近日，实验室靳闯博士后在龚政教授国家杰出青年科学基金项目“海岸动力地貌学：多因子驱动下潮滩系统演变机制研究”支持下，与河海大学龚政教授，新西兰奥克兰大学Giovanni Coco副教授、Heide Friedrich副教授，美国伊利诺伊大学香槟分校Rafael Tinoco助理教授、Pallav Ranjan、Jorge San Juan，美国犹他州大学Som Dutta助理教授合作，在地貌学国际权威期刊《Earth Surface Processes and Landforms》发表题为“Large Eddy Simulation of three-dimensional flow structures over wave-generated ripples”的研究论文。

沙纹是河口海岸区域典型的微地貌形态，虽然尺寸较小，但对近底水流结构和泥沙输移有着重要影响。以往的研究通常探究沙纹床面的二维水动力结构，但河口海岸的沙纹往往呈现三维形态，与床面的三维水流结构密切相关。目前，我们对于沙纹床面的三维水流结构仍然不清楚。本研究从规则沙纹底床形态切入，建立大涡模拟模型，采用新西兰NeSI超级计算机和中国无锡神威超级计算机进行数值模拟计算，探讨往复流作用下规则沙纹床面三维水动力结构。研究结果表明：规则沙纹床面的涡流结构呈现三维形态，在水流减速阶段沙纹的背水面产生涡流，同时也存在垂直于水流方向的涡流结构，该涡流结构在时间上和空间上均存在规律性，影响沿沙纹峰线方向切应力分布。据此研究，我们提出设想，没有绝对的二维平衡规则沙纹形态。当波浪条件弱时，横向三维涡流结构较弱，沙纹呈现相对规则的二维平衡形态；当波浪条件强时，水体三维涡流结构强，沙纹的平衡态为三维状态，本研究将为河口海岸沙纹微地貌的动力地貌过程研究提供重要支撑。

图为规则沙纹床面三维涡流结构变化过程

（图中红色为涡度等值面图）

Jin, C., Coco, G., Tinoco, O. R., Ranjan, P., San Juan, J., Dutta, S., Friedrich, H., Gong Z. 2021. Large Eddy Simulation of three‐dimensional flow structures over wave‐generated ripples. Earth Surface Processes and Landforms.