近日，我所工程中心“海洋工程动力环境与海岸保护修复”团队在泥沙动力学模式领域取得新进展。研究团队基于三维非结构网格有限体积海洋模式（FVCOM）构建了“浪—流—泥沙—岩土力学”多要素耦合模式，在泥沙再悬浮机制表达及算法方面实现突破，并利用模式在黄河三角洲极端天气冲淤演变研究领域实现新进展。

在经典的海洋“浪—流—泥沙”耦合模式中，泥沙再悬浮机制重点关注海床剪切作用。近年来，波致海床液化导致泥沙再悬浮这一问题引起广泛关注和研究。团队在泥沙再悬浮通量算法中引入了波致液化再悬浮机制，采用黄河三角洲波浪、潮汐、孔隙水压力、悬浮泥沙浓度观测资料验证了模式的准确性，发展了泥沙动力学模式在泥沙起动方面的物理过程表达方式。同时，该模式实现了在海洋学模型中构建完整的岩土力学耦合模块，能够模拟风暴潮过程的孔隙水压力变化和波致液化灾害。

利用该模式对黄河三角洲一次典型风暴潮过程的模拟显示，波致海床液化灾害引发的再悬浮泥沙在总悬浮泥沙中占有较高比例，黄河三角洲海域离岸冲刷带的形成与波致液化过程有关。

图1.模式构建的波浪—海床液化—泥沙再悬浮耦合机制

 图2.有无液化机制对离岸冲刷带形成的影响模拟

 该成果发表于知名“自然指数”期刊《Water Research》（影响因子11.4，中科院一区Top），第一编辑是我所工程中心朱子晨工程师。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122057