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2012年洪季对珠江黄茅海河口湾侧向动力结构与泥沙输移过程进行了系统观测,采用动量平衡和泥沙通量机制分解等方法,分析了河口流、温盐和泥沙侧向分布特征以及泥沙输移过程,探讨了侧向动量平衡与泥沙输移机制。洪季黄茅海河口存在明显的侧向流,西滩和北槽均形成表层向东、底层向西的两层侧向流,拦门沙滩顶呈现表、底层向西、中层向东的三层侧向流,而拦门沙前缘侧向流整体向西。河口湾纵向净泥沙通量表现为北槽向海、西滩向陆,拦门沙滩顶及其前缘均向海;侧向净泥沙通量表现为滩顶及其前缘均向西,西滩向东、北槽向西。这种侧向泥沙辐聚过程是高浓度悬沙聚集于滩槽界面的重要原因,向陆净通量是西滩回淤的重要原因。滩槽间侧向余环流动量平衡主要是侧向斜压梯度力、科氏力和侧向平流作用。欧拉平流输运在侧向泥沙输运中起主要作用,潮泵效应也起重要作用。 相似文献
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基于伶仃洋河口2007年洪季（8月）潮流和泥沙现场观测资料,通过实测资料分析结合二维泥沙数值模型的方法,分析其悬沙浓度平面分布特征。结果表明,悬沙浓度从伶仃洋湾顶虎门至湾口沿西槽向海在纵向上呈现出先减小再增大后减小的变化趋势;横向上,西槽最大,东槽和中滩次之;内伶仃岛西北侧海域为含沙量高值中心。悬沙纵向输移机制分析表明,伶仃洋洪季输沙主要贡献项为平流向海输沙、潮汐捕集和垂向环流的向陆输沙,其中后两项在内伶仃岛附近的贡献较大。潮流、径流来沙、径潮强度对比以及地形边界作用为悬沙场平面分布差异的主要成因。 相似文献
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长江河口南汇潮滩泥沙输移规律探讨 总被引：23，自引：0，他引：23
南汇潮滩位于长江口与杭州湾落潮合流和涨潮分流的缓流区,滩面宽阔,滩坡平缓,平面形态呈犁头型.潮滩两侧潮位有显著差别,导致潮滩泥沙纵向输移.不同滩面高程水沙条件各异,潮间带涨潮流速、含沙量均大于落潮,呈涨潮流优势,净输沙向陆,大量泥沙在浅滩上落淤.深水区呈落潮流优势,净输沙向海.浅滩与附近深水部分存在二组平面输沙环流系统,导致滩槽之间、长江口和杭州湾之间的泥沙交换.向岸大风浪掀沙明显,引起滩面增长,横断面形成垂向输沙环流系统,加速潮滩的塑造过程. 相似文献
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根据2012年9月在杭州湾口门中部外侧海域岱衢洋主槽内获得的包括大、中、小潮的垂向流速和悬浮泥沙观测资料,利用机制分解方法计算了岱衢洋的水沙输移通量等特征,分析并讨论了各个输沙项对总输沙量的贡献,解释了杭州湾水沙进出外海的输运机制。研究结果表明:研究区域单宽涨潮量大潮为小潮的2.3倍,单宽落潮量大潮为小潮的1.6倍。从小潮到大潮的余流和单宽净输水量由向海变为向陆;单宽涨潮输沙量大潮为小潮的4.5倍,单宽落潮输沙量大潮为小潮的2.7倍。单宽输沙量表现为小潮和中潮向海,大潮向陆的特点,大潮单宽净输沙量约为小潮和中潮的2倍;在各输沙项中,平流输沙主要来自水体净输移(拉格朗日余流决定)对悬沙输移的贡献,平流输沙方向小潮向海,中潮和大潮向陆,其中大潮和小潮时平流输沙在各项中贡献率最大;潮泵输沙小潮和中潮向海,大潮输沙向陆,中潮时潮泵输沙贡献率在各项中贡献率最大;垂向净环流输沙方向均向陆,大中小潮悬沙含量的垂向的差异是导致小潮垂向净环流输沙量大,大潮输沙量小的主要原因;杭州湾中部通过岱衢洋通道与外海泥沙交换的主要形式是大进大出、反复搬运,而在一个完整的半月周期内外海泥沙净进杭州湾的量相对较小。 相似文献
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破波带内外都有质量输移流存在，其对破波带内污染物输移有怎样的影响，需要进一步深入研究。本文基于实验以及考虑质量输移流的对流扩散数学模型研究了平直斜坡上破波带内质量输移流对污染物输移影响。数学模型包括波浪模型、近岸流模型以及对流扩散模型。首先建立了破波带内污染物输移数学模型，其中波浪场基于波能守恒方程来计算，波导流场基于Longuet-Higgins提出的辐射应力模拟，污染物对流扩散方程中考虑了质量输移流的影响，并利用算例验证该数学模型。其次简要介绍了平直斜坡上破波带内污染物输移实验，并分析了污染物输移特性。连续投放污染物会形成污染带，本文分析了两种波况下不同时刻污染带与岸线夹角的变化，以及污染物在垂直岸线和沿岸线方向的输移速度，结果表明对两种波况来说在初始10-40s污染团向岸线方向输移速度分别约为0.05m/s、0.017m/s，之后速度分别减小为0.001m/s、0.011m/s。数值模拟结果与实验结果比较表明：考虑质量输移流的模拟结果与实验更为吻合。因而，通过实验以及数模研究表明破波带内质量输移流对破波带内污染物在垂直岸线方向的输移有重要影响，而对沿岸方向的输移则影响较小。 相似文献
