基于自组织机制理论的滩角地形数值模拟

• 作者: 严谨 吴春亮 李志强 陈子燊
• 来源期刊: 海洋学研究
• 学科: 地球科学
• 关键词: 自组织机制 滩角 元胞自动机模型
• 年，卷（期）: 2009,（1）
• 所属期刊栏目: 研究报道
• 页码范围: 90-95
• 页数: 6页
• 分类号: P736.21|P737.13
• 字数: 3799字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2009.01.014

摘要

一般认为滩角是近岸带泥沙、水动力和地形耦合作用的产物,对近岸带特别是碎波带和冲流带的动力变化响应迅速,还可以反映海滩状态,但具体的成因一直得不到很好的解释.首先详细介绍了关于滩角成因的争论以及自组织机制理论,其中驻立边缘波假说和自组织机制假说是最为认同的两种滩角成因假说.基于WERNER(1993)提出的滩角形成的自组织机制假说,建立包含冲流动力、泥沙输运和地形演变的滩角形成和发育的元胞自动机模型.模型中修正了以前研究中的坡度参数表达式和水动力输入方式.经过200个冲流循环的数值模拟,原来平直的滩面上形成了明显的滩角形态,滩角间距约为5.5～6.0 m,520个循环周期后,滩角形态基本上达到稳定状态.对模拟过程进行分析,结果表明:(1)模拟得到的滩角形态比先前的研究结果更接近天然状态下的滩角;(2)随机的水质点冲流运动使海滩地形呈无规律变化,但通过动力、泥沙、地形之间的反馈过程逐渐形成了滩角地形;(3)滩角形成过程中,海滩基本上处于堆积过程中.开始堆积速度较快,当滩角形态达到准平衡状态时(大约300个循环后),海滩体积增速变慢,并逐渐地达到稳定状态,海滩体积变化呈现小的波动调整;(4)模拟得到的有效冲流距离(S)和滩角间距(λ),满足滩角自组织机制假说的基本关系.因此,可以认为滩角是在海滩泥沙、地形与波、流的自组织过程中形成的,是一种堆积地形.自组织理论为从不同的侧面认识和研究海岸带现象与过程提供一扇窗口,是一个值得研究的方向.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李志强	广东海洋大学海洋工程系	38	95	6.0	7.0
5	陈子燊	中山大学水资源与环境系	113	1011	17.0	24.0
6	吴春亮	广东海洋大学海洋工程系	6	21	2.0	4.0
7	严谨	广东海洋大学海洋工程系	76	168	6.0	10.0