浙江甬江潮波传播特征及影响因素分析

根据浙江甬江2015年全年潮位资料和洪、枯季水文观测资料,分析了潮波自甬江口门向上游传播过程中变形与衰减规律,并分析了影响因素。结果表明:口门处涨潮历时大于落潮历时,随着潮波上溯,上游奉化江河段落潮历时大于涨潮历时,口门处涨潮流占优,上游支流奉化江河段落潮流占优;河床阻力作用、上游径流顶托是造成潮波沿程变化的主要原因,河床阻力越大,潮波衰减越快,大潮期间潮波衰减比小潮期间更为显著,洪季潮波衰减比枯季更快。     

宁波市三江河道水沙变化规律及成因分析

宁波市的姚江、奉化江和甬江俗称“三江”。基于2013—2016年7次水文测验资料,并结合多年潮位资料和1987年水文测验资料,对三江河道水沙变化规律及其成因进行了分析。研究表明:三江河道径流“顶浑”作用较强,含沙量自甬江口向上游逐渐递减;受海平面上升、河势变化和人类活动的综合影响,三江河道各潮位站平均高潮位自20世纪80年代起均呈抬升趋势;2010—2016年镇海站平均高潮位较20世纪80年代抬升了0.33 m;近30 a来,同样潮差下,甬江口断面涨潮平均流速无明显变化,涨潮量呈减小趋势,而含沙量和输沙量呈增大趋势。研究成果为三江河道的河床演变分析提供了一定的科学依据,以及为甬江流域的治理提供了一定的技术支撑。     

浙江沿海及长江口同步潮位数据比较分析

通过对浙江沿海及长江口31个潮位站同步潮位数据分析比较可知,浙江沿海各站的潮汐变化有着较好的一致性和明显的规律,即在半个月的潮汐周期中出现1次大潮和1次小潮,而在1个太阴日中,出现2次高潮和低潮,潮汐变化过程呈现出半日潮特征。在河口区,落潮历时长于涨潮历时,且由河口口门向上游历时差逐渐增大;在近岸浅海区,长江口至浙中沿海的大目涂站,表现为落潮历时长于涨潮历时;向南至浙中沿海的东矶岛、大陈岛站涨落潮历时基本相等;总的来说浙南沿海松门、披山岛、坎门、洞头站涨潮历时略长于落潮历时;而南麂岛、琵琶门和霞关站又以落潮历时略长于涨潮历时为特点。在近岸浅海区,潮差分布从长江口往南到霞关总的趋势由北向南增大。在河口区,最高潮位和平均高潮位由河口向上游逐渐增大;在近岸浅海区,最高潮位和平均高潮位由北向南增大,最低潮位和平均低潮位的分布则恰好相反。     

甬江流域年最高潮位资料的随机特性分析

河道防洪堤的高程取决于设计潮位的频率计算，进行频率计算，首先要对潮位资料进行资料的代表性和一致性分析。甬江由奉化江、姚江汇集而成，甬江河段及奉化江中下游河段为感潮河段。对甬江、奉化江的北渡、宁波、镇海3个站的潮位资料进行了随机独立性分析，并分析了产生特性的原因。     

辐射沙洲海域潮汐不对称对岸线变化的响应

基于Delft3D建立辐射沙洲海域平面二维潮流数值模型,并与实测潮位流速进行验证,保证了计算精度。分别对1984年和2014年岸线条件下辐射沙洲海域的潮汐不对称性进行了研究。结果表明,辐射沙洲海域潮波变形显著,大部分区域涨潮历时小于落潮历时。近岸地区潮波变形在岸线变化后明显减弱。浅滩和深槽处涨落潮流速相对大小不同。岸线变化使得该海域涨潮占优的特性越发显著。通过分析烂沙洋水道及西洋水道的潮汐不对称性,分别探讨了岸线变化对两个潮波系统的影响特征。岸线变化对传入辐射沙洲南部水域的东海前进波的影响为:大潮期涨落潮潮高不对称性在岸线变化前后差别大,偏度在岸线变化后略微增加。岸线变化对传入辐射沙洲北部水域的黄海旋转潮波的影响为:偏度在岸线变化后增加明显,造成潮汐不对称的主要分潮组合可能发生改变。     

甬江洪枯季水沙特性分析

基于2010年7月(洪季)及2011年1月(枯季)甬江水文、泥沙观测资料,从潮位特征、涨落潮历时、流速、潮量、含沙量分布和输沙能力等方面分析甬江洪枯季水沙特性.分析表明:(1)甬江洪季最高潮位、最低潮位、平均潮位和最大潮差略大于枯季.(2)洪季大潮的平均涨潮历时比枯季长,平均落潮历时比枯季短,小潮时则相反.(3)甬江洪枯季断面垂线平均流速表现为大潮大于小潮,落潮大于涨潮,流速沿程增加,进潮量与涨潮差线性相关;(4)断面垂线平均含沙量呈现枯季大于洪季、大潮大于小潮的特征,且含沙量的垂线分布为Ⅱ型;引入背景含沙量,建立了洪、枯季的水流输沙能力公式.     