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通过分析2016年3月椒江河口两个定点站位的潮周期水文泥沙观测数据,研究了椒江河口春季悬沙输运特征及通量机制。结果表明,河口内侧站位潮流速大于外侧站位值,两站位垂线平均悬沙浓度分别为0.3~5.8kg/m~3和0.3~1.0kg/m~3。悬沙通量机制分解表明,内侧站以向海的潮泵输沙效应最显著,对单宽输沙量绝对值贡献率为43.9%,其次是向陆的平流和垂向净环流输沙,综合作用下悬沙向陆净输移0.39kg/(m·s);外侧站位以向海的平流输沙为主导作用,贡献率为72.6%,悬沙向海净输移0.10kg/(m·s)。小波分析和频谱分析表明,含沙量、输沙率及流速三者之间存在不同的响应关系,内侧站输沙率主要受流速的影响,而外侧站位则主要受控于悬沙浓度变化。 相似文献
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珠江伶仃河口湾及邻近内陆架的纵向环流与物质输运分析 总被引：1，自引：0，他引：1
根据实测资料分析了珠江伶仃河口湾与邻近内陆架在不同径流影响下的水体混合空间状态和季节变化特征。主要由河口湾表、中层冲淡水和内陆架底层上溯的高盐补偿流构成了河口湾和内陆架之间的净环流,在高径流量和西南大风的情况下,环流下移向内陆架扩展增强。计算表明,7月纵断面上的净环流输运是盐分纵向净通量的控制因素,输运方向指向上游,而其余季节则以向海的净平流输运为主。悬沙净通量主要受净平流及潮抽吸输运控制,潮抽吸输运强度与大小潮有较密切关系。 相似文献
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近20 a来，受高强度人类活动影响，珠江伶仃洋滩槽已发生远超自然过程的异变，其河口动力结构必然发生响应，影响物质输运过程。本研究利用三维水动力数值模型，探讨了伶仃洋河口小潮期余环流结构的变化特征及原因。结果表明：近20 a来伶仃洋底层余流强度提高，沿深槽上溯时向中滩偏转，易引起泥沙汇聚于此。中滩存在表层向西，底层向东的横向余环流结构，主要由非线性对流项和科氏力项驱动。中滩大规模采砂后引起对流项变化，造成余环流结构东移，表、底层余流增强，可加快表底层物质交换。西槽内存在表层向海、底层向陆的纵向余环流结构，主要由正压和斜压梯度力驱动。受浚深影响，向陆斜压梯度力和非线性对流项均增强，引起表层余流减小22%，而底层增大24%，这将削弱小潮期西槽内水体交换能力，即减慢物质输出，易造成西槽淤积、水环境恶化等影响。研究成果对研究人类活动干扰下的河口余环流结构及物质输运响应具有一定借鉴意义。 相似文献
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伶仃洋河口横向环流 总被引：6，自引：4，他引：2
横向环流存在于大多数河口中,在河口的动量平衡和物质输运过程中起着重要的作用,其形成的机制众多。本文利用三维水动力模型EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code),结合1989年和2002年的实测数据对伶仃洋河口进行研究,得到了伶仃洋河口在洪季和枯季时期不同的水动力和盐度分布结构。在文中选取了具有代表性的两个断面,针对洪枯季、大小潮以及涨落潮等不同时期的横向流结构和盐度剖面分布特点进行比较和分析。结果显示,受局地的径、潮流条件和地形约束影响,横向环流结构并不能充分形成,在不同的区域表现出截然不同的结构特点。伶仃洋河口横向环流主要是在径、潮流与地形三者之间的相互作用下形成的,不同的区域的形成机制存在差异。综合分析后,本文认为伶仃洋河口的横向环流在该区域的动力过程中相对较为次要。 相似文献
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长江河口悬沙与盐分输运机制分析 总被引：2，自引：0，他引：2
2004年9月15~22日在长江口南支口门区域进行了水位、流速、悬沙浓度、盐度的全潮观测,基于这些现场数据,分析河口区域流速结构、悬沙浓度与盐度的时空分布特征;利用机制分解法研究河口悬沙、盐分的通量和输运机制,并探讨它们与水体垂向结构之间的关系。主要结论如下:长江河口区的悬沙浓度存在显著的时空变化特征,从口内向口外,悬沙浓度呈显著减小趋势,大潮期间的悬沙浓度较大,是小潮期间的数倍。通量机制分析结果表明,长江河口区以欧拉余流为主,向海输运,并有向海方向逐渐减小的趋势,斯托克斯余流向陆输运,在大、小潮期间有显著差异。盐分输运机制中,以欧拉余流占主导地位,潮泵效应、垂向重力环流、垂向剪切扩散作用的贡献次之。长江河口悬沙净输运率在向海方向逐渐减小,大潮期间的悬沙净输运率比小潮期间的大1~2个数量级,水动力条件是造成长江河口悬沙净输运时空差异的主要因素。悬沙输运机制小潮期间以欧拉余流占主导地位,在大潮期间则以与紊流相关的垂向剪切扩散作用取代欧拉余流占据主导地位。悬沙瞬时输运机制中的剪切扩散项在中下层水体的理查德森数(Ri)小于0.25时才有较大的量值,在南槽内,当底层水体的理查德森数(Ri)处于-0.1相似文献
