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磨刀门河口近期水文动力变化及人类活动对其影响研究 总被引：2，自引：0，他引：2
分析磨刀门河口近几十年来水文动力的变化并重点研究围垦和挖沙这二类人类活动对水文动力变化的影响。磨刀门河口近期水文动力的变化主要表现在:水位升高,主干分流比加大,断面平均流速增大;潮汐动力20世纪607、0年代至90年代初明显减弱,潮差减小,主要分潮振幅变小;20世纪90年代初至21世纪初,潮汐动力增强,潮差增大,主要分潮振幅变大,涨潮量增大。围垦加速了水位的抬升,改变了河口的径流和涨潮量分流比,使河口的断面平均流速增大,减弱了河口的潮汐动力。挖沙使河口潮汐动力增强,降低了水位上升的速度。 相似文献
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河口回水区长度的时空演变对防洪、供水、航运等水资源高效开发利用具有重要指导意义。本文在经典河流回水理论的基础上考虑潮汐动力的影响,聚焦潮汐动力引起的回水效应问题,基于一维水动力解析模型,重新定义河口回水区上游界限（回水界）,并以长江河口为例,探讨河口回水动力演变过程及其影响机制。结果表明:回水界距天生港的距离（即回水区长度）与上游流量、外海边界振幅分别具有显著的负相关和正相关关系,且基本为线性关系;回水界对径潮动力的响应比潮区界更为敏感,能有效表征河口感潮河段径潮动力格局演变;长江河口回水界位置具有明显的季节性差异,其春季和秋季回水界位于芜湖附近（春季和秋季分别距天生港419 km和367 km）,冬季回水界位于感潮河段以上区域,夏季潮汐动力引起的回水效应基本可忽略;长江河口潮流因子和径潮相互作用因子控制的余水位梯度的季节性变化,是长江河口回水界位置变动的主导因素。 相似文献
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河口是河流系统与海洋系统之间的界面,它首先是河流与海洋之间的物质界面。河流水体与海洋水体间最大的物质差异是盐分,因此,采用盐度作为河口界面的界定标准,将河口界面界定为盐度为0.5~30的由冲淡水控制的河口中心区域。在此基础上应用界面理论,分析了河口的渗透性和防御性及其动力、沉积、生物与地貌响应。借鉴Gilbert三角洲的动力分类方法,将河口界面按动力结构分为径流优势型、潮汐优势型、波浪优势型及其过渡类型。每一种河口界面又可细分为动力、沉积、地貌及生态等次一级界面。在珠江三角洲地区,磨刀门、蕉门河口等径流优势型河口界面主要承担泄洪任务,而虎门、崖门等潮汐优势型河口界面在纳潮能力上更有优势,其间通过河道支汊相互沟通和联系,形成了珠江河口界面的多层次结构。河口界面动力的复杂性,构成了河口界面形态和功能的复杂性。这些功能包括开发利用功能、生态功能、防洪功能和社会服务功能。河口管理的最高目标是河口的永续健康、结构和功能彼此协调,保持河口界面结构和功能的完整性。河口界面的复杂性对河口管理提出了更高的要求,要注重河口管理内容的综合性、问题的复杂性和管理效应的长周期性。针对珠江河口生境退化、海岸侵蚀、污染严重、咸潮活动加剧和口门淤积造成排水不畅等诸多问题,以及河口无序开发利用、管理体制混乱、公众参与少的管理现状,结合珠江河口界面整体、动态、彼此联系的特点,提出珠江河口管理"科学、和谐、安全和预警"的管理理念,由行政管理转变为服务管理,切实做好珠江河口管理工作。 相似文献
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现行黄河三角洲地貌演化已使河口动力环境发生了显著变化,但黄河改道清8汊后,现行河口以及废弃河道清水沟河口动力环境如何变化尚不清楚。基于1976、1995和2002年黄河三角洲实测水深数据,应用Delft3D模型对清水沟流路不同时期冬夏季河口动力环境进行了数值模拟,定量研究了黄河三角洲地貌演化对动力环境的影响。模拟结果表明,黄河现行三角洲地貌演化导致河口动力环境发生了显著变化,1976年河口动力环境弱,随着河嘴向海突出,1995年河口处涨、落潮最大流速较1976年增长了约60%~90%,潮致剪切力增大约2倍,冬季大风条件下浪致剪切力较1976年增加1个数量级,2002年黄河改道清8汊入海后,现行河口处涨、落潮最大流速较1995年减小约20%,潮致剪切力减小1/3,冬季大风条件下浪致剪切力是1995年的1~2倍,而废弃河道河口处涨、落潮最大流速较1995年减小约20%~40%,潮致剪切力减小约20%。黄河三角洲动力环境变化也显著影响了入海泥沙的搬运与沉积,造成清水沟河口呈"南肥北瘦"形态,且废弃后侵蚀速率不断降低。同时,地貌形态与动力环境之间的耦合关系对黄河三角洲冲淤模式的转变有重要影响。 相似文献
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波浪是塑造黄河三角洲河口与海岸地貌的重要动力因素之一。基于Delft3D模型耦合水动力与泥沙输运模块,模拟了黄河不同入海水沙条件下的表层悬沙浓度的分布变化,通过悬沙浓度差异值(Di值)定量研究了黄河清水沟流路现行河口与废弃河口之间的海洋动力差异,进而揭示了潮流与波浪在不同时期黄河三角洲地貌演变中的塑造作用。研究结果表明,在不同时期不同入海泥沙条件下,废弃河口及其近岸区域Di值普遍较高且为正值;但现行河口近岸的Di值分布普遍为负值。在废弃河口波浪使已沉积的粉砂、黏土起动、再悬浮,由潮流将其搬离海岸,从而使海岸发生蚀退;但现行河口由于大量黄河粉砂、黏土快速输入,潮流无法在短时间内将其全部搬离河口,进而使河口及两侧海岸向海淤进。比较而言,波浪在废弃河口及海岸的地貌作用较强,在现行河口相对较弱。这些研究结果对了解黄河三角洲动力地貌演变机理有重要的理论价值。 相似文献
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根据国内外最新的文献 ,综述了河口营养盐动力学过程研究的进展情况。这些进展主要包括河口营养盐的水动力输运过程、输入通量、水体—沉积物界面交换过程、浮游植物吸收动力过程以及营养盐动力过程模型研究等。分析了河口营养盐动力学过程研究的重要性 ,并展望了该领域今后的研究重点与方向 相似文献
