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用一维水力学方程求取泻湖水位及潮汐汊道断面流速——以海南陵水新村港为例 总被引：3，自引：0，他引：3
本文通过一维水力学运动方程及连续性方程,得出一个反映泻湖水位变化的二阶非线性有阻尼的强迫振动方程,采用龙格-库特四步格式进行求解,并以海南陵水新村港为例,计算了泻湖水位及潮汐汊道的断面流速.研究结果表明:(1)一维水力学方程可容易地求得泻湖-潮汐汊道体系中泻湖内的水位及汊道的断面流速,计算简单快捷.(2)一维水力学方程可分析潮汐汊道体系中的一些基本现象.如潮汐汊道对潮波的"过滤器"特征;由于泻湖-潮汐汊道体系的阻尼系数较大所导致的潮波自外向泻湖传播时衰减剧烈;径流对泻湖水位及汊道流速产生有利于落潮优势的影响;风可使泻湖水位抬升或下降等.(3)无论是否考虑泻湖与潮汐汊道面积随水位的变化,一维水力学方程都具有相当大的缺陷.由于其不能反映泻湖内地形的空间变化,也不能解决漫滩与归槽等过程,在外海潮波无次生波的情况下,它本身不能产生次生潮波,因而不能正确地反映潮汐汊道体系的涨落潮历时与流速不对称,从而不能分析泥沙的净输运及潮汐汊道的稳定性问题.(4)新村港泻湖-潮汐汊道体系中潮汐汊道的断面面积大小对整个体系的稳定性及演变趋势起着控制作用. 相似文献
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山东荣成月湖潮汐汊道的时间-流速不对称特征 总被引：3，自引：3，他引：3
月湖是山东半岛东端的一个小型潮汐汊道.在月湖进行了潮位、潮汐观测及地形测量,运用两种方法从潮位记录推算出口门落潮主干道垂线平均流速和断面平均流速.发现除涨潮优势型和落潮优势型外,月湖还表现出另外两种时间-流速不对称,即涨潮历时大于落潮历时且涨潮流速大于落潮流速、涨潮历时小于落潮历时且涨潮流速小于落潮流速.月湖的时间-流速不对称特征与不规则潮汐、涨(落)潮的流速跟潮位的匹配关系、汊道口门的断面形态、口门特殊的水流结构及循环过程等因素有关.时间-流速不对称类型的研究,对于理解潮汐汊道系统的沉积动力行为及进行人工整治有一定意义. 相似文献
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根据清澜汐通道、泻湖及其沿岸的动力地貌特征,提出该潮汐通道的综合治理及其航道的合理开发４个方面的建议,即保持或扩大泻湖的纳潮量、稳固通道沙咀、稳定岸线以及合理利用通道的周边资源。 相似文献
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新村港泻湖位处海南岛东南部的陵水县,其潮汐通道是新村港泻湖与外海之间的水体相互沟通的通道,该通道自形成以来,受其口外海滨风浪、潮流作用、堆积地形以及泻湖纳潮量变化的影响,导致潮汐通道淤浅、断面缩窄、口门位置迁移等复杂变化,对潮汐通道功能的维护产生影响,也直接关系到泻湖这一重要自然资源的维护和进一步开发利用.本文对新村潮汐通道的形成与演变进行探讨,在此基础上提出整治设想,以求达到进一步发挥新村港泻湖潜在的经济效益和社会效益,并维护泻湖资源可持续发展. 相似文献
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利用二维水动力数学模型模拟海阳人工泻湖潮流运动,并分析了在人工泻湖的西向开通导堤前后泻湖内的潮位变化与水体运动变化过程,据此计算出泻湖内的海水交换率及海水的半更换期。结果表明,在未开通西通道时,泻湖西侧水体的单宽流量在涨急和落急时只有0.66m2/s和0.47m2/s,水体流动缓慢,难以保证泻湖环境生态对水质的需求;当开通西通道时,泻湖内的水体整体运动明显增强,西侧水体的单宽流量在涨急和落急时分别达到1.02m2/s和0.70m2/s,西安路两侧大部分水体能够顺利进行交换,同时泻湖内的水体交换周期也明显缩短,约为2.61d。 相似文献
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钱塘江涌潮具有动力作用强和流速变化快等特点。涌潮水流紊动复杂,流速的垂向分布和紊动强度息息相关。通过涌潮水流实测资料的分析可以发现,涌潮作用下流速垂向分布在底部和上层存在差异。为研究涌潮作用下流速垂向分布的特征,应用基于非结构网格下有限体积法模型FVCOM对钱塘江涌潮河段水流运动进行三维数值模拟。考虑到涌潮紊动作用复杂且对流速的垂向分布起着重要影响,采用不同的湍流模式对涌潮传播过程中水流的运动特征开展研究。通过与涌潮河段实测资料的验证,复演涌潮到达前后水流运动特征,给出涌潮水流湍动能的变化过程。研究成果有助于深入认识涌潮水流紊动特征和流速的分布规律,为涌潮作用下物质输运的研究提供基础。 相似文献
