波浪-海流-微地形耦合的沉积动力模式建立及应用

沙纹微地形普遍存在于海底，沙纹的消长能改变底部应力进而影响泥沙的运移。以往研究较多侧重于波致沙纹，并已应用于波浪模式的底摩擦计算，而较少考虑波流联合效应产生的沙纹，也未将其应用于综合的水动力模式和沉积物输运模式。本文在POM水动力模式中嵌入新南威尔士大学泥沙模式，通过耦合波流共同作用的微地形模型与波流相互作用底边界层模型，发展了波浪-海流-微地形（沙纹）耦合的沉积动力模式。本文将该模式应用于澳大利亚Jervis湾，针对波主导和波流联合主导沙纹两种类型，分别进行了沙纹发展状态、几何形态的分布及悬浮泥沙的模拟。结果表明：波致沙纹比波流联合作用的沙波具有更大的波高和波长，因此当波主导时沙纹对悬浮泥沙起着关键作用。通过考虑随沙纹变化的粗糙度，相比于以往模式设置均一的粗糙度，该模型能对悬浮物浓度的骤升过程进行更精细的预测