近日，我所工程中心“海洋工程動(dòng)力環(huán)境與海岸保護(hù)修復(fù)”團(tuán)隊(duì)在泥沙動(dòng)力學(xué)模式領(lǐng)域取得新進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)基于三維非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格有限體積海洋模式（FVCOM）構(gòu)建了“浪—流—泥沙—巖土力學(xué)”多要素耦合模式，在泥沙再懸浮機(jī)制表達(dá)及算法方面實(shí)現(xiàn)突破，并利用模式在黃河三角洲極端天氣沖淤演變研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新進(jìn)展。

在經(jīng)典的海洋“浪—流—泥沙”耦合模式中，泥沙再懸浮機(jī)制重點(diǎn)關(guān)注海床剪切作用。近年來，波致海床液化導(dǎo)致泥沙再懸浮這一問題引起廣泛關(guān)注和研究。團(tuán)隊(duì)在泥沙再懸浮通量算法中引入了波致液化再懸浮機(jī)制，采用黃河三角洲波浪、潮汐、孔隙水壓力、懸浮泥沙濃度觀測(cè)資料驗(yàn)證了模式的準(zhǔn)確性，發(fā)展了泥沙動(dòng)力學(xué)模式在泥沙起動(dòng)方面的物理過程表達(dá)方式。同時(shí)，該模式實(shí)現(xiàn)了在海洋學(xué)模型中構(gòu)建完整的巖土力學(xué)耦合模塊，能夠模擬風(fēng)暴潮過程的孔隙水壓力變化和波致液化災(zāi)害。

利用該模式對(duì)黃河三角洲一次典型風(fēng)暴潮過程的模擬顯示，波致海床液化災(zāi)害引發(fā)的再懸浮泥沙在總懸浮泥沙中占有較高比例，黃河三角洲海域離岸沖刷帶的形成與波致液化過程有關(guān)。

圖1.模式構(gòu)建的波浪—海床液化—泥沙再懸浮耦合機(jī)制

 圖2.有無液化機(jī)制對(duì)離岸沖刷帶形成的影響模擬

 該成果發(fā)表于知名“自然指數(shù)”期刊《Water Research》（影響因子11.4，中科院一區(qū)Top），第一作者是我所工程中心朱子晨工程師。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122057