孫繼濤，張慶河，嚴(yán)冰，趙張益，楊華

（1.天津大學(xué)水利工程仿真與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300072；2.交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所工程泥沙交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300456）

鹽度層化對(duì)長(zhǎng)江口水動(dòng)力的影響

孫繼濤1，張慶河1，嚴(yán)冰2，趙張益2，楊華2

（1.天津大學(xué)水利工程仿真與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300072；2.交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所工程泥沙交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300456）

基于FVCOM三維水動(dòng)力及鹽度模型，在考慮鹽度層化和不考慮鹽度層化兩種條件下對(duì)長(zhǎng)江口附近海域進(jìn)行了水動(dòng)力鹽度數(shù)值模擬。計(jì)算結(jié)果表明，鹽度層化產(chǎn)生的紊動(dòng)抑制對(duì)垂向紊動(dòng)粘滯系數(shù)和水平流速有較明顯的影響。與不考慮鹽度層化的計(jì)算結(jié)果相比，考慮鹽度層化后，垂向紊動(dòng)粘滯系數(shù)變小，流速垂向平均值變大，表層流速變大，底層流速變小，與實(shí)測(cè)值更為吻合。

水動(dòng)力；鹽度層化；垂向渦粘系數(shù)；FVCOM；長(zhǎng)江口

河口地區(qū)的各種動(dòng)力因素變化極為復(fù)雜，河口水流的運(yùn)動(dòng)不僅和潮波傳播、徑流有關(guān)，而且與水體溫度、鹽度和含沙量等物理量有關(guān)[1-5]。特別是河口鹽淡水交匯區(qū)，沿水深往往存在較大的垂向鹽度梯度，再加上懸浮泥沙等因素的影響，很容易形成垂向密度梯度，即所謂的密度層化。密度層化會(huì)抑制水體紊動(dòng)[6-8]，而水體紊動(dòng)的變化也會(huì)反過(guò)來(lái)影響溫度、鹽度和泥沙的擴(kuò)散，形成河口復(fù)雜的水動(dòng)力與溫、鹽、泥沙的相互耦合作用。

長(zhǎng)江口是我國(guó)最大的河口，除自然因素外，大量人類活動(dòng)也對(duì)河口產(chǎn)生著較大影響，研究長(zhǎng)江口水動(dòng)力、鹽度等的變化規(guī)律，對(duì)于深入認(rèn)識(shí)長(zhǎng)江河口水沙運(yùn)動(dòng)乃至深水航道的回淤規(guī)律等都有十分重要的意義。長(zhǎng)江口水流及鹽度變化具有明顯的三維特征，現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)資料分析以及數(shù)學(xué)模型研究是比較可行的方法，這些方面已經(jīng)有較多的工作。

在實(shí)測(cè)資料分析方面，時(shí)鐘[9]曾指出由鹽度、懸沙濃度層化引起的“層化抑制紊流”是長(zhǎng)江口北槽口內(nèi)、口外最大渾濁帶的成因機(jī)制。Ni等[10]通過(guò)對(duì)河口流速的分離，探討了密度層化等因素對(duì)長(zhǎng)江口南支流速的影響。Wu等[11]通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)分析長(zhǎng)江口北槽沿程層化指標(biāo)的變化，并討論層化與紊動(dòng)剪切力之間的關(guān)系。李霞等[12]通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料分析了長(zhǎng)江口枯季時(shí)的水體混合與層化變化規(guī)律，指出水體密度層化呈現(xiàn)明顯的漲、落潮變化特性，且在轉(zhuǎn)流時(shí)刻附近水體層化最強(qiáng)。

