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沙坝海岸沿岸流速度剖面特征研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对两个坡度沙坝地形沿岸流实验测量和基于能量方程的沿岸流数值模拟,研究了沙坝海岸平均沿岸流速度剖面的双峰剖面特征,重点分析了第二个峰值的特征和两峰值的比值。综合考虑入射波高、入射波类型和坡度对波生沿岸流垂直岸线速度剖面的影响。结果表明,平均沿岸流速度剖面出现双峰剖面特征:第一峰值发生在沙坝向岸侧面的中部,第二个峰值发生在靠近岸线处;同一坡度情况两个峰值的位置和比值,不受入射波类型、入射波高的影响。数值模型中包括了侧混、底摩擦和水滚等因素,其数值模拟结果和实验值拟合较好,并讨论了有无侧混和水滚对速度剖面的影响。 相似文献
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黄河口泥沙异重流的数值模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
将已被广泛应用的一维泥沙异重流控制方程推广到平面二维情形 ,构成一组四方程模型 ,并对方程中重要参数的取值作了讨论。而后针对黄河口泥沙异重流的发生和演变受潮相控制的特殊性对其进行数值模拟。在泥沙异重流的基本控制方程中加入了潮汐影响项 ,采用 ADI法对黄河口的潮流控制方程与有潮汐影响的泥沙异重流控制方程进行半耦合求解。模拟结果与实测结果基本吻合 相似文献
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选用1996年9月5—6日黄河口新口门水文泥沙同步观测资料,采用距离倒数加权插值法(IDW)生成河口泥沙异重流的含沙海水密度、流速和含沙量随时间变化的等值线图。基于此,分析了黄河口泥沙异重流发育形成的时空变化特征,并结合遥感影像和水下地形图进一步探讨了泥沙异重流对河口沉积的影响。研究结果表明,黄河口(新口门)泥沙异重流发育频繁,且其形成时的含沙海水密度与老河口相似;泥沙异重流的空间分布与水下三角洲泥沙堆积体及河口沙嘴的形态存在明显相关,泥沙异重流的存在直接影响河口前缘泥沙的沉积,但对侧缘的影响不大;泥沙异重流形成初期,在低高潮涨潮阶段中的一次较小的涨落潮周期内其形成和消亡过程与潮流的涨落潮周期呈正向对应关系,且在这一时段的涨憩时泥沙异重流的泥沙含量达到最大;流速垂向分布为泥沙异重流形成初期流速小于上层海水流速,且层次分明,随其进一步向深海运动流速呈增大再减小的趋势,至三角洲前缘陡坡段其底层流速大干中上层海水流速。 相似文献
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为评估气幕帘拦浑效果,开展气泡羽流、浑水异重流以及与气幕拦污室内试验。试验水深一定时,测量并分析气幕羽流产生的流场;研究气幕对浑水输运方式的影响;分析不同供气量对浑水拦截效率的影响。通过控制变量法研究,结果表明:气泡羽流速度与供气量有关,供气量小于60 L/min时,气幕所形成环流水平范围约为6倍水深;气幕会使泥沙细颗粒在向上羽流作用下来到表层,并在下游侧环流的作用下,沿水深均匀分布。气幕的拦浑效果不仅与供气量有关,也与泥沙颗粒有关,当气泡羽流速度与泥沙颗粒沉速之比足够大,气幕便具备良好拦截效果;若供气量增加至一定量,更多泥沙颗粒会通过紊动扩散的方式穿过气幕。本文对气幕拦污进行的实验研究与分析弥补了该项研究在实验方面的不足,可为气幕拦污工程应用提供支持与指导。 相似文献
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利用开闸式异重流水槽试验,结合高速相机和粒子图像测速技术,量化不同强度双层环境中圆桩柱对斜坡异重流传播模式、速度与涡度场、波流作用等宏微观特性的影响。试验结果表明：在低理查森数Riρ环境中,圆桩柱的存在抑制了异重流混合层厚度的增加,但延展了其在流向的长度;在高理查森数Riρ环境中,圆桩柱打破了侵入流在密度跃层处对称的传播模式,并促进了异重流与环境流体的剪切过程。当内波弗劳德数Fr> 1时,产生锁定波,异重流头部出现强漩涡,在密度跃层产生有利压力梯度使内波尺寸增大;当内波弗劳德数Fr <1时,振荡产生发射波,波谷与异重流头部相互作用而使波形变平整;当内波弗劳德数Fr≈1时,锁定波和发射波并存。在低理查森数Riρ环境中,圆桩柱的存在导致波流耦合作用减弱,而在高理查森数Riρ环境,波流耦合作用反而增强。 相似文献
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通过对长江口北槽水文泥沙观测数据的分析,并结合前人的研究成果,定性地确定了制约沉降及紊动抑制作用在长江口近底高质量浓度悬浮泥沙的形成中有重要的作用;通过一个基于FVCOM的一维垂向泥沙模型定量地确定了制约沉降对水体含沙量浓度的增加作用,但紊动抑制显著地改变了泥沙浓度的垂向结构,增强了近底层的水体层化,从而形成了较为明显的近底高质量浓度泥沙悬浮;与实测数据的对比结果显示,制约沉降与紊动抑制作用的联合作用对近底高质量浓度悬浮泥沙模拟结果有显著的改善作用,模型能够较好地模拟大潮期间的长江口近底高质量浓度泥沙垂向剖面过程。 相似文献
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黄河口最大浑浊带特征及其时空演变 总被引：6，自引：0，他引：6
根据汛期黄河口多船同步水文泥沙实测资料,对黄河口最大浑浊特征及其时空演变进行研究,得出汛期黄河口最大浑浊带在整个潮周期始终存在,其含沙量和范围形态受潮相的控制,在落急和落平时最为发育。文中还探讨了黄河口最大浑浊带的形成机制,指出其形成主要受河流携带大量泥沙、泥沙异重流、河口密度环流及湍流的作用。 相似文献
