基于分层系数法与混合比法的长江口盐淡水混合规律研究

采用长江口4条入海汊道3个月的水文测验资料,研究长江口的盐度分布格局和盐淡水混合情况,运用分层系数法和混合比法对长江口实测盐度数据进行分析。结果表明:北支汊道的盐度最高,洪、枯变幅大,全年均为垂向均匀混合型;南支3条汊道盐度从高到低依次为南槽、北槽、北港;盐淡水混合强度从高到低依次为南槽、北槽、北港,这与长江口北港分流量大于北槽、北槽分流量大于南槽的格局相对应;枯季的混合强度大于洪季,大潮的混合强度大于小潮。盐淡水的混合强度呈周期性变化,涨急前后垂向混合程度最大,涨潮的混合强度高于落潮时的混合强度。     

长江口深水航道治理工程对潮汐特性的影响

近年来,因长江口上游径流、外海潮汐和河口海洋环境的剧烈变化以及长江口水域河口及海岸工程的大量兴建,特别是规模宏大的长江口深水航道治理工程的建设,可能会导致河口潮汐产生变化。对长江口深水航道工程建设前后长时间序列的11个潮位站潮位资料进行分析,得出长江口近期潮汐特性的变化特征：口外潮汐特性主要受外海潮汐总体变化影响,口内潮汐特性受北槽深水航道治理工程及周边涉水工程建设的影响。     

长江口近期潮汐特征值变化及其原因分析*

利用长江口沿程11个潮位站的潮位数据,统计分析1996—2011年各站年平均高潮位、年平均低潮位和年平均海 面,得出长江口海域近期的潮汐特征值变化,分析相关影响因素,探讨长江口近期潮汐特征变化的原因。结果表明：1996年 以来,各潮位站的平均海平面略有抬升,但变化幅度不大;流域来水变化对河口潮汐特征值变化影响不大;从长期看,全 球气候变暖对海平面变化有一定影响,但短期内的影响不大;短期内,主要受到长江口地区近年来各类涉水工程建设的影 响,具体表现为：平均高潮位下降、平均低潮位上升、潮差减小,涨潮历时缩短、落潮历时延长,年最低低潮位上升等。 长江口不同河段因受径流、潮流、工程建设等因素的影响程度不同,其潮位特征值沿程的变化特点也不同,需要在河口工 程设计、防洪减灾与河口治理等方面引起重视。     

长江河口盐水入侵数值模拟研究

长江河口盐水入侵一直是困扰上海市工农业生产及生活用水的一个重大问题。文章通过建立"长江口—杭州湾"大范围的二维水流盐度数学模型,在验证的基础上,重点分析了长江口盐水入侵总体格局、北支盐水倒灌、南支盐度分布格局等问题,并指出由于横沙通道的涨落潮流不平衡,北槽会有部分盐水倒灌进入北港;基于数学模型,对北支倒灌盐通量进行了初步计算。     

长江口南支南港的北槽枯季水体中混合、层化与潮汐应变*

2010年1月1日至10日在长江口南支南港北槽航道弯道段内3个水文测站位CS1、CSW和CS8,观测得到大、中、 小潮的潮位、流速、盐度和含沙量的时间序列。这些资料揭示了由盐度和含沙量引起的垂向层化的大、小潮和涨、落潮的 潮周期变化特性。为定量了解航道弯道段水体的垂向混合程度,采用考虑含沙量后的水体密度来估算其梯度Richardson数 (Ri)。在转流时刻,CS1和CSW站位的量级为101 ~ 102,水体呈现层化状态;在涨急、落急时,Ri量级为10-2 ~ 10-1,水体呈 现强混合状态。CS8站位涨潮时的Ri在0.25~5,落潮时平均为10-2量级。3个水文测站位,涨潮时的层化均强于落潮时;大潮 时的层化程度最强,而小潮时的层化持续时间最长; 均存在潮汐应变的现象,且以非持久性的SIPS层化为主。采用Simpson 等[2]的公式,估算了长江口北槽航道弯道段内水体由河口环流、潮汐应变和潮汐搅动引起的势能变化率。潮汐应变是水体 层化的主要动力机制,而河口环流引起的势能变化率比潮汐应变和潮汐搅动引起的小102 ~ 103量级。     