在數(shù)學(xué)模型研究方面，朱建榮等[13]利用改進(jìn)的ECOM模式計(jì)算了長(zhǎng)江河口、杭州灣及鄰近海區(qū)的流場(chǎng)。羅小峰和陳志昌[14]通過(guò)三維數(shù)值模型研究了深水航道工程后北槽鹽水入侵的變化。Chen等[15]分析了長(zhǎng)江口南槽鹽度的大小潮差異，分析了沒(méi)冒沙淡水帶形成的動(dòng)力機(jī)制。朱建榮等[16-17]采用三階精度HSIMT?TVD格式改進(jìn)ECOM模型對(duì)流擴(kuò)散方程求解，研究了潮致余流對(duì)長(zhǎng)江口南港鹽水入侵的影響以及長(zhǎng)江河口北支倒灌的鹽通量。范中亞[18]利用改進(jìn)的FVCOM模型建立了一個(gè)適合長(zhǎng)江口、杭州灣的三維水流鹽度模型，應(yīng)用該模型對(duì)長(zhǎng)江口重大工程影響下的流場(chǎng)、鹽度場(chǎng)分布規(guī)律進(jìn)行研究。

從上述研究成果看，在長(zhǎng)江口水動(dòng)力數(shù)值模擬方面，已有大量工作在模擬時(shí)考慮了鹽度層化的影響，但長(zhǎng)江口鹽度層化問(wèn)題復(fù)雜，仍需要深入分析。為此，本文將利用FVCOM三維水動(dòng)力鹽度數(shù)學(xué)模型，模擬長(zhǎng)江口水動(dòng)力、鹽度變化過(guò)程，重點(diǎn)分析鹽度層化效應(yīng)對(duì)水動(dòng)力的影響，以探討水動(dòng)力與鹽度變化的耦合作用機(jī)制。

1 數(shù)學(xué)模型

1.1 控制方程

本研究采用FVCOM數(shù)學(xué)模型[19]，其三維原始控制方程由動(dòng)量方程、連續(xù)性方程、溫度輸運(yùn)方程、鹽度輸運(yùn)方程和狀態(tài)方程構(gòu)成，在直角坐標(biāo)系下可表示為

式中：x、y和z為直角坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)，分別為東西方向、南北方向以及垂向的坐標(biāo)；u、v和w分別為x、y和z軸的速度分量；g為重力加速度；t為時(shí)間；ρ為密度；p為壓力；f為科氏力參數(shù)；Km為垂向紊動(dòng)粘滯系數(shù)；Fu和Fv為水平動(dòng)量擴(kuò)散項(xiàng)；T為溫度；S為鹽度；Kh為熱力垂向擴(kuò)散系數(shù)；FT和FS分別為溫度和鹽度的水平擴(kuò)散項(xiàng)。

垂向采用σ坐標(biāo)變換

式中：ζ為自由表面；H為海床相對(duì)于基準(zhǔn)面的距離；D=H+ζ為總水深；σ坐標(biāo)的變化范圍為[-1，0]。

1.2 邊界條件

1.2.1自由表面邊界條件

在自由表面即z=ζ() x,y,t處，需滿足如下邊界條件

式中：(τsx,τsy)為表面風(fēng)應(yīng)力在x和y軸的分量；E和P分別為降水和蒸發(fā)通量；Qn為海表面凈熱通量；SW為海表面處短波輻射通量；cp為海水比熱系數(shù)。本文中并未考慮風(fēng)、降水和蒸發(fā)，(τsx,τsy)、E和P均取為0。

1.2.2底部邊界條件

在底部即z=-H() x,y處，需滿足如下邊界條件

式中：(τbx,τby)為底部切應(yīng)力在x和y方向的分量；Qb為地下水體積通量；Ω為地下水源面積；AH為水平熱量擴(kuò)散系數(shù)；n為邊界的法線坐標(biāo)。

1.2.3側(cè)邊界條件

側(cè)邊界條件分為開(kāi)邊界和閉邊界兩種。開(kāi)邊界處采用強(qiáng)加自由表面水位的邊界條件。岸線或建筑物邊界可視為閉邊界，閉邊界不透水，水質(zhì)點(diǎn)可沿邊界切向自由滑移

式中：vn為速度垂直于閉邊界方向的分量。

1.2.4動(dòng)邊界條件

對(duì)于動(dòng)邊界的處理，F(xiàn)VCOM采用三維干濕網(wǎng)格處理技術(shù)，引入最小水深干濕網(wǎng)格判斷標(biāo)準(zhǔn)定義為：對(duì)于節(jié)點(diǎn)時(shí)為濕節(jié)點(diǎn)時(shí)為干節(jié)點(diǎn)；對(duì)于三角形單元，D=min(Hi,Hj,Hk)+時(shí)為濕單元時(shí)為干單元。其中，i，j和k分別為三角形單元的3個(gè)頂點(diǎn)編號(hào)。