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悬浮泥沙浓度与光谱反射率峰值波长红移的相关关系 总被引：13，自引：0，他引：13
高浓度悬浮泥沙遥感是我国特殊研究课题之一。国外在此领域的工作主要是对低浓度悬浮泥沙的研究。目前国内大量使用美、日、法等国的卫星遥感资料。因而如何解决我国高浓度悬浮泥沙遥感信息的定量分析是必须予以重视的问题。本文对黄河悬浮泥沙所做的波谱特性实验进行了研究,发现随着悬浮泥沙浓度的增加,其光谱反射率峰值波长向长波方向漂移。由此全面分析了黄河水体泥沙含量从7.97mg/dm3到2324.8mg/dm3的光谱反射率曲线,并建立了悬浮泥沙浓度SSC与反射率峰值发生波长λRmax的数学模式,本文结果对高浓度悬浮泥沙遥感信息的提取有直接应用价值,并可作为我国卫星传感器通道设计的理论依据。 相似文献
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生态空心块体是一种兼有调控水流与生态修复功能的工程结构物,在海堤、丁坝等近海工程中被广泛应用。通过室内水槽试验,设计多种来水来沙工况,研究生态空心块体与柔性植被共同影响下的水沙动力特性,重点探究生态空心块体内的水沙动力效应。结果表明:生态空心块体组成的坝体结构缓流效果显著,坝体内外侧水流流速分布差异明显,坝体内部的水流流速远小于外侧水流流速;生态空心块体内紊动强度、雷诺应力在空心块体上方出现拐点,空心块体内紊动强度、雷诺应力均小于外侧;近底层水流在受壁面阻水作用下产生回流,易出现小范围旋涡;由于生态空心块体内水流流速、紊动强度的减小,内部悬沙浓度由表至底逐渐增大;柔性植被的冠层部分对水流减速、促淤效果最为明显,柔性植被会减缓前后相邻侧空心块体的水流流速,增大悬沙浓度。 相似文献
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选取海州湾近岸潮流和含沙量实测资料，分析水体紊动强度与含沙量对近岸絮凝体沉降速度的影响，提出了新的沉降速度确定方法。研究表明：淤海州湾近岸泥沙沉降速率大部分在 0.05 ~ 2.50 mm/s 之间，潮周期内泥沙絮凝体的沉降速度
有明显变化。于含沙量较小时，泥沙絮凝体的沉降速度基本随含沙量的增加而增加；含沙量较大时，含沙量与沉降速度呈现出负相关，无论是大潮还是中潮，当含沙量达到 0.7 kg/m3左右时，絮团沉降速度最大，而随着含沙量的增大，絮团沉降速度开始减小。盂在涨落潮垂线平均流速最大时刻，紊动强度达到峰值，含沙量较低时，随着紊动强度增加，沉降速度也随之增加，大潮期间紊动强度对泥沙沉降速度的影响高于中潮。榆新的泥沙沉降速度计算公式不仅考虑了含沙量，还计入了紊动强度 G，大大提高了沉降速度计算值与实测值的相关性。 相似文献
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The capacity of turbidity currents to carry sand and coarser sediment from shallow to deep regions in the submarine environment has attracted the attention of researchers from different disciplines. Yet not only are field measurements of oceanic turbidity currents a rare achievement, but also the data that have been collected consist mostly of velocity records with very limited or no suspended sediment concentration or grain size distribution data. This work focuses on two turbidity currents measured in Monterey Canyon in 2002 with emphasis on suspended sediment from unique samples collected within the body of these currents. It is shown that concentration and grain size of the suspended material, primarily controlled by the source of the gravity flows and their interaction with bed material, play a significant role in shaping the characteristics of the turbidity currents as they travel down the canyon. Before the flows reach their normal or quasi-steady state, which is defined by bed slope, bed roughness, and suspended grain size, they might pass through a preliminary adjustment stage where they are subject to capacity-driven deposition, and release heavy material in excess. Flows composed of fine (silt/clay) sediments tend to be thicker than those with sands. The measured velocity and concentration data confirm that flow patterns differ between the front and body of turbidity currents and that, even after reaching normal state, the flow regime can be radically disrupted by abrupt changes in canyon morphology. 相似文献