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威尼斯泻湖位于意大利北部,亚得里亚海边,是意大利最大的泻湖,水面面积约550 km2,平均水深1.1 m.入湖的陆地流域1 877 km2,每年流入泻湖淡水约900 Mm3.泻湖通过3个潮流通道与海洋交换水体和能量;因此,它传统上被分成3个水下盆地,每1个水下盆地对应一个潮流通道,一个潮周期内大量海水流进流出,总量相当于泻湖总容量的三分之一(Ga(c)i (c)等,2004).淡水通过许多支流注入泻湖,携大量的营养物质,这些物质主要沉积在北部泻湖地区(Zonta等,2001).最重要的支流位于泻湖的北面,这个区域2001年曾接受了超过总量50%的沉积物.同样,在泻湖区,有一个巨大的工厂,是意大利最重要的工业区之一.这些工业区是意大利热量、淡水和营养的重要来源. 相似文献
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海岸泻湖和三角洲一样部位于海陆之间过渡的海岸地带,但泻湖是平行海岸延伸的水体,它以砂坝或障壁岛与外海相隔开,并经潮流(汐)通道与它相连接,海(湖)水和沉积物质在潮流的帮助下或进入泻湖,或流入外海。因此,泻湖沉积就属于这种环境下的一种特殊的沉积。 相似文献
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利用粒度参数分析石岛湾海岸泻湖的沉积环境 总被引：1，自引：0，他引：1
海岸泻湖和三角洲一样都位于海陆之间过渡的海岸地带，但泻湖是平行海岸延伸的水体，它以砂坝或障壁岛与外海相隔开，并经潮流(汐)通道与它相连接，海(湖)水和沉积物质在潮流的帮助下或进入泻湖，或流入外海。因此，泻湖沉积就属于这种环境下的一种特殊的沉积。 相似文献
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胶东半岛南部典型海湾地貌过程对滩涂养殖的响应 总被引：2，自引：2，他引：0
应用3S技术和海湾涨/落潮不对称原理,研究了最近40年来胶东半岛南部四个典型潮汐汊道海湾的动力地貌演变,分析了大面积修建养殖池对海湾地貌过程的影响。结果表明,最近30年来4个海湾的海岸地貌类型面积、空间分布格局、地貌类型转换、地貌结构和地貌冲淤状态发生了显著改变。在大面积养殖池被围建以前的1960s年代末到1980s年代初,丁字湾处于涨潮不对称状态但不对称程度增高,乳山湾、五垒岛湾和靖海湾也处于涨潮不对称状态但不对称程度在降低。最近30年来的大面积滩涂养殖池修建,使丁字湾由不断增强的涨潮不对称向落潮不对称状态逆转,使五垒岛湾、靖海湾由涨潮不对称向落潮不对称状态的转化提前,使乳山湾由涨潮不对称向落潮不对称状态的转化延缓。 相似文献
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河口地貌形态对潮汐不对称性的产生和发展有着至关重要的作用。本文根据英国Humber河口数据建立了概化模型,研究了在同一纳潮量情况下,主槽断面形态、平面形态和河口收缩率对河口潮汐不对称性的影响。结果表明,较深的主槽能使相位差峰值出现较晚且峰值更大,从而影响局部区域的涨潮流强弱,主槽越浅,最大落潮流速越小,落潮所需历时越长,河口更倾向于涨潮主导,窄潮滩倾向于涨潮主导型,宽潮滩倾向于落潮主导型;平面形态沿程收缩且长度较长的河口涨潮主导型最强,此外,河口宽度沿程缩窄会加大主槽的余流流速,减小潮滩的余流流速;随着河口平面收缩率的增强,主槽的余流流速减小,潮滩余流流速增大,潮滩更倾向于涨潮主导。本文进一步丰富了河口地形地貌变化对潮汐不对称性影响的认识,可为河口区工程建设和管理维护提供科学依据。 相似文献
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建立灌河口平面二维潮流数字模型,并在灌河口口门至陈家港河段沿程布置5个采样点和3个横向断面,通过对各采样点一个月数值模拟结果进行调和分析,得出灌河口M2分潮及其主要倍潮的基本特征,然后利用潮位-流速关系图及通过对动量方程中各项的统计计算,研究了灌河口潮波运动的基本动力平衡、M2的主要倍潮的产生机制及其对潮汐不对称现象的影响。研究认为:灌河口潮汐潮流均属正规半日潮型。M4、M6分潮对于灌河口潮波变形有着重要的影响,M8分潮除在浅滩处外对潮汐不对称的影响很小。在深槽处M4分潮导致最大落(涨)潮流速减小(增大),最大涨(落)潮流速与最高(低)潮位之间的相位差增大。M6分潮的影响与M4基本一致,但其作用明显小于M4分潮。在浅滩处M4分潮导致最大涨落潮流速均大于M2分潮的值,M6和M8分潮使最大涨落潮流速均出现在高潮位附近,但M6、M8使最大涨潮流速减小,而使最大落潮流速增大。外海边界处倍潮波的传入对于口门附近的潮汐不对称有一定影响。M4和M6分潮导致灌河口的潮汐不对称表现为涨潮主导型,潮波运动主要受到压强梯度力、非线性对流和底摩擦力,三者与局地惯性力构成灌河口的基本动力平衡,摩擦力并不是最重要的作用力。 相似文献