1.3 紊流閉合模型

FVCOM在水平方向上采用Smagorinsky紊流閉合模型[20]，垂向上可采用Mellor?Yamada 2.5階紊流閉合模型（MY?2.5）[21]或包含多種紊流模型的GOTM紊流模塊閉合方程，本研究選用MY?2.5紊流閉合模型，模型將紊動(dòng)動(dòng)能和紊動(dòng)特征長(zhǎng)度引入守恒方程，方程可表示為

式中：q2=(u′2+v′2)/2為紊動(dòng)動(dòng)能；l為紊動(dòng)特征長(zhǎng)度；Kq為紊動(dòng)動(dòng)能的垂向擴(kuò)散系數(shù)；Fq和Fl為紊動(dòng)動(dòng)能和特征長(zhǎng)度的水平擴(kuò)散項(xiàng)為紊動(dòng)動(dòng)能的剪力生成項(xiàng)為紊動(dòng)動(dòng)能的浮力生成項(xiàng)；ε=q3/B1l為紊動(dòng)動(dòng)能的耗散率；W=1+E2l2/(κL)2為壁面近似函數(shù)，其中L-1=(ζ-z)-1+(H+z)-1；κ=0.4為卡門常數(shù)；E1和E2為常數(shù)，分別取為1.8和1.33。浮力生成項(xiàng)中包含垂向密度梯度，用此來(lái)反映密度層化的紊動(dòng)抑制作用。

紊動(dòng)粘性系數(shù)Km、紊動(dòng)擴(kuò)散系數(shù)Kh和紊動(dòng)動(dòng)能擴(kuò)散系數(shù)Kq由下式確定

該紊流模型的自由表面邊界條件為

該紊流模型的底部邊界條件為

式中：uτs和uτb分別為表面和底部的水流摩擦速度。

1.4數(shù)值方法

水動(dòng)力模型采用內(nèi)、外模分離的模型求解。二維外模數(shù)值格式為有限體積法，將連續(xù)方程、動(dòng)量方程在控制體區(qū)域積分后，通過(guò)改進(jìn)的四階龍格庫(kù)塔方法求解。三維內(nèi)模動(dòng)量方程的求解采用顯式和隱式相結(jié)合的差分格式，其中流速的局部變換采用一階精度的迎風(fēng)格式，對(duì)流項(xiàng)采用二階精度的改進(jìn)龍格庫(kù)塔時(shí)間推進(jìn)格式，垂向擴(kuò)散則用隱式求解。溫鹽模型的求解格式類似于水動(dòng)力模型的模式。紊流模型在內(nèi)模求解，水平對(duì)流項(xiàng)和水平擴(kuò)散項(xiàng)采用顯式求解，垂向?qū)α黜?xiàng)采用中心差分格式，垂向擴(kuò)散項(xiàng)采用隱式求解。

2 長(zhǎng)江口水動(dòng)力與鹽度模擬設(shè)置

2.1 計(jì)算區(qū)域與網(wǎng)格

采用大、小模型嵌套的計(jì)算模式對(duì)長(zhǎng)江口進(jìn)行模擬，大模型主要用于調(diào)試外海潮汐邊界和向小模型提供長(zhǎng)江口上游徑流流量邊界條件以及小模型計(jì)算初值。大模型和小模型采用相同的外海邊界范圍，東至125° E，北至江蘇鹽城（34°N），南至浙江溫州（28°N），模型外海海域南北寬約667 km，從長(zhǎng)江口外至東邊界約280 km。大模型長(zhǎng)江口上游邊界至安徽省大通水文觀測(cè)站（距離徐六涇約500 km），小模型上游邊界至江蘇省江陰（距離徐六徑約95 km，距北槽下口約137 km）。

