潟湖型潮汐汊道中长期演变预测方法，分别建立沙坝潟湖型海岸大范围潮波模型及潮汐汊道局部动力地貌数学模型，并引入波浪影响建立耦合模型，用于模拟潮汐汊道中长期演变；动力地貌模拟时，根据潮汐汊道工程状态确定加速因子，对于自然演变的潮汐汊道，利用固定加速因子进行加速计算，对于工程实施后的潮汐汊道，利用变加速因子进行加速计算。本发明的模拟方法可以从几十年至上千年的时间尺度上较为精确的模拟海岸滩涂的演变过程，为研究沙坝潟湖海岸滩涂动力地貌过程提供技术支撑，对沿岸地区经济发展和环境保护都具有重要的意义。

主权项：1.一种沙坝潟湖型潮汐汊道中长期演变的数值模拟方法，其特征在于，包括：分别建立沙坝潟湖型海岸大范围潮波模型及潮汐汊道局部动力地貌数学模型，并引入波浪影响建立耦合模型，用于模拟潮汐汊道中长期演变；所述大范围潮波模型以基于浅水假设及Boussinesq假设的不可压缩流体Navier-Stokes方程作为水动力控制方程；所述大范围潮波模型的开边界设置于断面平均水深＞2m处，且开边界与研究区域距离＞10km；所述局部动力地貌数学模型包含一个离岸边界和两个与海岸垂直的接岸边界；所述离岸边界采用水位边界，所述接岸边界采用Neumann边界；采用波作用量守恒的波浪相位平均模型作为控制方程，模拟波浪的影响；动力地貌模拟时，根据潮汐汊道工程状态确定加速因子，对于自然演变的潮汐汊道，利用固定加速因子进行加速计算，对于工程实施后的潮汐汊道，利用变加速因子进行加速计算，所述变加速因子基于如下方式确定：①设置加速因子=1，模拟工程后研究区域k1日内冲淤变化，之后依次增加加速因子数值，分别计算冲淤变化量并与加速因子为1时对比，取满足与加速因子=1时k1日冲淤变化量的误差在预设范围内的最大加速因子值作为k1日内冲淤变化计算用加速因子MFk1；②利用MFk1计算k1日冲淤后地形基础上采用加速因子=1计算k2日冲淤量，之后依次增加加速因子数值，按照①中所述方式获取加速因子MFk2；③基于①、②的方式计算MFk3……MFkn-1、MFkn，直至MFkn-1=MFkn，则在kn后的模拟时间都使用MFkn；kn＞kn-1＞……＞k1；动力地貌模拟时，将泥沙组分按照中值粒径范围划分为三组粘性沙和三组非粘性沙，其中三组粘性沙的中值粒径分别为，，60，三组非粘性沙的中值粒径分别为100，，；单位均为μm；各泥沙组分的厚度基于如下方式确定：将海床实测点的中值粒径在海域上根据模型网格进行插值，得到海域内海床上任意一点的中值粒径；根据各点中值粒径和泥沙组分中值粒径数值范围，确定代表泥沙组分并获取泥沙组分厚度： ;其中，为组分1厚度，为组分1中值粒径，为组分2厚度，为组分2中值粒径，为海床上任意一点的中值粒径，，为床面可动层厚度；床面可动层厚度基于沙坝潟湖型海岸N年间海岸地形历史高程最大差值确定，N＞15。

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