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海南岛莺歌海近岸的潮汐不对称与潮致余流研究 总被引：3，自引：1，他引：2
潮汐不对称与潮致余流在河口海岸区的物质输运中扮演着重要角色。已往的研究表明,在驻波占主导的河口海湾中,涨落潮的历时不对称与流速不对称有较为良好的对应关系。而潮致余流主要由地形与潮波的非线性作用所致。本研究以海南岛莺歌海附近为代表,结合实际观测与数值模型,研究复杂地形的开阔近岸区的潮汐不对称与潮致余流。结果表明,在莺歌海近岸区,涨落潮历时不对称皆表现为涨潮历时短于落潮历时,而流速不对称则出现复杂的空间变化。对流速不对称的机制分解表明,研究区的流速不对称主要由K1、O1与M2的相互作用,以及潮余流与各潮汐分潮的相互作用所控制。其中前者产生涨潮流速大于落潮流速的涨潮优势,而后者则与余流的方向相对应,出现多个涨潮优势与落潮优势的区域。总体而言,研究区的流速不对称由余流与各潮汐分潮的相互作用所决定。这表明,采用涨落潮历时的不对称来确定潮汐不对称的方法在开阔近海区可能并不适用。对潮致余流的研究表明,研究区的欧拉余流远大于斯托克斯余流。欧拉余流表现为多个顺时针与逆时针的涡流。涡流分布与地形具有较好的对应关系,潮流沙脊区多发育顺时针涡流,而深槽区则以发育逆时针涡流为主。摩擦力在涡流的发育中起着重要作用。 相似文献
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海湾内外的潮波变形及其不对称性影响海湾内外动力输送和水体交换。利用乐清湾内外共9个测站连续潮位进行调和分析,得到该海湾内外各分潮变化规律,利用潮不对称性偏度计算方法确定湾内外潮汐不对称性时空变化特征,比较了主要分潮组合对潮汐不对称性的贡献度,通过数值研究探讨了湾内偏度比湾外偏度值更小的主要成因,分析了湾内外围垦工程对潮不对称偏度的影响。研究发现:乐清湾内潮汐不对称偏度值为负,表现为落潮占优,同期湾外洞头站偏度值为正,与邻近瓯江、飞云江河口的潮不对称偏度变大、表现涨潮占优的变化规律相反;湾外沿岸各站偏度由东北向西南逐渐增大,由落潮占优向涨潮占优变化;潮汐不对称性偏度呈周期性变化,分析确定M2-M4、M2-S2-MS4分潮组合对潮不对称贡献大,该海域潮汐不对称的强度主要由浅水分潮振幅控制,而相对相位则决定潮汐不对称的方向;数值研究探讨表明,湾内大范围的浅滩地形是其潮汐不对称落潮占优的主要原因,围垦将削弱湾内的落潮占优。 相似文献
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Process-based modeling of morphodynamics of a tidal inlet system 总被引：1，自引：0，他引：1
The morphodynamic evolution of an idealized inlet system is investigated using a 2-D depthaveraged process-based model,incorporating the hydrodynamic equations,Englund-Hansen’s sediment transport formula and the mass conservation equation.The model has a fixed geometry,impermeable boundaries and uniform sediment grain size,and driven by shore-parallel tidal elevations.The results show that the model reproduces major elements of the inlet system,i.e.,flood and ebb tidal deltas,inlet channel.Equilibrium is reached after several years when the residual transport gradually decreases and eventually diminishes.At equilibrium,the flow field characteristics and morphological patterns agree with the