涌潮的形成和传播

在潮汐河口，流量峰值出现时间早于潮位峰值，潮位波中的高潮痊传播速度快于低潮位，结果使得天传播方向上，波阵面自高潮位向低潮位的比降不断增大，而低潮位向高潮位则不断减小，这种比降差使得落潮期潮流受阻，而潮流受阻反过来又抬或了低潮位，导致低潮位相位滞后，而相位滞后又使得从落潮转到涨潮时涨潮流量始于某一初值，大潮期间，相位滞后角以及由此而引起的落潮转到涨潮时涨潮流量初值增大，并形成涌浪。这种出现在落潮转互     

感潮分汊河段二维浅水非恒定潮流数值模拟研究

长江下游河段受径流和潮汐双重作用,潮流动力机制复杂,且下游河道形式多以分汊河段为主,河床边界蜿蜒曲折。以汊道众多的扬中河段为例,建立了感潮河段二维浅水非恒定潮流数学模型。模型计算结果表明,模型精度高,潮位和断面流速分布合理,流量过程与实测值差别不大,能精确复演感潮分汊河段的潮汐水流运动过程。通过枯水大潮期模拟,以汊道分流比变化做为主要分析目标,发现潮流界附近的扬中河段涨潮动力不强,汊道分流比涨潮期趋向于无序状态,而落潮期则持续时间较长,分流比稳定在落急时刻附近。     

宁波三江河道水沙特性及冲淤变化规律

从径流量、潮量和含沙量的历史变化角度,对宁波三江水沙特性做定性描述,并阐述了奉化江、姚江和甬江的河床演变及冲淤规律.历史上三江河床较为稳定,河道处于相对冲淤平衡状态,但1959年姚江大闸和1975年镇海拦海大堤两大工程的相继建成,引起甬江河道发生剧烈淤积以适应水动力条件的改变,经过多年调整才渐趋平衡.随着社会经济的迅速发展,三江沿岸涉水工程(桥梁、码头等)、水资源开发利用(水库等)及人类活动(建筑垃圾和淤泥违规倾倒)逐年增多,甬江河道尤其边滩进入缓慢淤积期.奉化江河道亦处于缓慢淤积状态,但总体淤积强度相对较小.姚江闸下河段在大闸不泄流的情况下水动力条件较弱,河道整体处于单向淤积状态之中.研究宁波三江河道的演变历史规律,不仅可丰富河床演变学关于潮汐河口的理论,还可为我国类似感潮河流的淤积治理提供相应的参考.     

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。     

磨刀门水道枯季大潮水体层化混合分析

通过分析磨刀门水道枯季大潮期间的水体盐度实测资料,得出涨落潮时期盐跃层上下流速结构的差异性,确定了磨刀门水道盐度和盐水楔变化特征,判定磨刀门河口属于部分混合型河口。采用整体Richardson数、梯度Richardson数以及势能函数φ等3种层化指标,计算分析了磨刀门水道枯季大潮期垂向各层不同密度水体层化混合的周期性变化过程,指出出现层化混合的峰值时期。采用Simpson势能理论,分析了磨刀门水道枯季大潮期的河口环流、潮汐应变和潮汐紊动过程,及其与水体层化指标特征峰值的对应关系,结果显示磨刀门水道枯季大潮期河口环流加剧水体层化,潮汐紊动促进水体混合,潮汐应变则是在涨潮时促进混合,在落潮时促进层化。分析指出潮汐应变是引起磨刀门水道各层不同密度水体周期性层化混合现象的主控因子。     

甬江及河口附近海域枯季水沙特性分析

基于2016年1月甬江及河口附近海域水文、泥沙观测资料,从水动力条件和泥沙环境两方面分析该水域枯季水沙特性。分析表明:①甬江最高潮位沿程变化不大,最低潮位沿程下降,最大潮差沿程增大;甬江河口附近海域的最高潮位、最大潮差和平均潮位都呈西北高于东南的特点。②甬江流速从上游至下游逐渐增加,河口附近海域流速总体上呈北强南弱的平面分布特点。③甬江从上游至下游含沙量先增后减,大潮含沙量大于小潮。河口附近海域西北侧含沙量大于东南侧,大潮含沙量大于小潮。输沙量和含沙量的规律较为一致。④甬江在同一个涨落潮周期内,含沙量存在两个峰值,分别出现在涨急、落急之后1~2 h。河口附近海域与河道内不同,含沙量存在单峰和双峰两种情况。     

