长江口Sa分潮调和常数变化趋势研究

周期为1 a的长周期分潮Sa主要由气象因素的变化引起。基于长江河口段5个潮位站多年水位资料,分析了长江河口段潮汐的分潮组成、潮汐类型和变形、主要天文分潮和气象分潮Sa的时空变化特征,并初步探讨了各分潮时空变化的原因。结果表明,长江河口段多为非正规半日潮,潮汐变形显著;由口门向内陆上溯,天文分潮振幅减小、迟角增大,而气象分潮Sa振幅增大、迟角趋小;Sa分潮振幅年际变化与大通站最大日距平流量变化趋势一致,河口段的Sa分潮受径流影响显著。     

珠江三角洲河口区的潮汐分析(上)

一、引言珠江河口是一个漏斗湾和三角洲网河并存的河口区。河汉纵横交错,水流相互沟通,入海口门多达八处。口门外岛屿星罗棋布,其河口潮汐复杂程度,居全国各大河的首位。珠江河口区潮汐主要是太平洋潮波经吕宋海峡,越过南海传入珠江河口后,受地形、径流、气象等因素的影响所形成。其主要特征仍与海洋潮汐一样受天文潮制约,但河口潮汐在高低潮位、高低潮间隙、潮历时、潮差等方面又与海洋潮汐不同。     

珠江河口潮流流量变化控制指标初探

随着珠江河口地区滩涂岸线资源开发和涉水工程建设,河口边界形态及动力环境产生了巨大的变化;动力环境变化必然引起河口河床形态的调整,对潮汐河口稳定产生深远的影响。以珠江河口潮汐通道稳定性分析为基础,探讨潮汐河口的河相关系,初步提出了河口潮流变化控制指标。研究建立了珠江河口口门断面面积与多年平均落潮流量之间的关系,并建立了近期口门均衡断面的河相关系;在此基础上,预测了河口潮流变化引起的口门河床冲淤变化。根据河床冲淤变化与口门行洪能力调整的关系,提出了河口口门落潮流量变化控制指标为1%~2%,研究成果为河口涉水工程管理提供了定量指标参考。     

珠江河口东四口门流场结构与涡流研究

珠江河口东四口门径潮比差异较大,潮优型口门虎门与其他三大河优型口门有明显的涨落潮不一致现象,该现象致使珠江河口东四口门附近流场不同于单一口门流场。根据1978年伶仃洋实测水文资料,结合水动力高分辨率数值模拟,研究了口门附近流场结构与涡度分布,发现口门附近是发生涡流的重点区域。口门之间涨落潮不一致及流场动力相互影响,形成涨落潮流路分异及相互挤压,并在岸线和地形边界的作用下易导致涡流发生。1974—2006年岸线变化较为剧烈区域都是涡流发生的重点区域,这说明涡流对浅滩发育演变可能起到一定作用。     

珠江河口口门区滩槽演变及对泄洪的影响研究

受流域来水来沙和高强度的人类活动的影响,珠江河口口门滩槽演变规律复杂,对泄洪安全的影响有待深入研究。本文阐明了珠江河口滩槽近期演变总体特征,揭示了河口拦门沙演变动力机制,评估了不同类别大型涉水工程对泄洪的影响和贡献率,提出了珠江河口径潮控制敏感区的划分方法,量化了涉水工程防洪影响关键控制指标。研究发现:(1)在来沙大幅减少背景下,珠江河口滩涂存在侵蚀后退的可能,滩槽近期演变总体上有利于口门泄洪;(2)季风成沿岸流和洪水径流是塑造磨刀门拦门沙东、西汊发育的主动力,洪水与波浪共同作用是形成拦门沙内、外坡冲刷,拦门沙顶淤高的主要成因;(3)涉水工程对河口洪潮水位、分流比、净泄洪量、纳潮量等影响的群体效应,伶仃洋东四口门桥梁工程群对潮位影响贡献率大于围垦工程,而在西四口门围垦工程对潮位影响更大;(4)引入径潮动力比概念,提出珠江河口径潮控制分区,识别了防洪敏感河段,建立基于单宽流量概念的工程阻水效应判断方法,划分防洪影响敏感水域;(5)综合分析提出了各敏感河段或水域的涉水工程的允许壅水高度,基于口门均衡断面的河相关系,提出涉水工程引起的潮量减幅应控制在1%~2%以内。     

瓯江口内外潮汐不对称研究

基于对瓯江口内外2005 年6—7 月多个潮位站15 d 的实测潮位资料分析,利用3 种方法研究了瓯江口 潮汐不对称现象及其在时空上的变化特征与机理. 研究认为,在理论上传统地采用M2 与M4 分潮的相对振幅判 断潮汐不对称的方法不完善,潮汐不对称不仅受到相对振幅的影响,而且受到其相对位相的影响,同时其他分 潮的相互作用也是导致河口、近岸潮汐不对称的重要因素. 瓯江口潮汐属正规半日潮,潮汐不对称的产生主要 是由于M2 分潮及其倍潮M4 的相互作用. 潮汐不对称的空间变化主要表现在沿河道的纵向上,即潮汐在纵向上 由口外向上游不对称逐渐增强. 在横向上,口门外由于地形开阔,水深较大,潮汐不对称不明显且无明显变化趋 势. 在时间上,潮汐不对称在大-小潮期间具有明显变化,表现为大潮期最为明显,远大于小潮期. 因此可以认为 潮汐不对称在大-小潮期间的变化是低频分潮Msf 分潮所致.     