新时期长江口航道建设深化研究方向的探讨

长江口航道的建设与管理面临着河势背景深刻变化的新情况和生态优先等新要求.为了进一步提高航道的综合通过能力,分析近几十年来长江口河势的主要变化,归纳长江口深水航道的治理(设计)思路.基于对长江口在盐、淡水交汇和潮汐环境中的黏性细颗粒泥沙运动物理过程和航道回淤机理的认识,包括盐度和含沙量的层化、紊动抑制、悬沙斜压效应以及纵...     

潮汐河口长航道乘潮问题研究

针对潮汐河口长航道乘潮计算的潮位资料代表性问题,提出了潮汐河口乘潮水位的多站联合计算法。该方法利用多站同步潮位资料,综合考虑船舶通航方式与潮波传播速度等因素,可合理计算潮汐河口乘潮水位。长江口深水航道的有关计算表明,相同乘潮历时和累积频率对应的乘潮水位,进河口大于沿程单站的乘潮水位,且明显大于出河口。潮汐河口长航道设计,应根据当地河口的潮汐性质、强度及其与径流的对比,以及船舶航行的特点包括航速、进出港载货情况和航道沿程水深,确定合理的乘潮方式,即选择合适的航道乘潮长度。     

港珠澳大桥建设对水沙环境影响数学模型研究——II. 模型的应用

对港珠澳大桥工程方案实施后潮流泥沙进行数值模拟,将桥墩附近网格进行加密处理,把桥墩本身刻画为固边界。根据数值模拟结果,对大桥工程实施后附近海区潮位、流速和潮量变化及水下地形冲淤变化进行了分析,研究结果表明,港珠澳大桥对伶仃洋海域潮流泥沙影响仅限于大桥附近,对伶仃洋滩槽格局没有影响,对伶仃航道没有负面影响。     

潮汐河口长航道乘潮问题研究

针对潮汐河口长航道乘潮计算的潮位资料代表性问题,提出了潮汐河口乘潮水位的多站联合计算法.该方法利用多站同步潮位资料,综合考虑船舶通航方式与潮波传播速度等因素,可合理计算潮汐河口乘潮水位.长江口深水航道的有关计算表明,相同乘潮历时和累积频率对应的乘潮水位,进河口大于沿程单站的乘潮水位,且明显大于出河口.潮汐河口长航道设计,应根据当地河口的潮汐性质、强度及其与径流的对比,以及船舶航行的特点包括航速、进出港载货情况和航道沿程水深,确定合理的乘潮方式,即选择合适的航道乘潮长度.     

长江河口段平均海面数值模拟研究

为更好研究长江河口段平均海面的特性,建立了大通至长江口感潮河段的二维水动力数学模型,通过模拟径流与潮汐共同作用下的水动力过程,并设置上下游不同条件的对照组,分析了河口段平均海面的影响因子及响应规律。结果表明,长江河口段年平均海面A0值由上游径流和外海潮波共同作用产生,外海潮波给予了河道内平均水位一个沿程定值,而径流使得其产生了沿程衰减的趋势,这是河口段A0特征不同于外海的原因,也说明径流是其主要影响因子。A0只受径流和外海潮位的年平均值影响,而不受两者的年内变化影响。径流量的变化会导致上游A0值比下游发生更加显著的响应;外海A0值的变化会使沿程发生大致等量的变幅。未来全球海平面上升后,河口段A0也将上升相近幅度。     

