徑流、潮流耦合作用下大沽河河口懸沙輸移擴(kuò)散數(shù)值研究.pdf

1、河口海岸地區(qū)是人類開(kāi)發(fā)海洋資源的前沿地帶,與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。由于河口地區(qū)受到徑流、潮流等因素的影響,其水沙動(dòng)力特性非常復(fù)雜;對(duì)徑流、潮流和懸沙等因素的行為特性進(jìn)行深入分析和探索具有重要的理論研究意義和實(shí)踐價(jià)值。
　　本文以大沽河口作為研究區(qū)域,通過(guò)觀測(cè)數(shù)據(jù)搜集、整理與分析、數(shù)值計(jì)算等手段,探討了大沽河口的徑流、潮流耦合作用下的水動(dòng)力以及泥沙輸移擴(kuò)散行為特性。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn):
　　(1)當(dāng)枯期5年一遇、洪水期5年一遇、洪

2、水期50年一遇的洪峰分別作用時(shí),徑流量越大,徑流影響的區(qū)域越大。非恒定徑流對(duì)河口區(qū)域的最大影響范圍一般發(fā)生在落急時(shí)刻附近,上述典型洪水徑流影響范圍分別為29.65km2、103.22km2、161.66km2,徑流最小影響范圍一般發(fā)生在漲急時(shí)刻附近,影響區(qū)域分別為8.2km2、52.4km2、98.8km2。
　　(2)分析了徑流對(duì)潮位和潮流速的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):河流近海段和口外海濱段潮位均有明顯變化;距離河口越近,潮差變化越小;對(duì)

3、低潮位的影響大于高潮位。徑流量較大時(shí),河口下游水體運(yùn)動(dòng)方向與徑流方向基本一致;徑流量的大小對(duì)河口下游潮流速和流向均會(huì)產(chǎn)生一定影響。
　　(3)恒定徑流的懸沙濃度一定時(shí),近海段水體中的懸沙濃度與徑流量大致呈正比關(guān)系;洪水期50年一遇恒定徑流條件下,48小時(shí)后懸沙濃度最高可達(dá)4.8kg/m3,分布在距離河口4~5倍河寬處;河口下游的沖刷范圍與恒定徑流作用時(shí)間有關(guān),時(shí)間越長(zhǎng),海床沖刷范圍越大。其中72小時(shí)后最大沖刷范圍約103.6km2

4、;徑流量增加使得河流近口段范圍增加,河口段范圍下移,形成的淤積范圍減小,淤積強(qiáng)度有所增加,且淤積位置逐漸遠(yuǎn)離河口。
　　非恒定來(lái)水來(lái)沙條件下,落急時(shí)刻懸沙濃度相對(duì)較大,最大可達(dá)3.0kg/m3;漲急時(shí)刻懸沙濃度相對(duì)較小,懸沙濃度變化主要集中在近口段,最大值約為1.5kg/m3。非恒定來(lái)水來(lái)沙條件下,河口附近均會(huì)形成東北-西南走向的沖淤帶。跟其它潮流典型時(shí)刻相比,落急時(shí)刻的潮流速和水力挾沙力相對(duì)較大,沖淤范圍也相對(duì)較大;具體來(lái)說(shuō):河