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Plant-flow interactions on the surface of tidal wetlands result in flow characteristics that are profoundly different from non-vegetated flows. Reductions in mean flow velocity and turbulence, especially the vertical components, limit vertical mixing and may impact a wide range of processes including geochemical exchanges at the sediment water interface, larval recruitment and dispersion, and sediment deposition and retention. The goal of this paper is to quantify horizontal and vertical components of velocity, turbulence intensity and total turbulent kinetic energy in Spartina alterniflora canopies in southeastern North Carolina and to relate flow characteristics to particulate transport on the marsh surface. Another aim of this paper is to assess the extent to which the distribution of standing biomass affects mean flow and turbulence by comparing S. alterniflora data to other canopy types and through a series of canopy manipulations which altered canopy height and stem densities.The results of this study indicate that flow velocity, turbulence intensity, and total turbulent kinetic energy (TKE) are significantly reduced within the vegetated canopy and that this reduction is inversely related to the amount of biomass present in the water column. Within the canopy, approximately 50% of the initial mean velocity and TKE is reduced within 5 m of the canopy edge. Within the canopy, mean velocity and TKEhoriz usually exceeded vertical velocity or TKEvert and the vertical components of flow were attenuated more strongly than the horizontal. These results suggest that within the vegetation, turbulence contributes more to lateral advection than to vertical mixing. As a result, total suspended solid concentrations were shown to decrease logarithmically with distance from the canopy edge and to decrease at a faster rate in more densely vegetated regions of the canopy (i.e. lower TKEvert) as compared to areas of sparser vegetation (i.e. higher TKEvert). 相似文献
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Tidal Flat Morphodynamic Processes of the Yangtze Estuary and Their Engineering Implications 总被引：2，自引：0，他引：2