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强人类活动(如航道疏浚)和自然气候变化(如海平面上升)对近岸河口环境不同影响的辨识是目前河口海岸学研究的热点和难点问题。在地形概化和动力简化条件下, 解析模型能够快速辨识强人类活动和自然气候变化对河口环境的影响, 它是探讨河口动力过程对外界干扰的响应机制的重要工具。本文基于前人对葡萄牙Guadiana河口不同分潮之间非线性相互作用的研究, 采用一维水动力解析模型探讨河口不同分潮潮波传播过程对水深变化(模拟航道疏浚和河道淤积过程)的响应机制。研究结果表明: 平均水深$\overline{h}$的变化影响无量纲河口地形参数γ和摩擦参数χ, 进一步影响河口动力参数包括潮波振幅参数ζ、流速振幅参数μ、波速参数λ、潮波振幅增大/衰减率参数δ以及流速与水位之间的相位差?等; 平均水深变化对河口中下游段(x=0~60km)的潮汐动力影响较大, 而对河口上游段(x=60~78km)影响较弱; 主要半日分潮(M2、S2、N2)对水深变化的响应略大于全日分潮(K1、O1); 航道疏浚幅度小于2m时, 对河口潮汐动力格局影响不大, 而当疏浚幅度大于2m时, 将对河口潮汐动力格局及水环境(如盐水入侵等)产生较大影响; 河道淤积将导致潮汐动力减弱, 流速振幅、潮波振幅及传播速度减小, 流速和水位之间的相位差也减小。 相似文献
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为研究防潮闸启闭与跨水工程建设对河口地区水流泥沙运动状态的影响,以河口近闸跨水工程为背景,建立了以Godunov格式有限体积法为基础的二维浅水流动数学模型和基于固液二相流理论的二维水流泥沙数学模型,并以实测资料进行必要验证,结果较为吻合。在此基础上,建立了永定新河河口区域二维水沙数值模型,将该模型应用于滨海新区Z4线一期跨河工程段的水沙分析,并对工程建设后永定新河河口水流泥沙运动的变化趋势进行预报。结果表明永定新河河口二维全沙模型较为可靠,可为河口近闸跨水工程的相关分析提供研究思路和方法。 相似文献
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长江口自适应网格的构造与水流和泥沙冲淤的数值模拟的初步研究 总被引：7，自引：1，他引：6
随着沿海经济带的开发利用,河口海岸动力学问题,如航道淤积、河口演变、港湾建设及污染物的排放和扩散等,日益引起人们的重视.数值模拟方法是研究这些海岸环境问题的理想工具之一,但由于河口区域的海岸线和河岸线的形状非常复杂,加上众多的岛屿,给模式网格的划分造成很大的困难.为此,我们将自适应网格的生成方法应用于河口港湾的数值模拟研究,以长江口和杭州湾的水动力学模拟为例,该法较好地克服了均匀网格拟合边界的困难,得到了较合理的计算结果. 相似文献
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The residual circulation pattern of Winyah Bay, the fourth largest estuary on the eastern coast of the US, is examined using stationary and shipborne current measurements during periods of low freshwater discharge. The estuary has a complex morphology with a single channel and narrow banks at the river entrance and the bay mouth, and a bifurcated channel system (main and western channels, respectively) in the middle part that appears to affect the residual circulation.Overall, the upper (single channel morphology) and middle (dual-channel morphology) parts of the estuary exhibit a baroclinic residual circulation. The presence of bifurcated channels in the middle part of the estuary modifies the typical gravitational circulation. The near-bed landward-directed residual flow is stronger in the deeper main channel than the shallower western channel. This is the result of the fact that the magnitude of residual flow scales with the water depth of the channel and it is also influenced by the opposing patterns of channel alignment in the northern and southern junctions. Analytical modeling confirms that the observed residual currents in the upper and middle estuary are density-induced. In the lower estuary, residual flow is directed seaward throughout the water column of the channel while in the adjacent shoals the residual flow is directed landward, suggesting that in contrast to the upper and middle estuary, the residual flow near the mouth is barotropic, controlled by the tides and the channel-bank morphology. 相似文献
