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河口泥沙运动有其独特的规律,需要采用高分辨率的观测手段进行系统的现场观测,以此发现河口流速和泥沙分布结构,进而探讨其形成机制,应用声学多普勒流速剖面仪和声学悬浮泥沙观测系统,通过定点和走航式观测长江河口不同潮型和流态下流速和悬浮泥沙浓度时空分布发现:(1)不同潮型出现高浓度“事件”的次数和成因存在差异,中潮型出现高浓度“事件”的可能性最大;(2)抛泥泥沙浓度垂向分布至少有3种结构类型,即上小下大的“L”型、指数型和上大下小的“漂浮”型;(3)受抛泥泥沙输移的影响,断面流场形成低流速区,它们的强度随落潮流的扩散逐渐减弱;(4)不同潮型的落潮流表现出不同的输移行为,大、小潮型落潮流偏北,中潮型落潮流偏南;(5)在落潮流和颗粒重力共同作用下抛泥泥沙同时存在输移扩散和沉降过程,小潮型抛泥泥沙主要就近扩散和沉降,中潮和大潮型抛泥泥沙输移扩散范围较远。 相似文献
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东碇倾倒区疏浚泥悬沙输移和海床冲淤数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
采用区域海洋模型ROMS(Regional Ocean Modeling System)在东碇倾倒区建立三维水动力与泥沙输移数值模型,在水动力验证的基础上模拟预测了在冬、夏季节不同背景潮流和风场作用下的疏浚泥悬沙输移规律及海床沖淤变化。结果表明:在纯潮流作用下,悬沙扩散以抛泥点为中心,呈圆对称分布,且冬季泥沙输移扩散范围比夏季大;加入风场驱动后,悬沙扩散呈下风面拖拽的椭圆形,同时水体混合加强更有利于高浓度悬沙的扩散,但对悬沙输移的作用不明显;抛泥点位置从倾倒区中心变为西北角后,其作用主要体现在冬季较高浓度区面积的减小和由于局地水槽引导而形成的向北延伸的浓度舌;在海床冲淤方面,潮流和风场的作用主要是改变地形增量较大的面积,而更改抛泥点位置则会导致地形增量最大值出现较大的差异。 相似文献
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疏浚土倾倒后悬浮泥沙扩散输移的数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
疏浚土的处置是航道疏浚整治中需要解决的问题.疏浚土在倾倒区倾倒之后,大部分疏浚土会沉积在抛泥区附近,其余泥沙将在抛泥点的局部区域形成高浓度悬沙,在重力、波浪、潮流、风生流等因素作用下扩散输移.建立了平面二维潮流、悬沙浓度增量输移扩散的数学模型,采用有限单元法离散求解,研究了虾峙门口外航道整治工程中疏浚土倾倒后悬浮泥沙在水体中的扩散输移,以此分析抛泥后不同悬沙浓度增量的悬浮泥沙的扩散范围.虾峙门口外外海处设置了1#、2#、3#倾倒区,模型计算结果表明,各悬沙浓度增量的悬浮泥沙扩散最大面积的最小值及包络线面积的最小值均发生在3#倾倒区抛泥的工况,原因在于3#倾倒区位于外海,水深明显大于1#、2#倾倒区,其倾倒区容积最大.可见,在水动力条件相当的情况下,水深条件形成的各倾倒区容积对悬浮泥沙的扩散和输移是有影响的.倾倒区容积越大,对悬浮泥沙扩散和输移越有利.从经济因素来看,疏浚船的运输距离所发生的运费是不可忽略的,疏浚航道至1#、2#倾倒区的距离要短于至3#倾倒区的距离,把疏浚土运至1#和2#倾倒区的运行费用明显低于运至3#倾倒区的运行费.研究结果建议,选择1#和2#倾倒区为疏浚土倾倒区,并根据潮流方向灵活安排施工作业,可将1#倾倒区作为落潮时疏浚土的倾倒区,2#倾倒区作为涨潮时疏浚土的倾倒区. 相似文献
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黄河口新口门海域流场分析 总被引：4，自引：1，他引：3
1996年9月在黄河口新口门附近海域设置3个断面9个站位,对海流、水温、盐度和含沙量进行了连续2个潮周期多层次同步观测。结果表明：新口门属不正规的半日潮型。流速口门前大于两侧,左侧最小,深水区大于浅水区,流速垂向分布呈不均匀现象,表层大于底层频率最高。含沙量垂向分布为上小下大,泥沙输移方向口门处与径流方向一致,其它部位与潮汐相对应。泥沙扩散范围达500km^2。 相似文献