YANG Shilun 《中国海洋工程》2000,14(3):307-320
—The intertidal flats are classified as"attached bar"."spit"and"isolated bar"in relation to theland.and"broad flat","sharp bank"and"eroded cliff"according to the shape of the cross-shore profile.Tidal currents on the flat are basically back and forth along the river channel banks but gyratory on theseaward side of the Chongming Island.The flow velocity on the intertidal flat is gradually reduced with in-creasing elevation.The river discharge strengthens ebb flows and modifies current asymmetry especiallyon the lower flat in neap tide.although hydrodynamics over the tidal flat is tide-dominated.The waveheight on the tidal flat is normally limited to a few decimeters although it changes with water depth.slopeand wind.Suspended sediment concentration over the tidal flat is typically hundreds to thousands ofmg/l.Although the delta has grown rapidly in history.the rate of growth is different in different periods.A maximum advancing rate of 330m/a was recently found in the central part of the river mouth towa 相似文献
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基于ADV声学泥沙反演与扩散机制分析 总被引：4，自引：1，他引：3
利用座底三脚架观测系统于2012年洪季对珠江黄茅海河口湾底边界层沉积动力过程进行了系统观测,建立了基于现场ADV探测的高频泥沙声学反演方法,分析了泥沙浓度、泥沙扩散通量及泥沙扩散系数随潮汐变化的特征,探讨了泥沙再悬浮的湍流猝发机制。泥沙浓度、泥沙扩散通量、涡动扩散系数及泥沙扩散系数具有明显的潮汐变化特征,主要表现为急流时较大、憩流时较小。泥沙沉降速度与泥沙浓度之间的幂函数关系可以很好地描述潮周期内沉降速度的变化。湍流猝发过程中,喷射和扫射事件是泥沙垂向扩散的主要动量来源,大振幅的猝发事件对泥沙垂向扩散具有决定性影响。 相似文献
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201409号超强台风"威马逊"于2014年7月从北部湾北部过境,对红河三角洲近岸海域的水动力环境产生重要影响。本文基于Delft3D建立三维潮、流、浪耦合数值模型,对红河三角洲水位、海流及波浪对台风的响应变化进行模拟。结果表明:威马逊台风期间,红河三角洲海域风速增大约6倍,风向由偏南风转为偏北风,表底层流速均受影响,其中表层变化较大,表现为北分量流速明显增大,流向变为偏南向,与风向主分量变化有关;波高增大为正常海况的9倍,时间变化与风速一致。本研究获得了从北部湾北部海域过境的台风影响下红河三角洲海域水动力环境的响应变化特征,对该海域的物质输运研究及海洋工程建设有重要意义。 相似文献
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上海洋山深水港区12年来海床冲淤变化分析 总被引：2，自引：0，他引：2
洋山深水港区海域是由大、小洋山两条岛链围成的喇叭口型的海域,是以落潮流为主、高含沙量、强潮流的潮汐水道,泥沙运动主要以悬沙为主。通道内潮流基本为东南-西北向往复流,潮流平均流速为1.0～1.5 m/s,最大流速可达2.0～2.5 m/s,平均含沙量在1.4 kg/m3。对上海洋山深水港区的水文地貌特性、海床冲淤演变以及冲淤变化原因等作了分析。结果认为,伴随着工程建设的进程,陆域边界不断地改变,海床的冲淤演变也随着不断地调整,逐步形成了目前"南淤北冲"的海床冲淤格局。洋山港竣工后三年又步入了稳定的调整期,冲淤变化幅度趋于逐年减小。 相似文献
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使用波潮仪、流速计以及浊度计现场测量记录海堤前的波高、潮高、流速和浊度值,与室内测定的浊度和水中悬浮颗粒物含量对应值比较,分析计算浊度与现场测量波高、潮高、流速水动力因素间的相关性,得出堤前泥沙起动的决定性水动力因素。在悬移质运移为主情况下,由于海堤的阻挡,波浪破碎产生的旋涡和紊动是泥沙起动的主要动力因素,泥沙起动量与波高值呈现较高相关性;海堤前复杂水动力条件中,波浪破碎前的流速值与悬移质泥沙起动量相关系数较小,启动流速的主要组成部分是破波产生的旋涡和紊动的流速。 相似文献
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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