schematized models proposed by O’Brien (1969) and Hayes (1980).The modeled minimum cross-sectional entrance area of the tidal inlet system is comparable with that calculated with the statistical P-A relationship for tidal inlets along the East China Sea coast.The morphological evolution of the inlet system is controlled by a negative feedback between hydrodynamics,sediment transport and bathymetric changes.The evolution rates decrease exponentially with time,i.e.,the system develops rapidly at an early stage while it slows down at later stages.Temporal changes in hydrodynamics occur in the system;for example,the flood velocity decreases while its duration increases,which weakens the flood domination patterns.The formation of the multi-channel system in the tidal basin can be divided into two stages;at the first stage the flood delta is formed and the water depth is reduced,and at the second stage the flood is dissected by a number of tidal channels in which the water depth increases in response to tidal scour. 相似文献
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曹妃甸老龙沟动力地貌体系及演化 总被引：3，自引：0，他引：3
老龙沟为典型沙坝-泻湖型潮汐汊道,潮汐汊道地貌结构完整.老龙沟口门处潮流动力最强,发育-20m的深槽.口门内涨潮流三角洲上发育完整的多级水道体系.口门外落潮三角洲止于-11 m水深处.以突起的末端坝为地形标志,落潮主水道偏于落潮三角洲东侧发育,落潮三角洲西侧发育宽缓冲流平台.落潮主水道以落潮流为优势,冲流平台上潮流动力... 相似文献
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弱动力浅海中的悬沙输运机制:以天津港附近海域为例 总被引：3，自引：1，他引：2
根据在天津港附近海域获取的水动力和浊度数据,分析了悬沙输运特征和输运机制,结果表明:天津港附近海域受不规则半日潮控制呈低流态往复流特征,但涨潮流强于落潮流;涨潮期间底部悬沙浓度与垂线平均流速呈显著线性相关,存在显著的再悬浮作用;潮周期内的悬沙输运呈典型的不对称特征,形成向岸的净输运趋势。输运机制分析结果显示:潮泵效应(尤其是潮汐捕捉效应)是天津港附近海域悬沙输运的主要贡献项,其次是拉格朗日平流输运项,前者比后者高一个量级;垂向剪切作用最小。涨落潮期间流速与悬沙浓度的显著不对称是造成潮汐捕捉效应占主导的基本条件。在潮下带这种悬沙输运格局可能和潮间带发生的细颗粒沉积物捕集(堆积)作用有关。 相似文献
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清澜潮汐汊道为海南岛东部一个典型的泻湖-潮汐汊道-沙坝系统,由于其优越的自然条件而成为开发的重点区域。近几年的人类活动主要包括:口门西侧的围填工程,航道的疏浚和八门湾泻湖内的围塘工程。采用SELFE模型,结合观测资料,研究了不同人类活动对潮汐汊道的潮波、潮通量与涨落潮历时、河口重力环流、盐水入侵和河口羽流的影响。结果表明不同的人类活动其对动力的影响不同,口门西侧围填工程减小了潮汐汊道的潮差,对潮通量和盐水入侵影响很小;航道疏浚则加大了潮差和潮通量,加强了河口环流和盐水入侵;泻湖内围塘工程使潮差有所增大,但减小了潮通量,对盐水入侵的影响不显著。口门西侧围填工程改变了河口羽流的路径,而航道疏浚则使河口羽流更加向海扩散。 相似文献