长江口北槽12.5 m深水航道回淤的物理过程

长江口12.5 m深水航道于2010年3月贯通,发挥了巨大的经济社会效益,但航道回淤问题十分突出。针对航道回淤总量大、时空集中分布于洪季北槽中段最大浑浊带区段的特点,利用北槽洪季沿程大小潮水文测验资料,分析了水沙盐场的时空分布特征和输移规律,揭示了洪季航道回淤集中在北槽中段的主要原因,并提出了涨落潮周期内航道回淤水沙运动的物理过程。     

不同水文组合对长江口南港流场的影响

长江口南港河段流场受径流、潮流、地形及风浪的影响,相当复杂。现场资料耗资巨大,且水文条件差别较大,模型进行了12种不同水文组合的试验,以弥补现场资料的不足。根据试验结果对南港河段水位、流量、流速的变化规律进行了研究,同时分析了南港的流场特征。     

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程乘潮水位利用分析

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程所在河段为潮汐河段,5万吨级以上船舶需乘潮进出.根据工程河段的潮汐特性,分析南通天生港至长江口采用一乘进出港和二乘进出港的乘潮历时、不同保证率条件下的乘潮水位,进而分析航行于长江口深水航道的不同吨级的集装箱船、原油船、散货船的乘潮保证率,据此论证一期工程确定的通航标准的合理性.     

长江下游典型代表性潮型选择研究初探

通过建立大通至长江口一维水沙数学模型,在实测资料验证的基础上计算得出沿程各站逐时潮位。利用计算得出的逐时潮位资料,研究了江阴、徐六泾和六效的高潮位以及日平均潮位与上游大通径流量的相关关系,分析上游径流与近河口河段潮位影响趋势。通过一维水沙数学模型结合不同潮差累积频率的代表性潮型作为下游控制条件计算,在比较河段实测冲淤量与计算冲淤量的基础上,分析不同潮差累积频率的代表性潮型适应性。     

动态后处理技术在长江口水深测量的适用性

长江口水域一直采用传统有验潮和GPS-RTK相结合的水深测量方法,但现有潮位站无法控制整个区域,RTK差分信号受距离限制又无法做到全覆盖,制约了水深测量效率与精度。GPS-PPK技术具有作业范围广、测量速度快、定位精度高等优点,不受无线电传输距离和通信网络环境的限制。通过在不同作业距离下的精度测试,GPS-PPK技术较传统有验潮和GPS-RTK结合的测量方法具有更高的作业效率和整体精度,可应用于长江口地区水深测量。     

潮汐河口治导线放宽率计算公式的参数取值

受潮棱体蓄潮影响,潮汐河口整治工程往往需考虑一定的治导线放宽率。针对放宽率的计算目前已有诸多经验公式,其中潮差和治导工程蓄潮系数是公式中的两个重要参数,合理取值非常关键。从放宽率公式推导的基础公式出发,理论分析表明,公式中的潮差取为落潮流水位差更为合理;就治导工程蓄潮系数而言,现有文献提出的治导工程高、中潮位整治时分别取1.0和0.5过于简单。结合灌河口和长江口北槽航道整治工程案例分析表明,治导工程蓄潮系数不仅与整治建筑物高程有关,而且与整治工程平面布置形式密切相关,治导工程系数的取值部分情况下可采用经验公式计算取值,而复杂情况下建议结合数学模型或物理模型合理确定。     

厦门湾悬沙分布的多时相遥感分析

利用厦门湾地区多时相遥感图像反演出表层悬沙浓度分布图,进而定性分析不同径流和潮流下悬沙分布规律。研究表明,九龙江河口湾为该地区悬沙浓度最高的区域,分布上具有"西高东低"的特征。全湾悬沙来源主要为两部分:径流来沙以及波浪和潮流掀沙。潮流运动是泥沙输送的主要动力,由于弗劳德数分布不同而引起的潮流挟沙力空间差异,是影响厦门湾悬沙分布的主导因素。利用实测泥沙资料将不同时相下瞬时悬沙浓度转换为全潮平均悬沙浓度以进行定量分析,结果表明悬沙浓度具有大潮大于小潮,枯季大于洪季的特征。