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根据长江口南汇近岸水域17个站的水文泥沙同步观测资料,阐述了该水域近底层泥沙的流速、悬沙浓度的分布和变化。经无量纲潮流动力值的计算表明,研究区存在一个包络南汇边滩先向东南继而向南延伸的舌状高能量区,与高悬沙浓度分布区相一致。通过对悬沙运动和涨、落潮周期流向的分析,揭示了长江口向杭州湾底层泥沙输移的规律,其底层泥沙输移主要集中在低潮位时段,输移时间约占潮周期的36%,其中以南汇边滩向杭州湾输移的时间为最长,大、小潮都在5h以上,与其相关联,在芦潮港水域下层存在着一股东西向的高悬沙浓度的水体。据盐度、潮流、悬沙浓度等要素,并结合絮凝沉降分析得出,南汇边滩的沉积强度是潮滩>潮下带>深水区;边滩舌尖前缘水域的泥沙沉积时间与水体出现向东偏南或向西流的时间一致,这可视为近年来南汇水下沙嘴向东偏南伸展的原因之一。 相似文献
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潮汐河口断面悬沙通量组分模式及其在长江口的应用 总被引：2，自引：5，他引：2
断面泥沙通量估算的误差主要来源于计算方法、测点布局等,通量模式应该建立在通量估算统计误差最小的原则基础之上.在断面网格设计中采用统计误差最小的等面积单元网格,在泥沙通量估算中采用泥沙组分浓度,在流速变量插值上垂向采用对数函数插值,横向采用第一边界三次方样条函数插值.这样建立的潮汐河口悬沙断面通量组分模式较以往的任何模式更完善,断面通量估算的误差最小.将该模式应用于长江河口南港断面悬沙通量估算及其输移机制分析,断面泥沙通量表现为大潮期大进大出、大出大于大进;小潮期小进小出、小出大于小进;主要输移机制是拉格朗日输移和潮泵. 相似文献
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采用中子活化示踪砂技术,对长江口北槽下航道南侧抛泥区泥沙运移趋势进行了现场示踪研究.研究结果表明:在航道南侧抛泥区抛泥,泥沙的运移扩散方向在导堤内基本与航道平行,近似长带形分布.出导堤后运移扩散的主导方向偏向东南.在导堤内进入或越过航道的泥沙量很少,出导堤后进入或越过航道的泥沙量更少.回槽率估算结果表明,在抛泥后第3 d,泥沙回槽率<4.6%;抛泥后第4 d,泥沙回槽率<5.6%;抛泥后第5 d,泥沙回槽率<5.3%.由此得出泥沙回槽率不高,航道南部的抛泥区是较为理想的抛泥区. 相似文献
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《应用海洋学学报》2014,(2)
罗源湾及周边海域港口、航道开发利用工程产生大量的疏浚物,为准确掌握罗源湾临时性海洋倾倒区抛泥过程中泥沙运动规律和含沙量增量分布,预测并有效控制倾倒泥沙对倾倒区周边海域环境影响,基于FVCOM数值模式和有限差分理论,建立倾倒区二维潮流动力和悬浮泥沙输移扩散数学模型,分析计算海域潮流动力特征和悬浮泥沙输移扩散情况.经过监测数据率定验证,模型计算结果与实测潮位、潮流过程曲线吻合较好,含沙量曲线与实测值比较接近.利用建立的模型预测倾倒区疏浚泥倾倒过程中含沙量增量及影响范围,倾倒区含沙量本底值为22~58 mg/dm3,单次抛泥7 300 m3时,含沙量增量10 mg/dm3(超一、二类水质标准),扩散距离小于3.5 km,抛泥1 h后含沙量增量基本降至10 mg/dm3以下,6 h后含沙量增量降至1 mg/dm3以下;连续120 d随机点抛放时,含沙量增量100 mg/dm3(超三类水质标准)的包络面积为1.40 km2,主要分布在倾倒区附近0.74 km范围内,含沙量增量10 mg/dm3的包络面积为9.27 km2,最大扩散距离为3.25 km.最后,结合模型预测结果和海域功能区划要求,建议倾倒施工单位选择落潮时段进行倾倒作业,保证在空间和时间方面均匀倾倒,尽量避免或减少对附近的三都澳大黄鱼繁育保护区产生影响. 相似文献