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Observations of the residual fluxes of water, salt and suspended sediment are presented for seven stations along the Tamar Estuary. The data include measurements over single spring and neap tidal cycles, and are generally applicable to medium or high run-off conditions.Surface to bed differences in salinity are typically of the order of several parts per thousand. Gravitational circulation is an important component of residual flow in the deep, lower reaches of the estuary. Here, Stokes drift is insignificant. In the shallow upper reaches, the major residual currents are generated by Stokes drift and freshwater inputs. Data are compared with predictions from Hansen and Rattray's (1966) model of estuarine circulation.Salt fluxes due to tidal pumping and vertical shear are directed up-estuary at spring tides, tidal pumping being dominant. Tidal pumping of salt is also directed up-estuary at neap tides, although it is insignificant in the lower reaches, where vertical shear dominates.Tidal pumping of suspended sediment is directed up-estuary near the head at spring tides, and probably contributes to the formation of the turbidity maximum. The existence of the turbidity maximum is predicted using a simplified model of the transport of water and sediment. The model shows that an additional mechanism for the existence of the turbidity maximum is an up-estuary maximum in the tidal current speeds (and thus resuspension). In the lower reaches, transport of suspended sediment is directed down-estuary at both spring and neap tides, and sediment is essentially flushed to sea with the fresh water. 相似文献
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利用2019年7月在长江口科学考察实验研究夏季航段(NORC2019-03-02)中获得的MSS90L湍流剖面仪的直接观测数据,本文计算并分析了该断面的湍动能耗散率ε和垂向湍扩散系数KZ的分布情况。湍动能耗散率的大小为1.72×10?10～2.95×10?5 W/kg;垂向湍扩散系数的大小为3.24×10?7～4.55×10?2 m2/s。湍动能耗散率和垂向湍扩散系数的分布相似,均为上层最强,底层次之,中层最弱。上层由于风应力的作用,使得湍动能耗散率和垂向湍扩散系数较大;温跃层处层化较强,抑制了湍动能的耗散和垂向上的湍混合。盐度锋面的次级环流会促使低盐水团脱离,锋面引起的垂向环流会加强海洋的湍混合。低盐水团与外界的能量交换较少,湍动能耗散率较弱。长江口海区存在明显的上升流和下降流,它们是由锋面的次级环流产生的;上升流和下降流的存在促进湍动能的耗散与湍混合。 相似文献
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通过建立一个珠江口三维水质模型,对夏季珠江口溶解氧垂向输运进行研究。结果表明:潮汐、风及上升流间歇性破坏层化,令溶解氧垂向对流及扩散通量的方向和大小随潮汐发生周期性变化。在西四口门海域,由于水体层化稳定,垂向上对流及扩散作用产生的溶解氧输运通量都较小,且相互平衡;在伶仃洋内的深槽,径流与潮汐的相互作用强烈,层化被间歇性地打破,溶解氧的垂向对流通量大于扩散通量,导致底层溶解氧浓度产生波动;在伶仃洋内的西部浅滩上,层化相对稳定,溶解氧的垂向扩散通量大于对流通量。这表明在珠江口不同区域,垂向的对流扩散作用对溶解氧垂向输运起不同作用,从而影响表底层溶解氧的浓度。 相似文献
