泉州灣河口濕地紅樹林防浪效應(yīng)的分析研究.pdf

1、國(guó)內(nèi)外對(duì)于紅樹林帶的防浪研究多采用野外測(cè)量和理論推導(dǎo),隨著流體動(dòng)力學(xué)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)值模擬已經(jīng)成為研究流體流場(chǎng)的有力手段。本文正是以流體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ),分析了影響紅樹林防浪效應(yīng)的因素,建立了多孔介質(zhì)模型,并利用CFD軟件FLUENT對(duì)流經(jīng)紅樹林的流體速度分布狀況進(jìn)行了數(shù)值模擬和預(yù)測(cè),以此為紅樹林合理、科學(xué)的建設(shè)提供依據(jù)。
　　 在數(shù)值模擬之前,對(duì)紅樹林的樹高、胸徑、地徑等生長(zhǎng)特征進(jìn)行了實(shí)地測(cè)量,并利用波浪儀對(duì)距林緣不同點(diǎn)處的

2、波浪特征也進(jìn)行了測(cè)量。在數(shù)值計(jì)算過程中,對(duì)連續(xù)方程和動(dòng)量方程,應(yīng)用Reynolds時(shí)均方程法中的紊流粘性系數(shù)法,用k-ε雙方程模型來封閉方程組。對(duì)于邊界條件和初始條件采用UDF函數(shù)來定義,采用Wilson提出的動(dòng)量匯原理對(duì)林帶對(duì)水流的阻力進(jìn)行了參數(shù)化處理,近壁面采用壁面函數(shù)法來處理。在求解離散方程時(shí),對(duì)解的收斂性隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)視,以其達(dá)到指定精確度。
　　 將數(shù)值模擬結(jié)果和野外實(shí)地測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,確定了模型建立的可行性。通過數(shù)

3、值模擬,分析了疏透度一定時(shí),不同林帶寬度和不同水深條件對(duì)波速消減的影響;林帶寬度一定時(shí),不同疏透度和不同水深對(duì)波速消減的影響;水深一定時(shí),不同疏透度和不同林帶寬度對(duì)波速消減的影響,模擬結(jié)果可以看出疏透度、林帶寬度和水深均對(duì)波浪傳播速度的變化有顯著的影響,波速沿林帶寬度方向的減低和水深方向的減低呈現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì),為了更明確地研究不同結(jié)構(gòu)因素對(duì)消波效應(yīng)的影響,定量分析了波速消減率的變化。運(yùn)用4參數(shù)Logistic方程對(duì)波速隨林帶寬度和水