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海岸盐沼冠层水流平均流速分布的实验研究 总被引：8，自引：0，他引：8
利用室内水槽测量海岸盐沼植物冠层水流平均流速分布，对a)不同属种,b)同属种不同观测位置和流速；c)同属种不同高度;d)同属种不同密度的海岸盐沼植物冠层湍流结构作了分析，产探讨了冠层植物本身及其水流结构对粘性泥沙运动的可能影响；实验结果揭示了冠层上，下水流的复杂性；1）明显的三层结构，即冠层底部，过渡层，冠层上部水体层；2）由于植物的柔弹性，冠层顶部与上层水体相互作用可能产生界面波，导致一个次级流速最大值，在冠层内出现流速反转梯度；3）冠层顶部以上的水体水流切变流速u,（切应力τb)大于冠层内的ux(切应力τb)，冠层内（底部）水流切变流速（切应力τb)的减小有利于粘性泥沙的沉积；4）植物冠层影响湍流强度和扩散。 相似文献
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根据实测水文泥沙资料,利用悬浮泥沙沉降公式、泥沙起动流速公式、再悬浮通量与沉降通量公式以及通量机制分解方法,分析了庙岛海峡周边海域的悬浮泥沙时空分布和变化特征,计算了再悬浮通量、沉降通量、单宽悬浮泥沙输运量,探讨了表层沉积物再悬浮和悬浮泥沙运移特征及动力机制。结果表明,悬浮泥沙浓度周期变化与潮流流速周期变化具有较好的相关性,底层悬沙浓度变化对高流速的响应比较明显,表层悬沙浓度变化对低流速响应比较明显;悬浮泥沙单颗粒沉降现象不明显,除庙岛海峡外其他海域较适合悬浮泥沙絮凝沉降,并以中、底层絮凝沉降为主,且表现出自表层至底层絮凝沉降作用逐渐加强趋势;表层沉积物再悬浮对近岸浅水区、庙岛群岛周边海域水体悬浮泥沙浓度的影响显著于其他海域;悬浮泥沙输运整体以平流输运为主,垂向净环流为辅,庙岛海峡南侧向黄海输沙、北侧向渤海输沙,二者同时进行,悬浮泥沙净输运主要由水道向两侧浅滩。 相似文献
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黄河下游河道是黄河流域系统中的一个重要的泥沙沉积汇，泥沙在这一沉积汇中的沉积对于入海泥沙通量有重要影响。作者引进河道排沙比来表示入海泥沙通量比率，并以黄河下游实测资料为基础，运用经验统计方法对人海泥沙通量比率与影响因子的关系进行了研究。入海泥沙通量比率与悬移质中大于0．05mm粗泥沙和小于0．025mm细泥沙的百分比有密切关系，粗泥沙部分所占比例越高，则入海泥沙通量比率越低，而细泥沙所占比例越高，则入海泥沙通量比率越高。洪水事件中最大含沙量和来沙系数越大，则入海泥沙通量比率越小。在黄河上、中游的4个水沙来源区中，两个清水区来水为河道提供了输沙动力，有助于减小淤积，有时甚至会发生冲刷，从而有利于输沙入海，增加入海泥沙通量比率。两个多沙区的来沙增大了下游河道的输沙负载，使泥沙容易淤积在河道中，从而降低入海泥沙通量比率。以年系列和洪水系列资料，建立了一系列表达上述影响的经验统计关系，运用这些关系可以解释和预测流域来水来沙及泥沙粒度因子的变化对入海泥沙通量比率变化的影响。研究发现，近30年来黄河入海泥沙通量比率呈减小趋势。由于黄河下游来水量不断减小，导致了河床的萎缩和输沙功能的衰退，使得输送入海的泥沙占下游来沙的比率减小。 相似文献
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近年来示踪技术作为研究水动力和泥沙冲淤规律的工具得到越来越广泛的应用。示踪技术比传统的水文观测方法方便、准确。传统研究方法往往只能进行定点或走航采样监测,而示踪技术则能准确判定某一区域泥沙或水流的具体运动过程和最终运动结果,甚至给出定量的结论,从而为数学模型参数的确定提供有效的依据。Pujol使用3H监测西班牙Ebro河的横向扩散速率[1],Albert在Ebo河用同样的方法研究水 相似文献
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太湖底泥蓄积量和可悬浮量的计算 总被引：12，自引：1，他引：11