大、小模型在水平方向均采用非結(jié)構(gòu)化的三角形網(wǎng)格。其中，大模型采用經(jīng)緯度的球形坐標(biāo)系，最大網(wǎng)格長(zhǎng)度0.1°，最小網(wǎng)格長(zhǎng)度0.001 5°，整個(gè)模型共49 386個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)、89 120個(gè)網(wǎng)格單元，計(jì)算網(wǎng)格如圖1所示。小模型采用直角坐標(biāo)系，最大網(wǎng)格尺度約10 000 m，主要位于外海開(kāi)邊界處，最小網(wǎng)格約50 m，主要位于北槽導(dǎo)堤附近，整個(gè)模型共75 364個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)、148 037個(gè)網(wǎng)格單元，計(jì)算網(wǎng)格如圖2所示，圖3為北槽附近局部網(wǎng)格。

圖1 大模型計(jì)算網(wǎng)格圖Fig.1 Grids of large domain

圖2 小模型計(jì)算網(wǎng)格圖Fig.2 Grids of small domain

圖3 小模型北槽附近計(jì)算網(wǎng)格圖Fig.3 Grids around the North Passage in small domain

2.2 模型計(jì)算參數(shù)

模擬時(shí)間為2012年8月12日～2012年8月19日，涵蓋完整的小、中、大潮周期。模型計(jì)算垂向上采用σ坐標(biāo)，大模型采用均勻分層，分為5層，小模型采用非均勻分層，分為10層，表層厚度為水深的0.109倍，底層厚度為水深的0.008倍，中間層漸變；外模時(shí)間步長(zhǎng)0.15 s，內(nèi)模時(shí)間步長(zhǎng)1.5 s。大模型外海邊界由全球潮汐預(yù)報(bào)系統(tǒng)提供，通過(guò)比對(duì)計(jì)算結(jié)果和長(zhǎng)江口實(shí)測(cè)潮位數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，最終確定外海邊界條件；大模型上游邊界為流量邊界，直接輸入大通水文站實(shí)測(cè)流量數(shù)據(jù)；鹽度模型計(jì)算中，大模型上游邊界鹽度設(shè)置為0‰，外海邊界鹽度設(shè)置為32‰。小模型上游邊界同樣為流量邊界，由大模型計(jì)算結(jié)果提供流量數(shù)據(jù)；大模型還為小模型提供潮位開(kāi)邊界和鹽度初始場(chǎng)。溫度場(chǎng)大、小模型統(tǒng)一賦初值26℃，不考慮溫度的時(shí)空變化。干濕網(wǎng)格判斷最小水深為0.1 m。

本研究中，為體現(xiàn)鹽度層化對(duì)水動(dòng)力的影響，分別計(jì)算2個(gè)組次，即：（1）不考慮鹽度層化對(duì)水動(dòng)力的影響；（2）考慮鹽度層化對(duì)水動(dòng)力的影響。

2.3 底部粗糙高度

計(jì)算區(qū)域內(nèi)底部粗糙高度參考長(zhǎng)江口實(shí)測(cè)床沙粒徑確定，公式如下[22]

式中：ks為等效粗糙高度；d50為床沙中值粒徑，其范圍在0.008～0.18 mm，上游段床沙中值粒徑較大，下游段及外海床沙中值粒徑較小；z0為底部粗糙高度。

圖4 北槽內(nèi)測(cè)點(diǎn)位置示意圖Fig.4 Distribution of stations in the North Passage

圖5 潮位驗(yàn)證曲線Fig.5 Comparison of measured and simulated tidal level

3 模擬與實(shí)測(cè)結(jié)果的比較

2012年8月12日～8月19日在長(zhǎng)江口北槽內(nèi)進(jìn)行了多點(diǎn)同步全潮水文觀測(cè)，測(cè)點(diǎn)布置情況如圖4所示。選取深水航道南側(cè)上、中、下段CS2S、CSWS、CS7S 3個(gè)代表測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)結(jié)果和模擬結(jié)果進(jìn)行比較。

3.1 水動(dòng)力模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果比較

圖5給出了測(cè)點(diǎn)潮位的比較情況，圖6和圖7分別給出了測(cè)點(diǎn)流速和流向的比較情況?？梢?jiàn)，潮位、流速、流向計(jì)算值與實(shí)測(cè)值吻合良好，所建數(shù)學(xué)模型能合理地反映長(zhǎng)江口北槽大潮期間的水流運(yùn)動(dòng)。

