钱塘江涌潮二维和三维模型模拟及其差异分析

作者：程文龙; 潘存鸿; 吴修广

来源：水动力学研究与进展A辑, 2023, 38(03): 383-390.

DOI：10.16076/j.cnki.cjhd.2023.03.007

• 钱塘江
• FVCOM
• 涌潮
• 底摩擦应力
• 二维模型
• 三维模型

该文基于FVCOM模型的垂向平均二维水动力模块(2D)和三维水动力静压模块(3D)，对两个模型模拟钱塘江涌潮传播结果存在的差异及其原因进行了研究。结果表明，2D和3D模型结果差异主要是底摩擦力大小不同引起的。在糙率及其他因素（数值格式、计算网格、地形及开边界条件）相同情况下，3D模型采用底部流速计算的底摩擦应力，相比2D模型采用垂向平均流速的计算值减小了8.2%～20.8%，导致3D模型涌潮高度、涌潮流速和传播速度分别增大4.0%～5.4%、3.3%～5.0%和1.5%～2.6%，且到达时间提前1.83～4.33 min。随着3D模型垂向分层数增加，底摩擦力略有降低，涌潮到达时间会略有提前，涌潮高度也略有增大。通过放大糙率或用垂向平均流速替换底部流速等调整底摩擦应力，3D模型涌潮计算结果可以非常接近2D模型。

• 单位
  浙江省水利河口研究院