基于2002年对太湖底泥分布的调查数据,利用最优插值法计算了整个太湖不同区域的底泥厚度。结果表明,太湖底泥总蓄积量大约在18．57亿m^3,有泥区面积占整个水面积的47．5％左右。此外,利用Shields方法,计算了太湖表层1m内不同深度上底泥悬浮的临界切应力值,采用SMB浅水波动模式,计算了夏季受东南风和冬季受西北风影响下的波切应力,确定了不同风速情况下所能引起的底泥悬浮量。计算结果发现,上述何种风向情况下,能产生悬浮的临界风速大约在5-6m／s,当风速大于临界风速时,悬浮量随着风速的增加而增加;若风速达到20m／s时,所能引起的最大悬浮量约为2．75亿m^3。 相似文献
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不同来源水沙对黄河入海泥沙通量的影响 总被引：6，自引：2，他引：6
文中研究了黄河入海泥沙通量与流域上、中游不同来源区的水沙量之间的关系 ,并以年系列和洪水系列水文泥沙资料 ,建立了表达这一关系的经验统计模型。所建立的模型表明 ,来自不同来源区的泥沙 ,对于入海泥沙通量的影响是不同的。来自多沙细沙区的每 1t泥沙 ,输送入海的为 0 .85t(年系列 )和 0 .72t(洪水系列 ) ;而来自多沙粗沙区的每 1t泥沙 ,输送入海的仅为 0 .34t(年系列 )和 0 .2 1t(洪水系列 )。 70年代以来入海泥沙通量的减少 ,与多沙细沙区水土保持工作的开展有密切关系。将文中的模型与已建立的黄河流域水土保持减水、减沙模型相耦合 ,可以用来预测未来因人类活动和气候变化而使不同来源区的水沙进一步减少时 ,黄河入海泥沙通量的变化 相似文献
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渤海海峡沉积物输运的数值模拟 总被引：8，自引：4，他引：8
根据渤海海峡空间尺度的大小、潮流特征和沉积物的性质特征 ,构造了一个平面二维沉积物输运数值模型。模拟结果显示 ,在研究区内 ,成山头附近的海底沉积物净输运向东南和东北 ,渤海海峡西部的沉积物向西北输运 ,北部大连沿岸的沉积物顺着辽东半岛向西南方向输运 ,然后绕过辽东半岛的南端向北输运。在渤海海峡中部偏东 ,沉积物的净输运趋势形成一个反时针方向的旋涡 ,愈往中心沉积物的净输运率值愈小。海底冲淤趋势的计算结果与观测的结果相符 ,且中部泥区和山东半岛北部近岸泥区正好对应于海底淤积区 ,辽东半岛南岸的狭长泥带对应于淤积条带 ,泥质区的边缘为冲刷区。 相似文献
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混合粒径条件下沉积物的起动机理不同于均匀粒径条件下沉积物的起动机理。混合粒径条件下沉积物的起动，可由沉积物转动角φ随相对粒径及颗粒状而变化的依从关系进行解释。通过对砾石沉积物因不同粒径、形状而发生选择性起动的动力过程的分析，得出了砾石沉积物转动角选择性起动的理论模式，采用该模式来定量计算潮汐流和河流中砾石沉积物选择性起动的临界值，计算结果和测量结果吻合,肉而证实了该模式的可靠性。 相似文献
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2004年1、4、8、10月在大亚湾海域的4个站点采用自行设计和制作的无扰动沉积物采样器采集沉积物样品,通过使用AIT技术(乙炔同时抑制硝化与反硝化作用),进行实验室同步恒温受控模拟培养实验,并同时测定沉积物上覆水的温度、盐度、DO和pH值,沉积物的Eh值和有机质含量,间隙水的NO3-、NO2-和NH4 浓度,研究沉积物中的硝化与反硝化速率及其影响因素。结果显示大亚湾沉积物的硝化速率范围为[(0.00—4.68)±0.87]μmol/(m2·h);反硝化速率范围[(0.00—2.88)±0.41]μmol/(m2·h);硝化与反硝化作用之间存在耦合,比例范围为0%—100%。沉积物的硝化、反硝化速率和耦合比例与上覆水的温度、DO含量,及沉积物中的有机质含量和Eh值密切相关,人类活动对沉积物的硝化与反硝化作用有明显的影响。 相似文献