圖6 大潮期間流速驗(yàn)證曲線Fig.6 Comparison of measured and simulated flow velocity during spring tide

圖7 大潮期間流向驗(yàn)證曲線Fig.7 Comparison of measured and simulated flow direction during spring tide

3.2 鹽度模擬結(jié)果

圖8給出了CS2S、CSWS、CS7S 3個(gè)代表測(cè)點(diǎn)鹽度過(guò)程模擬結(jié)果，鹽度計(jì)算值與實(shí)測(cè)值吻合良好。從變化趨勢(shì)看，越靠近外海鹽度值越大，越靠近底層鹽度值越大，符合河口鹽度分布規(guī)律。圖9給出了落急時(shí)刻3個(gè)代表測(cè)點(diǎn)的鹽度垂向分布。各測(cè)點(diǎn)鹽度梯度不同，鹽度層化程度也不同，CS7S處鹽度梯度最大，CSWS處次之，CS2S處鹽度梯度最小，CS2S、CSWS、CS7S 3個(gè)測(cè)點(diǎn)落急時(shí)刻層化指標(biāo)(浮力頻率)分別為0.000 16、0.002 3、0.004 8。

圖8 大潮期間鹽度驗(yàn)證曲線Fig.8 Comparison of measured and simulated salinity during spring tide

圖9 大潮落急時(shí)刻鹽度垂向分布Fig.9 Vertical distribution of salinity at the time of maximum ebb velocity of spring tide

4 鹽度層化影響分析及討論

本文第三節(jié)中關(guān)于長(zhǎng)江口水動(dòng)力與鹽度計(jì)算值是包含了鹽度層化（垂向密度梯度）紊動(dòng)抑制影響的模擬結(jié)果，為了進(jìn)一步分析鹽度層化的作用，本研究還計(jì)算了不考慮鹽度層化的情況（模型計(jì)算時(shí)關(guān)閉鹽度計(jì)算模塊），用于分析鹽度層化對(duì)流速的影響。

4.1 鹽度層化對(duì)流速的影響

圖10給出了考慮和不考慮鹽度層化前后3個(gè)測(cè)點(diǎn)流速垂向分布，每個(gè)測(cè)點(diǎn)分別給出了漲、落急時(shí)刻的流速垂向分布和大潮時(shí)間平均的流速垂向分布?？梢?jiàn)，考慮了鹽度層化后，受鹽度層化影響較小的CS2S測(cè)點(diǎn)流速垂向分布變化較小，受鹽度層化影響較大的CSWS和CS7S 2個(gè)測(cè)點(diǎn)流速分層更為明顯，CSWS測(cè)點(diǎn)大潮平均表層流速增大約10%，底層流速減小約4%，CS7S測(cè)點(diǎn)大潮平均表層流速增大約12%，底層流速減小約13%，考慮鹽度層化效應(yīng)的速度分布與實(shí)測(cè)值更為吻合。另外，相較于漲急時(shí)刻，鹽度層化效應(yīng)對(duì)落急時(shí)刻的流速分布影響較大，這與漲急時(shí)刻鹽度垂向混合較強(qiáng)，鹽度層化程度低有關(guān)。

