本文關(guān)鍵詞：長江河口近期北槽懸沙縱向輸運特征研究

  更多相關(guān)文章： 潮流 河口環(huán)流 鹽淡水混合 懸沙濃度 水沙輸移機制 北槽

【摘要】：隨著長江流域一批水利工程的投入運行和北槽深水航道工程的完工,長江河口的來水來沙條件及北槽水沙動力過程發(fā)生明顯改變,在這種新的形勢下研究長江河口近期北槽水沙輸運特征、探討如何維護深水航道的正常通航并使其穩(wěn)定發(fā)展顯得尤為重要,這需要諸多的研究工作來支撐。本文基于2013年10月28日至11月5日枯季期間在北槽上、中、下段河槽內(nèi)進行同步定點觀測所獲得的水沙數(shù)據(jù),通過水文統(tǒng)計分析、準調(diào)和分析及水沙輸移機制分解等方法,對觀測區(qū)域的水動力、鹽淡水混合、懸沙濃度分布及水沙輸運規(guī)律等進行了研究分析,并與2012年4月枯季期間北槽上、中段河槽內(nèi)的水沙輸移特征進行了對比分析,該研究對于深化北槽內(nèi)的水沙輸運機理具有一定的科學意義,同時可為北槽內(nèi)深水航道的治理維護提供一定的科學依據(jù)。本文主要得出以下結(jié)論：觀測期間,北槽河道內(nèi)以半日分潮為主,其次為全日分潮,最后為淺水分潮；漲、落潮歷時不等。漲潮流向為西北向,落潮流向為東南向；漲、落潮流存在不對稱性,落潮流速基本要高于漲潮流速；大潮期間流速明顯高于小潮期間,與中潮期間則差異不明顯。在多數(shù)情況下,漲潮時段垂線流速最大值位于水體中層附近,而落潮期間的垂線流速則基本由表層至底層減小。在小潮期間,上、中段河槽內(nèi)均出現(xiàn)上層水體凈向海,下層水體凈向陸的輸水模式,而下段河槽在整個觀測期內(nèi)始終保持著上層向海輸水、下層向陸輸水的模式。漲潮時段水體鹽度通常高于落潮時段；北槽河道在縱向上越接近口外鹽度越高；大小潮期間的平均鹽度差異并不明顯。小潮期間出現(xiàn)較為明顯的分層現(xiàn)象,中潮及大潮期間分層狀態(tài)相近,基本為緩混合狀態(tài)。鹽淡水異重流的出現(xiàn)致使河道內(nèi)流速的垂線分布形態(tài)不再保持無潮河段的分布規(guī)律,在漲潮階段通常使水體中層出現(xiàn)最大流速,而在落潮階段最大流速則出現(xiàn)在表層且有所加大,水流結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯變化,有助于水體垂向環(huán)流的產(chǎn)生。北槽各段河道內(nèi)懸沙濃度由小潮至大潮逐漸增大,落潮階段的懸沙濃度通常略高或相近于漲潮階段。觀測期間北槽上段河道懸沙濃度的平均值為1.14 kg/m3,分別是中、下段河道的1.3和2.4倍,懸沙濃度具有明顯的空間變化。懸沙濃度與流速總體呈現(xiàn)較好的關(guān)聯(lián),流速越強,懸沙濃度越高。北槽上段和中段在小潮期間,下段在小、中、大潮期間均出現(xiàn)上層凈向海輸沙,下層凈向陸輸沙的輸移模式,重力環(huán)流影響明顯,并在北槽水域存在明顯的時間和空間變化。在上、中段河道的小潮期間、下段河道的小潮及中潮期間都出現(xiàn)下層向陸而上層向海的縱向余環(huán)流現(xiàn)象。各測點處的歐拉余流均指向海,斯托克斯余流向陸,單寬凈輸水均向海。懸沙的輸運形式均以T1、T2、T4及T6項為主；各組合項中,平流輸沙持續(xù)向海；潮泵輸沙項在小潮期間向陸輸沙,中潮及大潮期間則向海；垂向凈環(huán)流輸沙方向均向陸。小潮期間各測點處的垂向凈環(huán)流項作用明顯,疊加潮泵輸沙項的向陸輸沙作用,致使小潮期間的向海輸沙強度很弱或者以向陸輸沙為主；中潮及大潮期間,垂向凈環(huán)流輸沙項相對較弱,且平流輸沙及潮泵輸沙均向海,致使懸沙向海凈輸沙。通過與2012年4月水沙輸移特征的對比發(fā)現(xiàn),雖同為枯季期間,但兩次觀測結(jié)果表現(xiàn)出較大差異,4月期間沒有明顯的縱向余環(huán)流發(fā)育,余流由表層至底層均向海；單寬凈輸沙均向海,其中平流輸沙項始終向海輸沙并強于潮泵輸沙(基本向陸)與垂向掙環(huán)流輸沙項(持續(xù)向陸)。北槽內(nèi)的水沙輸移機制在不同時期內(nèi)受到徑流、潮流及鹽淡水混合等多重因素的共同影響,存在著明顯的時間變化特征,輸水輸沙的時間變化特點會對北槽內(nèi)的沖淤過程產(chǎn)生重要影響。
【關(guān)鍵詞】：潮流 河口環(huán)流 鹽淡水混合 懸沙濃度 水沙輸移機制 北槽
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U652.3;TV147
【目錄】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-15
• 第1章 緒論15-25
• 1.1 研究意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究進展16-19
• 1.2.1 河口懸沙濃度時空變化研究16-17
• 1.2.2 對泥沙輸運的研究17-18
• 1.2.3 對鹽淡水混合的研究18
• 1.2.4 對河口環(huán)流的研究18-19
• 1.3 研究區(qū)域概況19-23
• 1.3.1 區(qū)域自然概況19-20
• 1.3.2 長江來水來沙20-22
• 1.3.3 海域概況22-23
• 1.3.4 北槽深水航道治理工程23
• 1.4 論文主要內(nèi)容23-25
• 第2章 北槽水動力特征25-38
• 2.1 數(shù)據(jù)和方法25-27
• 2.1.1 資料來源及數(shù)據(jù)處理25-26
• 2.1.2 單寬凈流量及優(yōu)勢流的計算26-27
• 2.1.3 準調(diào)和分析27
• 2.2 潮汐水位特征27-28
• 2.3 流速變化特征28-33
• 2.3.1 實測流向變化28-29
• 2.3.2 流速的時間變化29-30
• 2.3.3 流速的垂向變化30-33
• 2.4 單寬凈流量及優(yōu)勢流33-36
• 2.4.1 縱向輸水34-35
• 2.4.2 橫向輸水35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-38
• 第3章 鹽淡水混合變化特征38-50
• 3.1 數(shù)據(jù)和方法38-39
• 3.1.1 資料來源38
• 3.1.2 單寬輸鹽量及優(yōu)勢鹽的計算38-39
• 3.2 鹽度時空變化39-43
• 3.2.1 漲落潮變化39-40
• 3.2.2 大小潮變化40-41
• 3.2.3 垂向變化41-43
• 3.3 鹽淡水異重流對流速的影響43-47
• 3.4 鹽通量47-48
• 3.4.1 縱向輸鹽47-48
• 3.4.2 橫向輸鹽48
• 3.5 本章小結(jié)48-50
• 第4章 懸沙濃度變化特征及懸沙通量50-64
• 4.1 數(shù)據(jù)和方法50-51
• 4.1.1 資料來源及數(shù)據(jù)處理50-51
• 4.1.2 單寬輸沙量及優(yōu)勢沙的計算51
• 4.2 懸沙濃度的時空變化51-57
• 4.2.1 漲落潮變化51-52
• 4.2.2 大小潮變化52-54
• 4.2.3 垂向變化54-57
• 4.3 懸沙濃度與流速的關(guān)系57-59
• 4.4 懸沙通量59-62
• 4.4.1 縱向輸沙59-61
• 4.4.2 橫向輸沙61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-64
• 第5章 北槽水沙輸移機制分析64-85
• 5.1 數(shù)據(jù)和方法64-67
• 5.1.1 資料來源64-65
• 5.1.2 余流的計算65
• 5.1.3 單寬機制分解的計算65-67
• 5.2 余流的垂向特征分析67-68
• 5.3 水體縱向輸移機制68-69
• 5.4 懸沙縱向輸移機制分析69-76
• 5.4.1 平流輸沙70-71
• 5.4.2 潮泵輸沙71
• 5.4.3 垂向凈環(huán)流輸沙71-76
• 5.5 近期北槽水沙輸移的對比76-80
• 5.6 對北槽水沙輸移的討論80-83
• 5.7 本章小結(jié)83-85
• 第6章 總結(jié)與展望85-88
• 6.1 主要結(jié)論85-87
• 6.2 不足及展望87-88
• 參考文獻88-94
• 附錄94-95
• 致謝95

