不同湍流模式下钱塘江涌潮水流三维模拟_汪求顺

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1、第35卷第1期海洋工程Vol．35No．12017年1月THEOCEANENGINEEＲINGJan．2017文章编号:1005-9865(2017)01-0080-10不同湍流模式下钱塘江涌潮水流三维模拟1，2，31，2，3汪求顺，潘存鸿(1．浙江省水利河口研究院，浙江杭州310020;2．浙江省海洋规划设计研究院，浙江杭州310020;3．浙江省河口海岸重点实验室，浙江杭州310016)摘要:钱塘江涌潮具有动力作用强和流速变化快等特点。涌潮水流紊动复杂，流速的垂向分布和紊动强度息息相关。通过涌潮水流实测资料的分析可以发

2、现，涌潮作用下流速垂向分布在底部和上层存在差异。为研究涌潮作用下流速垂向分布的特征，应用基于非结构网格下有限体积法模型FVCOM对钱塘江涌潮河段水流运动进行三维数值模拟。考虑到涌潮紊动作用复杂且对流速的垂向分布起着重要影响，采用不同的湍流模式对涌潮传播过程中水流的运动特征开展研究。通过与涌潮河段实测资料的验证，复演涌潮到达前后水流运动特征，给出涌潮水流湍动能的变化过程。研究成果有助于深入认识涌潮水流紊动特征和流速的分布规律，为涌潮作用下物质输运的研究提供基础。关键词:涌潮;三维模拟;湍动能;钱塘江河口;FVCOM中图分类号

3、:TV148文献标志码:ADOI:10．16483/j．issn．1005-9865．2017．01．009Three-dimensionalsimulationoftidalboreintheQiantangestuaryunderdifferentturbulencemodels1，2，31，2，3WANGQiushun，PANCunhong(1．ZhejiangInstituteofHydraulicsandEstuary，Hangzhou310020，China;2．ZhejiangInstituteofMarin

4、ePlanningandDesign，Hangzhou310020，China;3．KeyLaboratoryofEstuarineandCoastofZhejiangProvince，Hangzhou310016，China)Abstract:ThetidalboreintheQiantangestuaryhasthecharacteristicsofintensehydrodynamicsandrapid-variationvelocity．Theturbulenceoftidalboresiscomplicated，

5、andturbulenceintensityiscloselyrelevanttotheverticaldistributionofvelocity．Itisfoundthatthedistributionofthevelocityalongthewaterdepthisdifferentatthebottomandthetoplayersunderthetidalborebytheanalysisofthefielddata．Thisstudyistosimulatethethree-dimensionalfeature

6、ofthetidalboreintheQiantangestuarybasedontheunstructuredgridsfinite-volumemethodFVCOMmodelsoastoinvestigatethedistributionofvelocityalongthewaterdepth．Astheturbulenceofthetidalboreiscomplicatedanditplaysanimportantroleinthedistributionofvelocity，thetidalflowsarest

7、udiedduringthepropagationoftidalboresbydifferentturbulencemodels．Themovementoftheflowisreproducedbeforeandafterthearrivaloftidalboresbythecalibrationwiththemeasureddata，thetime-varyingprocessofturbulentkineticenergyisexhibited．Thepresentresultsarehelpfultodeepenth

8、eunderstandingofturbulencecharacteristicsandthedistributionofvelocity，anditwillprovideabasisforthestudyofmasstransport．Keywords:tidalbore;3Dsimulation;t