圖10 流速垂向分布Fig.10 Vertical distribution of horizontal velocity

4.2鹽度層化對(duì)垂向紊動(dòng)粘性系數(shù)的影響

從上述計(jì)算結(jié)果可知，鹽度層化對(duì)長(zhǎng)江口水動(dòng)力，特別是流速垂向分布的變化起著重要作用。這種變化實(shí)際上與鹽度層化引起的垂向紊動(dòng)粘性變化有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)垂向紊動(dòng)粘性較大時(shí)，水流的垂向摻混作用較強(qiáng)，水流運(yùn)動(dòng)的能量耗散較大，水流流速的絕對(duì)值相應(yīng)減小[23]；反之，當(dāng)垂向紊動(dòng)粘性較小時(shí)，水流運(yùn)動(dòng)的能量耗散較小，水流流速的絕對(duì)值增大。圖11分別給出了漲、落急時(shí)刻的紊動(dòng)粘滯系數(shù)垂向分布和潮平均的紊動(dòng)粘滯系數(shù)垂向分布。結(jié)果表明，鹽度層化使得水流的垂向摻混作用減弱，即紊動(dòng)得到抑制，因此垂向紊動(dòng)粘性系數(shù)明顯減小。同時(shí)，鹽度層化越強(qiáng)，即垂向鹽度梯度值越大，紊動(dòng)抑制越強(qiáng)，垂向紊動(dòng)粘性系數(shù)減小越明顯，流速增大也就越明顯。3個(gè)測(cè)點(diǎn)中鹽度梯度最大，也就是鹽度層化最明顯的CS7S測(cè)點(diǎn)紊動(dòng)抑制最強(qiáng)，CSWS次之，鹽度梯度較小的CS2S測(cè)點(diǎn)紊動(dòng)抑制最弱。此外，3個(gè)測(cè)點(diǎn)落急時(shí)刻的紊動(dòng)抑制均強(qiáng)于漲急時(shí)刻，這與圖10中鹽度層化對(duì)流速的影響規(guī)律一致。

4.3 關(guān)于層化效應(yīng)的進(jìn)一步討論

總結(jié)上述考慮和不考慮鹽度層化的水動(dòng)力以及紊動(dòng)粘性系數(shù)模擬結(jié)果可知，對(duì)于長(zhǎng)江口水域，鹽度層化對(duì)于水動(dòng)力的變化起著重要作用，鹽度層化導(dǎo)致紊動(dòng)抑制，即水流紊動(dòng)垂向摻混減弱，垂向紊動(dòng)粘性系數(shù)明顯減小，水流表層流速明顯增大，底層流速則有所減小，垂向平均流速增大。

鹽度層化對(duì)于水動(dòng)力的影響實(shí)際上不僅僅限于流速分布的變化，對(duì)于河口環(huán)流的形成也起著重要作用[24]，關(guān)于長(zhǎng)江口環(huán)流目前已經(jīng)有一些研究工作[25-28]，但還需要進(jìn)一步研究，特別是鹽度分層對(duì)長(zhǎng)江口環(huán)流的影響還有待深入。

從長(zhǎng)江口泥沙輸運(yùn)的角度看，鹽度層化導(dǎo)致的紊動(dòng)抑制對(duì)泥沙垂向擴(kuò)散有重要影響。由于垂向紊動(dòng)受到抑制，懸浮泥沙更容易集中在底部形成近底高含沙，現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)表明了這一點(diǎn)[29-30]。近底高含沙的出現(xiàn)又會(huì)導(dǎo)致泥沙層化效應(yīng)，在鹽度層化的基礎(chǔ)上進(jìn)一步促進(jìn)紊動(dòng)抑制，這是一個(gè)鹽度、泥沙層化聯(lián)合與水動(dòng)力發(fā)生的耦合作用過(guò)程，該過(guò)程可能對(duì)于長(zhǎng)江口深水航道淤積有重要影響，有待進(jìn)一步研究。

圖11 垂向紊動(dòng)粘滯系數(shù)垂向分布Fig.11 Distribution of vertical eddy viscosity coefficient

5 結(jié)論

本文基于FVCOM模型，建立了長(zhǎng)江口深水航道三維水動(dòng)力、鹽度數(shù)學(xué)模型，在考慮和不考慮鹽度層化兩種條件下對(duì)長(zhǎng)江口附近海域進(jìn)行了水動(dòng)力、鹽度數(shù)值模擬，得到以下結(jié)論：

（1）長(zhǎng)江口北槽中下段存在明顯的鹽度層化效應(yīng)；

（2）考慮鹽度層化效應(yīng)后，密度層化產(chǎn)生的紊動(dòng)抑制使得垂向紊動(dòng)粘性減??；

（3）由于鹽度層化效應(yīng)導(dǎo)致垂向紊動(dòng)粘滯系數(shù)變小，使得表層流速變大，底層流速變小，流速垂向平均值變大，考慮層化效應(yīng)的速度分布與實(shí)測(cè)值更為吻合。