伶仃洋河口环流特征及其动力机制分析

基于FVCOM模型,该文建立了珠江河口三维水动力数值模式,模式覆盖了上游三角洲河网区域、八大口门区域以及伶仃洋等近岸海域。该模式的水位、流速和流向验证结果表明模式能较为准确地反映伶仃洋的潮汐潮流变化过程。对珠江河口枯季水动力特性进行了数值模拟,并基于模拟结果分析了伶仃洋余流的时空变化特征及动力成因。结果表明,伶仃洋深槽中存在表层余流向海、底层余流向陆的河口环流特征,且河口环流特征随大小潮发生明显变化:小潮期间河口环流特征较为明显,小潮后的中潮期间最为显著,大潮时河口环流特征减弱,大潮后的中潮期间表底层余流几乎均为向海,河口环流特征趋于消失。这种纵向上的余流变化特征主要是与河口斜压作用有关。此外受东北风作用,伶仃洋横向上存在一个表层余流向西,底层余流向东的横向风生环流。     

港珠澳大桥建设应开辟伶仃洋西滩泄洪排沙通道

拟建的港珠澳大桥横跨珠江口外伶仃洋水域，是珠江河口的一项特大型涉水工程，初选线位方案的工程阻水比为10．95％～19．15％，可见大桥工程的阻水影响不能忽视。工程实施后将使工程上游海区、口门及网河区水道高潮位普遍降低，低潮位有所抬高，潮差减小，潮汐动力有所减弱，潮波变形，潮汐通道的输沙能力降低，口门地区拦门沙抬高。为了减少大桥工程对珠江河口防洪及水环境的长期影响。需要进一步优化大桥工程设计方案，在研究维护潮汐通道的同时．应对西滩治理采取相应的补救措施。笔者认为。开辟伶仃洋西滩泄洪排沙通道势在必行．这是西滩治理的关键补救措施。为此特建议港珠澳大桥建设应为开辟伶仃洋西滩泄洪排沙通道留有余地。有关桥段的桥孔布置和桥墩设计应符合泄洪排沙通道的规划要求。     

伶仃洋河口近年潮位变化分析及原因探讨

利用实测资料分析了伶仃洋河口二十世纪七十年代以来年最高、最低潮位变化规律,得出高潮位抬升与口门港口、航道建设大幅度开挖、大规模采砂等致河口纳潮容积增大有关,低潮位抬升与口门地区滩涂围垦致口门水道泄洪路径延长、河口泄洪断面缩窄等有关。了解和掌握伶仃洋河口近年潮位变化,对河口防洪、综合治理及管理等有着重要意义,对掌握河口未来变化趋势、适应河口变化调整有指导作用。     

珠江河口磨刀门口外东西两汊实测分流比分析

磨刀门是珠江河口八大口门中泄洪量最大的口门,口外已形成稳定的东西两汊滩槽格局及中心拦门沙。两汊的分流比是磨刀门河口治理的重点关注问题。根据磨刀门河口及口外东西两汊2015年9月10～11日大潮同步水文观测资料,分析了东西两汊实测流速、流向及分流比特征。结果表明:东西汊总体以往复流为主,在转潮过程会出现一定的旋转流;落潮时表层流速大,底层流速小;涨潮时底层流速大,表层流速小,在转潮时刻会出现短暂表落底涨的现象;西汊的落潮量分流比大于东汊,且净泄量分流比为66%,是磨刀门入海口的主要泄水通道;而东汊的涨潮量分流比大于西汊,是磨刀门入海口的主要涨潮通道。因此,在磨刀门口外治理规划时,需重点考虑东西两汊的自然演变及分流比情况,保证其泄洪纳潮的功能。     

长江感潮河段潮汐变化特征

基于2011年长江下游大通水文站的逐日流量以及南京、镇江、江阴、天生港、徐六泾、共青圩6个潮位站的逐日高潮、低潮资料,研究海洋潮汐从河口向河段上游传播过程中的潮汐特征变化规律。结果表明,各潮位站25 h滑动平均的潮位变化与流量呈现相同的变化趋势,南京和镇江两个潮位站的水位变化最为明显,江阴、天生港、徐六泾的水位变化相对较小,共青圩潮位站的潮位基本不随径流发生相应的变化趋势;各潮位站之间均有一定的相关性,且相邻两个潮位站之间的水位相关性较高;随着潮位站之间距离的增大,水位的相关性呈现出明显的下降趋势;低水位的传播延迟时间均大于高水位的传播延迟时间;随着站点与入海口距离的增大,涨潮历时出现逐渐减小、落潮历时逐渐增大的变化趋势。     

一种基于BP神经网络的江河潮位短期预测

江河涌潮与海洋潮汐相比较,其潮位和潮时有着与海洋潮汐规律相同的一面,但它与海洋潮汐所不同的是,其更容易受到天文、气象等因素的影响,有着异于海洋潮汐的不稳定性.涌潮的潮位值变化就是各种因素综合结果的表现.通过借助BP神经网络可以逼近任意非线性函数的能力和特点,构建一个用于短期预测潮水潮位的模型,利用一小部分潮位的历史数据...     

