南黃海大型潮汐水道動(dòng)力地貌環(huán)境對(duì)人類活動(dòng)響應(yīng)——以小廟洪水道為例
發(fā)布時(shí)間:2021-10-05 06:28
輻射沙脊群內(nèi)潮汐水道由于沒(méi)有固定的邊界,其穩(wěn)定性對(duì)人類活動(dòng)影響更加敏感。通過(guò)收集近20年來(lái)輻射沙脊群南翼小廟洪海域?qū)崪y(cè)高分辨率水下地形資料,結(jié)合數(shù)學(xué)模型分析研究人類活動(dòng)對(duì)小廟洪海域水動(dòng)力和地形沖淤累積影響。研究結(jié)果表明:近20年來(lái)小廟洪水域邊灘匡圍面積達(dá)126.09 km2,邊灘匡圍導(dǎo)致小廟洪尾部、中部及口門段斷面流量分別減小14.2%、15.79%和9.13%;尾部、中部及口門段深槽區(qū)平均流速分別減小20~30 cm/s、10~20 cm/s和5~10 cm/s。小廟洪水道南側(cè)-5 m等深線變化幅度較小,基本保持穩(wěn)定狀態(tài);-10 m等深線繼續(xù)向西延伸,向南拓展。近20年來(lái)小廟洪邊灘匡圍雖導(dǎo)致水道內(nèi)納潮量和水動(dòng)力有所減弱,但由于目前匡圍區(qū)均處于高灘區(qū)域,各匡圍工程所引起的泥沙沖淤僅限于工程區(qū)附近,對(duì)小廟洪水道整體穩(wěn)定性、深槽主軸南逼、口門水道整體北淤南沖的演變趨勢(shì)沒(méi)有產(chǎn)生明顯影響。
【文章來(lái)源】:水科學(xué)進(jìn)展. 2020,31(04)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
小廟洪水道位置和數(shù)學(xué)模型范圍
依據(jù)2017年4月26—27日,工程區(qū)海域3個(gè)潮位站潮位和同期9條垂線實(shí)測(cè)大潮潮流資料對(duì)工程區(qū)域平面二維潮流數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證(圖1),計(jì)算潮位過(guò)程與實(shí)測(cè)資料吻合較好。潮位及流速流向過(guò)程計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的對(duì)比顯示(圖2),高低潮位偏差在0.5 h以內(nèi),潮位值的誤差在10 cm以內(nèi);流速、流向、最大流速和平均流速計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的偏差均在5%以內(nèi),流向的偏差在10°以內(nèi)(限于篇幅只給部分驗(yàn)證結(jié)果)。驗(yàn)證結(jié)果均滿足相關(guān)規(guī)范要求,因此,計(jì)算流場(chǎng)能客觀反映工程區(qū)海域整體的流場(chǎng)特征。2.4 小廟洪水道自然流場(chǎng)特征
落潮初期,腰沙兩側(cè)深槽區(qū)域的落潮流沿深槽走向轉(zhuǎn)落,腰沙灘面落潮流也自西向東落潮。腰沙以北根部落潮水流主要匯入爛沙洋,大部分水體匯入三沙洪和小廟洪。落急時(shí),深槽區(qū)落潮流向不變,但腰沙及呂四邊灘區(qū)因潮位降低,灘面坡度成為控制水流流向的主要因素(圖3(b))。此時(shí),腰沙沙脊便成為腰沙灘面歸槽水的分水脊灘,沙脊南側(cè)的歸槽水匯入小廟洪深槽,東北側(cè)匯入三沙洪深槽;呂四邊灘區(qū)水流主要匯入小廟洪深槽。至低潮位時(shí),腰沙和呂四近岸部分淺灘處于露灘狀態(tài),潮流動(dòng)力相對(duì)較弱,主要表現(xiàn)為近岸潮溝向深槽匯水。小廟洪海域具有深槽大,淺灘小的流速分布特征。其中小廟洪-10 m以深深槽區(qū)漲、落潮平均流速為0.6~0.8 m/s,局部深槽區(qū)域平均流速可達(dá)1.0~1.2 m/s,0~-5 m區(qū)域平均流速為0.4~0.6 m/s,0 m以上淺灘平均流速僅0.2~0.4 m/s(圖4(a))。平均流速大于1.0 m/s的水動(dòng)力較強(qiáng)區(qū)域主要分布在小廟洪水道內(nèi)及口門段-10 m以深深槽,深槽內(nèi)最大流速可達(dá)1.4~1.6 m/s(圖4(b))。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]河口灣水動(dòng)力環(huán)境對(duì)灘涂利用的累積響應(yīng)——以珠江口伶仃洋為例[J]. 侯慶志,陸永軍,王志力,莫思平. 水科學(xué)進(jìn)展. 2019(06)
