發(fā)布時間：2020-04-01 09:34

【摘要】：長江河口的動力條件非常復(fù)雜,且有明顯的洪枯季差異,加上各種工程建設(shè)等人類活動的干預(yù),不利于人們清楚地認(rèn)識長江口的水沙輸移特征,掌握泥沙淤積的動力機(jī)制。本文以天津大學(xué)河流泥沙實(shí)驗室自主研發(fā)的二維水沙數(shù)學(xué)模型為工具,首先從概化河口的角度出發(fā),模擬分析了五種河口淤積機(jī)制;而后建立長江口二維水動力數(shù)學(xué)模型,對長江口的水動力特性進(jìn)行研究;最后基于遙感圖像分析了長江口泥沙的時空分布和動力特征。具體的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1、總結(jié)并提出五種河口淤積的水動力機(jī)制:1)河段展寬淤積機(jī)制,指河流斷面變寬,流速減緩引發(fā)的泥沙落淤;2)潮徑頂托淤積機(jī)制,指上溯潮流和下泄徑流頂托時,出現(xiàn)滯流區(qū),進(jìn)而產(chǎn)生泥沙淤積;3)河勢不順淤積機(jī)制,指水動力軸線與主流線之間,或者漲、落潮主流路之間的夾角偏大,水流流動受阻,而造成泥沙淤積;4)局部環(huán)流淤積機(jī)制,指懸沙在壩田局部環(huán)流作用下落淤;5)異重流潛入淤積機(jī)制,指近底層高含沙水流以異重流的形式潛入航槽形成回淤。2、在參考河口普遍形態(tài)規(guī)律及水沙運(yùn)動特征的基礎(chǔ)上,建立了概化河口二維水沙數(shù)學(xué)模型,并對應(yīng)上述幾種河口淤積機(jī)制,對概化河口的水動力過程、泥沙運(yùn)動和沖淤狀況進(jìn)行模擬,模擬結(jié)果很好地解釋幾種河口淤積機(jī)制的成因。3、建立了長江口積深二維數(shù)學(xué)模型,利用2012年長江口洪季實(shí)測潮位、流速資料對所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行合理性驗證,驗證結(jié)果表明,本文所建立的數(shù)學(xué)模型能夠較好地反映長江口的水動力變化規(guī)律。4、從河段展寬、潮徑頂托、河勢不順、局部環(huán)流、異重流潛入五種河口淤積機(jī)制出發(fā),結(jié)合長江口數(shù)值模擬結(jié)果,對該水域的不同區(qū)域,特別是北槽深水航道的淤積原因進(jìn)行分析,得出長江口不同區(qū)域引起淤積的可能水動力機(jī)制。5、長江口水動力特征有明顯的洪枯季差異,并隨大小潮、漲落潮不斷變化。其上段受徑流影響明顯,下段受潮汐影響明顯,且洪水作用是引起長江口河床演變劇烈的重要原因。6、運(yùn)用遙感資料進(jìn)行表層懸沙輸移分析,研究長江口地區(qū)泥沙的時空分布和動力特征,獲取懸沙濃度的定量信息。分析表明長江口表層懸沙濃度由近岸向外海逐漸增大,且受潮汐狀況和徑流影響較大。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TV148

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2610277