本次數(shù)值模擬考慮并分析了鹽度層化對(duì)長(zhǎng)江口北槽水動(dòng)力的影響，但并未考慮懸沙濃度層化的影響，現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)表明，北槽內(nèi)近底存在高含沙現(xiàn)象，懸沙濃度梯度大，因此在今后的研究中應(yīng)進(jìn)一步分析懸沙濃度層化和鹽度層化聯(lián)合與長(zhǎng)江口水動(dòng)力相互耦合作用。

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第十三次河流泥沙國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)將于2016年召開(kāi)

本刊從國(guó)際泥沙研究培訓(xùn)中心獲悉，第十三次河流泥沙國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)將于2016年9月19～22日在德國(guó)斯圖加特召開(kāi)。會(huì)議主題為：運(yùn)動(dòng)的泥沙—河流系統(tǒng)創(chuàng)新管理策略。議題主要包括：土壤侵蝕與產(chǎn)沙，河湖輸沙，生物、泥沙與地貌，泥沙淤積，侵蝕過(guò)程，河型與水質(zhì)，泥沙數(shù)據(jù)、測(cè)量與模擬，創(chuàng)新管理策略，泥沙管理的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和政策因素等。

據(jù)悉，河流泥沙國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)于1980年發(fā)起，會(huì)議常設(shè)秘書處設(shè)在國(guó)際泥沙研究培訓(xùn)中心，2004年成為世界泥沙研究學(xué)會(huì)(WASER)的系列會(huì)議。在聯(lián)合國(guó)教科文組織等相關(guān)國(guó)際學(xué)術(shù)團(tuán)體的大力支持下，在各國(guó)專家、學(xué)者的積極參與下，已經(jīng)成為一個(gè)重要的、有影響的國(guó)際學(xué)術(shù)研究會(huì)議，得到了越來(lái)越多的全球?qū)W者和專家廣泛關(guān)注和參與，至今已經(jīng)在中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、印度、中國(guó)香港、埃及、俄羅斯、南非和日本等國(guó)家和地區(qū)成功召開(kāi)十二次。

第十三次河流泥沙國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)由德國(guó)斯圖加特大學(xué)承辦，目前正在征集論文摘要。有關(guān)投稿信息如下：

論文摘要截止日期：2015年9月1日

聯(lián)系人：Dr.Karolin Weber(kw@iws.uni?stuttgart.de)

會(huì)議郵箱：isrs2016@iws.uni?stuttgart.de

會(huì)議主頁(yè)：http∶//www.isrs2016.de/

有關(guān)事宜，國(guó)內(nèi)參會(huì)者可與國(guó)際泥沙研究培訓(xùn)中心聯(lián)系、咨詢。

聯(lián)系人：劉成，史紅玲

電話：(010)68786408傳真：(010)68411174

電郵：shihl@iwhr.com

Effects of salinity stratification on hydrodynamics in the Yangtze River estuary

SUN Ji?tao1,ZHANG Qing?he1,YAN Bing2,ZHAO Zhang?yi2,YANG Hua2
（1.State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety,Tianjin University,Tianjin 300072,China; 2.Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering,Key Laboratory of Engineering Sediment,Ministry of Transport,Tianjin 300456,China）

Based on the three dimensional FVCOM model,hydrodynamics of the Yangtze River estuary was simulated with and without salinity.The results show that,the turbulence suppression by salinity stratification de?creases the vertical eddy viscosity coefficient and affects the velocity obviously.It is also known that the depth?aver?aged velocity increases,the surface velocity becomes larger,the bottom velocity becomes smaller.The velocity with salinity is in better agreement with the measured data.

hydrodynamics;salinity stratification;vertical eddy viscosity coefficient;FVCOM;Yangtze River estuary

TV 143；O 242.1

A

1005-8443（2015）02-0093-12

2014-10-28；

2014-11-07

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51209111）；中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目（TKS140202）

孫繼濤（1990-），男，天津市人，碩士研究生，主要從事港口海岸及近海工程研究。

Biography：SUN Ji?tao（1990?），male，master student.