[2]南黃海輻射沙脊群形成演變的動(dòng)力地貌過(guò)程數(shù)值模擬[J]. 陳可鋒,鄭金海,陸培東,王艷紅,張弛,王乃瑞. 水科學(xué)進(jìn)展. 2019(02)
[3]1973—2016年南黃海輻射沙脊群東沙動(dòng)態(tài)演化分析[J]. 劉柄麟,張振克,何華春,任航,王卿,汪歡. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2018(02)
[4]1979年以來(lái)南黃海輻射沙洲潮灘脊線時(shí)空變化研究[J]. 曹可,李飛,高寧,張子鵬,溫欣. 地理科學(xué). 2017(10)
[5]The evolution characteristics of main waterways and their control mechanism in the radial sand ridges of the southern Yellow Sea[J]. CHEN Kefeng,ZHENG Jinhai,ZHANG Chi,WANG Nairui,ZHOU Chunyan. Acta Oceanologica Sinica. 2017(03)
[6]人工島工程對(duì)南黃海輻射沙脊群海域潮流泥沙影響研究(英文)[J]. 趙強(qiáng),何琴燕,楊耀芳,黃秀清. Marine Science Bulletin. 2015(01)
[7]不同圍填海方案對(duì)南黃海輻射沙脊群海域的沖淤影響研究[J]. 趙強(qiáng),曹維,蔡燕紅. 南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2014(05)
[8]潮汐汊道穩(wěn)定性研究綜述[J]. 鄭金海,彭暢,陳可鋒,黃惠明. 水利水電科技進(jìn)展. 2012(03)
[9]輻射沙脊小廟洪水道口門形態(tài)演變及其水動(dòng)力機(jī)制研究[J]. 陳可鋒,陸培東,喻國(guó)華. 中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[10]潮汐汊道系統(tǒng)地貌演化的數(shù)值模擬研究[J]. 謝東風(fēng),高抒,潘存鴻. 海洋學(xué)報(bào)(中文版). 2010(05)
本文編號(hào):3419183
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小廟洪水道位置和數(shù)學(xué)模型范圍
依據(jù)2017年4月26—27日,工程區(qū)海域3個(gè)潮位站潮位和同期9條垂線實(shí)測(cè)大潮潮流資料對(duì)工程區(qū)域平面二維潮流數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證(圖1),計(jì)算潮位過(guò)程與實(shí)測(cè)資料吻合較好。潮位及流速流向過(guò)程計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的對(duì)比顯示(圖2),高低潮位偏差在0.5 h以內(nèi),潮位值的誤差在10 cm以內(nèi);流速、流向、最大流速和平均流速計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的偏差均在5%以內(nèi),流向的偏差在10°以內(nèi)(限于篇幅只給部分驗(yàn)證結(jié)果)。驗(yàn)證結(jié)果均滿足相關(guān)規(guī)范要求,因此,計(jì)算流場(chǎng)能客觀反映工程區(qū)海域整體的流場(chǎng)特征。2.4 小廟洪水道自然流場(chǎng)特征