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Observations of the velocity and salinity structure of the Tees estuary were made at eight stations along the estuary axis between Victoria Bridge and the sea during the summer of 1975. The measurements were made on ten separate tidal periods covering neap and spring tides.The data were collected over a period of relatively low freshwater flows and the residual current was found to have a strong dependence on the Stokes drift. At the upstream stations, the residuals were more than an order of magnitude greater than the currents anticipated from the freshwater discharge. Although the mean stratification decreased as the tidal range increased, the vertical circulation was stronger on spring tides than on neaps. Vertical variations in the amplitude and phase of the tidal current results in a current which strengthens the vertical circulation. However, this effect only made a relatively small contribution to the observed vertical circulation.The relative contribution of the individual salt flux terms to the net upstream transport of salt varies along the estuary. As the estuary narrows, the contribution by the oscillatory terms dominates that from the shear in the steady state flow. Of these oscillatory terms, the correlation of velocity and salinity fluctuations plays a key rôle in the salt transport. The depth mean values make a greater contribution than deviations from the depth mean and the flux due to phase variations over depth is smaller than either of these. Since the Stokes drift is compensated by a down-stream steady state flow, it does not contribute to the tidal mean transport of salt.At the seaward end of the estuary, the salt fluxes due to the steady state vertical shear and the convariance of the tidal fluctuations act in a complementary way to counter the seaward transport of salt by the freshwater flow. With the possible exceptions of the wide or narrow reaches of the Tees, the longitudinal fluxes of salt due to transverse variations in velocity, salinity and depth and turbulent fluctuations are of secondary importance as contributors to the estuary salt budget.On both neap and spring tides, the computed total salt transports at the Newport and Victoria bridges did not match the values required for a salt balance with the corresponding freshwater flows. These fluxes were probably the cause of the observed downstream displacement of the tidal mean salinity distribution between neap and spring tides. 相似文献