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1 陳沈良,谷國傳,張國安;長江口南匯近岸水域懸沙沉降速度估算[J];泥沙研究;2003年06期

2 于連生,宋家駒,唐宏寰;長江口懸沙顆粒的現(xiàn)場測量[J];海洋技術(shù);2005年02期

3 李占海;高抒;沈煥庭;汪亞平;;江蘇大豐潮灘懸沙級配特征及其動力響應[J];海洋學報(中文版);2006年04期

4 湯軍健;余興光;陳堅;陳楚漢;李東義;;閩江口入海懸沙輸運的數(shù)值模擬[J];臺灣海峽;2009年01期

5 李婧;高抒;汪亞平;;長江口水域懸沙含量時空變化衛(wèi)星遙感定量研究方法探討[J];海洋學報(中文版);2009年04期

6 李伯根,謝欽春,夏小明,李炎;椒江河口最大渾濁帶懸沙粒徑分布及其對潮動力的響應[J];泥沙研究;1999年01期

7 梁文,黎廣釗;應用遙感技術(shù)分析廉州灣懸沙的動態(tài)特征[J];地理學與國土研究;2002年02期

8 萬新寧;李九發(fā);沈煥庭;;長江口外海濱懸沙分布及擴散特征[J];地理研究;2006年02期

9 林強;陳一梅;黃永葛;;基于遙感方法反演河口灣懸沙分布[J];水運工程;2008年02期

10 李瑞杰;羅鋒;朱文謹;;懸沙運動方程及其近底泥沙通量[J];中國科學(E輯:技術(shù)科學);2008年11期

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1 宋志堯;孔俊;李瑞杰;章衛(wèi)勝;;長江口懸沙輸運數(shù)值模擬[A];第十二屆中國海岸工程學術(shù)討論會論文集[C];2005年

2 汪亞平;潘少明;高建華;楊e，

本文編號：981526