落潮初期,腰沙兩側(cè)深槽區(qū)域的落潮流沿深槽走向轉(zhuǎn)落,腰沙灘面落潮流也自西向東落潮。腰沙以北根部落潮水流主要匯入爛沙洋,大部分水體匯入三沙洪和小廟洪。落急時(shí),深槽區(qū)落潮流向不變,但腰沙及呂四邊灘區(qū)因潮位降低,灘面坡度成為控制水流流向的主要因素(圖3(b))。此時(shí),腰沙沙脊便成為腰沙灘面歸槽水的分水脊灘,沙脊南側(cè)的歸槽水匯入小廟洪深槽,東北側(cè)匯入三沙洪深槽;呂四邊灘區(qū)水流主要匯入小廟洪深槽。至低潮位時(shí),腰沙和呂四近岸部分淺灘處于露灘狀態(tài),潮流動(dòng)力相對(duì)較弱,主要表現(xiàn)為近岸潮溝向深槽匯水。小廟洪海域具有深槽大,淺灘小的流速分布特征。其中小廟洪-10 m以深深槽區(qū)漲、落潮平均流速為0.6~0.8 m/s,局部深槽區(qū)域平均流速可達(dá)1.0~1.2 m/s,0~-5 m區(qū)域平均流速為0.4~0.6 m/s,0 m以上淺灘平均流速僅0.2~0.4 m/s(圖4(a))。平均流速大于1.0 m/s的水動(dòng)力較強(qiáng)區(qū)域主要分布在小廟洪水道內(nèi)及口門段-10 m以深深槽,深槽內(nèi)最大流速可達(dá)1.4~1.6 m/s(圖4(b))。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]河口灣水動(dòng)力環(huán)境對(duì)灘涂利用的累積響應(yīng)——以珠江口伶仃洋為例[J]. 侯慶志,陸永軍,王志力,莫思平. 水科學(xué)進(jìn)展. 2019(06)
[2]南黃海輻射沙脊群形成演變的動(dòng)力地貌過(guò)程數(shù)值模擬[J]. 陳可鋒,鄭金海,陸培東,王艷紅,張弛,王乃瑞. 水科學(xué)進(jìn)展. 2019(02)
[3]1973—2016年南黃海輻射沙脊群東沙動(dòng)態(tài)演化分析[J]. 劉柄麟,張振克,何華春,任航,王卿,汪歡. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2018(02)
[4]1979年以來(lái)南黃海輻射沙洲潮灘脊線時(shí)空變化研究[J]. 曹可,李飛,高寧,張子鵬,溫欣. 地理科學(xué). 2017(10)
[5]The evolution characteristics of main waterways and their control mechanism in the radial sand ridges of the southern Yellow Sea[J]. CHEN Kefeng,ZHENG Jinhai,ZHANG Chi,WANG Nairui,ZHOU Chunyan. Acta Oceanologica Sinica. 2017(03)
[6]人工島工程對(duì)南黃海輻射沙脊群海域潮流泥沙影響研究(英文)[J]. 趙強(qiáng),何琴燕,楊耀芳,黃秀清. Marine Science Bulletin. 2015(01)
[7]不同圍填海方案對(duì)南黃海輻射沙脊群海域的沖淤影響研究[J]. 趙強(qiáng),曹維,蔡燕紅. 南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2014(05)
[8]潮汐汊道穩(wěn)定性研究綜述[J]. 鄭金海,彭暢,陳可鋒,黃惠明. 水利水電科技進(jìn)展. 2012(03)
[9]輻射沙脊小廟洪水道口門形態(tài)演變及其水動(dòng)力機(jī)制研究[J]. 陳可鋒,陸培東,喻國(guó)華. 中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[10]潮汐汊道系統(tǒng)地貌演化的數(shù)值模擬研究[J]. 謝東風(fēng),高抒,潘存鴻. 海洋學(xué)報(bào)(中文版). 2010(05)
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