兴化湾潮汐潮流特性及工程影响分析

福建省兴化湾内大量围填、疏浚工程建设直接影响湾内水动力环境。依据2009年2月水文观测资料,对实测资料进行分析,并利用潮汐调和分析、潮流准调和分析、潮流数值模拟等方法得到了兴化湾海区的潮汐、潮流特性以及湾内工程前后的潮位、潮流场和余流场特征。分析研究表明,兴化湾潮汐属于正规半日潮,浅水效应较弱;潮流为不正规半日潮流,浅海分潮作用较强;湾内潮波逐渐有驻波特征,形成湾内潮波的两股潮流流向稳定,呈往复流,其中兴化水道潮流涨潮占优,南日水道潮流落潮占优;工程实施后,基于调和常数的2013年7月潮位预报与实测潮位吻合较好,同时潮汐潮流性质不变,在港池、航道水域流速有所增加;兴化、南日两水道涨、落潮通量均减小,全湾纳潮量有所减少;湾内余流场整体不变,口门处涡漩有所加强。     

上海市吴淞站天文潮的推算

吴淞站是黄浦江入长江口重要的水文站，吴淞站的潮位预报对于太湖流域防洪及水资源配置工作具有重要的意义，也是上海市城市防洪的重要基础工作之一。文中首先对吴淞潮位站进行固定分潮的调和分析，再根据潮汐资料推求各分潮的调和常数，从而得到天文潮的预报方程。验证结果表明，预报方程具有精度高、速度快、简便实用等优点，适合于上海市吴淞站天文潮的推算。     

河北省泥质河口纳潮冲淤加拖淤的试验研究

河北省沿海诸多河口建有挡潮闸，由于长期关闭闸门，受潮汐影响，闸下河道严重淤积，严重影响河道的防洪安全。寻找经济、合理、客观地解决河口淤积的有效措施，是一项非常重要和迫切的任务。在子牙新河河口原型观测资料的基础上，结合河北省河口的现状，分析了全潮、纳潮、冲淤加闸下拖淤等5项试验成果，提出了河北省泥质河口清淤的最佳有效方式。     

潮汐双向流条件下丁坝水流特性研究

以长江口南支河段为原型,概化并建立水槽数学模型,研究径潮双向流条件下丁坝附近的水流结构。研究表明:丁坝一侧河岸,丁坝下游潮差远大于上游,在丁坝上游潮差小于对岸侧,下游潮差大于对岸侧;落潮时,丁坝回流区与壅水区长度大于涨潮,转流时刻,丁坝坝头附近流速相对较大;河床底部剪切应力变化在涨落急时刻最大,且落潮大于涨潮,转流时刻坝头及坝身迎水侧剪切应力增加明显。     

钱塘江斜坡式海塘遭遇超强台风渗流特性研究

钱塘江河口潮汐以非正规浅海半日潮为主,一日两涨两落,最高潮位主要受台风暴潮控制,当风暴潮来临时,会带来大量潮水入河口区,潮水位短时内升高较快。采用有限元方法模拟潮水骤升骤降状态对斜坡式海塘进行不稳定渗流分析。模型计算结果表明,采用有限元模型能够模拟海塘内浸润线随潮水的升降而适时的变化情况,与稳定渗流相比,其渗流浸润线前、后坡都较低。将50 a一遇设计潮位工况与超强台风工况下的非稳定渗流进行比对得出,相同的涨落潮时刻海塘后坡的浸润线基本相同。     

海南小海洪潮特性及洪水位主要影响因素研究

在分析小海地区洪潮特性的基础上,应用二维水动力数学模型,研究小海洪水的产生及其影响因素,以及口门整治对小海洪水位的影响。研究表明,小海洪水位不仅受洪潮特性的影响,口门通道规模与洪水位的关系也很密切。     

沿海地区洪潮遭遇分析

沿海地区直接入海的河流,河道水位由上游洪水和入海口的天文潮水位共同影响,如何考虑洪水与潮水的遭遇情况,对推求河道水面线起着至关重要的作用。文章以台山市东滘河为例介绍了河道洪水与外海潮水位遭遇的分析方法,由此确定了东滘河与外海的洪潮遭遇组合情况,为推求河道水面线及相关工程设计提供了依据。