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文档简介

泥沙输移扩散数值模拟方法适用范围本附录规定了泥沙输移扩散数值模拟的原则、方法、内容及要求。属于宽浅型水域且潮混合较强烈、各要素垂向分布较均匀的近岸海域或河口、海湾，可采用二维数值模型近似描述泥沙的三维运动；潮混合不充分、各要素垂向分布不均匀的海域，海域水文条件较复杂或模拟分辨率要求较高等状况时，应采用三维泥沙输移扩散数值模拟方法。模型计算域的确定及网格剖分模型计算域确定模型计算域的与潮流模拟区域相同。网格剖分网格大小应不小于潮流网格，并能够反映泥沙的扩散规律和特征，满足海洋水质环境评价内容的预测需求。泥沙输移扩散数值模拟基本资料用于泥沙输移扩散数值模拟的基本资料应按照本规范相应的规定获取，选取现状资料作为背景值。基本方程二维悬沙输移扩散方程二维悬沙输移扩散可按下列方程控制：………………(G.1)式中：——向悬沙紊动扩散系数(m2／s)；——向悬沙紊动扩散系数（m2／s）；——源汇函数（kg/（m2·s））。三维悬沙输移扩散方程三维悬沙输移方程可按下列方程控制：…………(G.2)式中:——水体含沙量（kg/m3）；、、——分别为泥沙沿、、向紊动扩散系数(m2/s)；—悬浮物排入的源强；—泥沙颗粒沉降几率；——向有效流速（m/s），（为泥沙沉降速度，可通过试验或经验公式求得）。悬浮物的淤落条件，决定于水流速度和悬浮颗粒的扬动流速。利用扬动流速uf的计算公式:…………(G.3)其中—海水密度；—泥沙密度；—重力加速度；—泥沙粒径。计算模式应根据计算域地形特征、项目布置方案等具体情况，可采成熟计算模式进行计算。初始条件和边界条件初始条件二维初始条件按下列公式确定：……（G.4)三维初始条件按下列公式确定：……(G.5)边界条件当计算域内存在大面积潮间浅滩时，宜采用动边界技术处理露滩问题。固边界固边界应按下列方法确定。法向泥沙通量为零：………………(G.5)式中：——为固边界法方向。水边界悬沙按入流和出流情况分别控制。二维水边界应按下列方法确定。入流时：……(G.6)出流时：…………(G.7)式中：——水边界；——已知含沙量（kg/m3）；——法向流速（m/s）。三维水边界的边界条件可按下列方法确定：入流时：…………………(G.8)出流时：………(G.9)式中：——水边界；——已知含沙量（kg/m3）；——边界法向流速。水边界三维水面边界条件可按下列各式确定：…………(G.10)基本参数二维悬沙紊动扩散系数和可取与相应的水流紊动粘性系数、相同数值；泥沙静水沉降速度宜通过试验或经验公式确定。三维悬沙紊动扩散系数、宜采用试验或经验公式确定，可取50m3／s～500m3／s。宜采用试验或经验公式确定，也可取的值。验证计算及精度控制验证计算验证计算应通过参数的调整，满足模拟计算结果与实测结果基本相符的要求，同时应满足验证计算精度的要求。其中，三维泥沙数值模拟的验证计算还应包括垂向平均含沙量验证。精度控制验证计算精度应符合：如需进行含沙量验证，则要求含沙量变化

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