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本文利用 1962 年、1986 年以及 2015 年的三个典型年代的实测资料建立黄河口数学模型，并对河口潮流场和潮流特征进行模拟，借用 MATLAB 软件进行分潮调和分析，得到黄河口近 60 年潮流特征以及各个阶段的潮流演化过程，得出以下结论：（1） 1962 年河口流场较为平整，有明显切变锋形态，该阶段存在两个较为明显的高流速区并且潮流在河口处呈现为往复流；（2） 1986 年黄河三角洲岸线曲折多拐，从湾湾沟到清水沟滋生了多个小型高流速区群，并且潮流在滨海处呈现往复流的形态而在远海处为旋转流； （3） 2015 年涨落潮时潮流在河口处形成明显的环流，此时在沿线凸出沙嘴处会形成 3 个明显的高流速区,并且潮流在大部分区域呈现旋转流而在河口东北向远海处部分区域呈现往复流的特征. 相似文献
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A one-dimensional salt intrusion model is used to investigate the hydrography of the Ythan estuary, a small shallow macrotidal estuary in the north-east of Scotland. The model simulates the longitudinal distributions of water level, salinity and total oxidized nitrogen (TON) in the estuary. The model employs upstream differencing and the Smolarkiewicz anti-diffusion scheme to avoid the numerical difficulties typically encountered when modelling strong tidal flows using centred differences. The physical mechanisms driving the simulations are the tide at the entrance to the estuary and freshwater discharge at the head. The model was calibrated against measurements of water level made at three locations in the estuary, salinity observations made at a central platform and axial salinity distributions. At both spring and neap tides, the full range of salinity observed at the central platform was simulated. However, at the midway stage between springs and neaps, the simulated peak salinity was less than that observed. This was probably due to the sensitivity of the model to the digitisation of the estuarine bathymetry.The model successfully simulated salinity distributions for periods of high and low river flow, and was used to illustrate how TON concentrations fluctuated in response to variations in river flow. The potential implications of variations in the bathymetry of the estuary on salinity and nutrient distributions were predicted to be slight. However, the four fold increase in riverine TON concentrations that has occurred over the past 30 years was shown to increase TON distributions along the entire length of the estuary. The calculated estuary flushing time was strongly dependent on river flow and varied between 11–60 h. 相似文献
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基于近年来长江口三维水沙盐数值模型及水沙运动机理的研究进展,系统梳理了在长江口实际应用中面临的若干理论和技术难题,其中包括长江口物质输运模拟计算格式的守恒性和稳定性、河口区域河床切应力的准确计算、拦门沙区域近底高浓度泥沙形成机理及数值模型模拟、长江口近底高浓度泥沙横向入槽模式等问题,通过对于上述问题的梳理和总结,表明在长江口这类巨型河口进行三维水沙盐数值模型和水沙机理研究的复杂性,并针对此类区域的模型技术研发和水沙运动理论研究,提出了有科学意义和研究价值的方向和思路。 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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辽河口海区悬浮体运移扩散动力特征 总被引：1，自引：0，他引：1
控制着辽河口海区悬浮体运移的主要动力是河流迳流、潮流和余流．它们对最大浑浊带中河水与海水的混合，密度流循环以及悬浮物的沉降和运移共同起作用．悬浮物向海运移与河口区最大浑浊带有关，即与河流迳流、潮流和余流作用所控制的悬浮物数量有关。悬浮物向海运移似乎遵循两个周期：１．小潮—大湖周期；２．河流迳流丰枯周期．最大运移发生在大潮期和河流迳流丰水期。 相似文献