不同风向对珠江东四口门盐水入侵的影响

采用MIKE3构建珠江东四口门三维水动力数值模型,对枯水期各风向下珠江口的水动力进行模拟,分析北风、东北风和东风对河口涨落潮流速、盐度分布、潮通量的影响。结果表明:表层和底层水体的涨落潮流速变化在风的作用下是相反的。北风促进虎门垂向环流的发展,使小潮期垂向净环流出现频次增加且环流强度增大,导致口门内盐水入侵距离增大,垂向平均盐度增大,东北风的影响与北风相似但幅度较小,东风则相反。北风、东北风使东四口门涨潮量减少,东风使涨潮量增加,落潮量的变化则不仅与风向相关,还与河道走向、垂向环流有关,因此4个口门的落潮量对风的响应有所不同。风的持续作用对虎门盐水入侵影响较大,对其他三口门影响相对较小。     

涌潮对钱塘江河道流场影响的三维数值模拟研究

利用实测的钱塘江地形数据建立了钱塘江三维河道的计算机几何模型,并根据已有的涨潮潮位等水文信息,采用VOF方法追踪模拟水和大气的自由交界表面,对钱塘江涌潮进行了三维非稳态数值模拟。数值模拟结果与不同时刻和不同测点所测得的水文数据的对比显示,模型能较好地模拟涨潮条件下河道内流场和潮位的变化。在此基础上进行了涌潮对河道内流场影响的规律的研究。     

宁波市“三江”干流主要水质指标时空变化特征分析

为了解宁波“三江”干流主要水质指标时空变化特征，运用LSD(least significant difference)法分析，选取21个水质监测断面的DO、TN、TP、NH₃-N、COD_Mn、盐度(或氯度)等6项主要水质指标，从不同时间尺度分析主要水质指标的变化趋势，从不同空间尺度分析主要水质指标的变化差异。分析表明：近5 a，姚江水质逐步改善，奉化江、甬江水质无明显变化，奉化江受潮汐影响不明显，基本属于淡水水域；甬江水环境受盐度变化影响较大。     

黄河三角洲沿岸日潮区的空间分布与潮汐特征

该文基于黄河三角洲沿岸实测潮位数据,探讨了研究区域沿岸日潮区的空间分布与潮汐特征。全日潮的潮型特性和潮位曲线形态分析结果表明,黄河三角洲北岸日潮区的西界位于老九井至106沟之间,东岸日潮区的南界位于现行黄河入海口南侧。半日分潮无潮点和潮汐调和常数计算结果表明,众多半日分潮无潮点集合在一定区域而形成黄河口无潮区,致使半日分潮振幅减小,全日分潮振幅上升为主控当地整体潮汐运动的因子。潮汐学理论计算与实测潮位数据统计分析结果表明,大潮和小潮的理论出现时间分别在月赤纬最大和最小的日期;全日潮约占全年时间的三分之二。日潮区的潮差小,大潮与小潮潮差相差悬殊;涨潮历时比落潮长。月平均海面的月际变化、年际变化与年内变化均较大。最高潮面夏半年比冬半年高,最低潮面冬半年比夏半年低。     

珠江磨刀门河口悬沙浓度变化特征分析

根据2011年枯季和2012年洪季在大、中、小潮期间的多点同步现场观测资料,分析研究了磨刀门河口悬沙浓度变化特征。结果表明:磨刀门口悬沙浓度纵向分布呈近岸高,远岸低的趋势;横向分布具有季节性差异,洪季主槽大于滩地,枯季滩地大于主槽;垂向分布洪季主要以斜线型分布为主,枯季主要以抛物线型分布为主。潮周期平均含沙量大潮普遍大于中、小潮;洪、枯季磨刀门口外落潮含沙量普遍大于涨潮含沙量。洪季含沙量混合较为均匀,落潮时含沙量增大,涨潮时含沙量减小,枯季含沙量分层明显,。受波浪潮汐作用,一个周期内有多次明显的再悬浮过程,涨潮时增大,落潮时减小。     

浙南地区潮汐特性长期变化趋势研究

近几年监测数据显示,浙南地区潮汐规律正发生改变,为研究其变化趋势,本文利用Mann-Kendall和BG分割算法等方法,对温州、瑞安、鳌江3个站点近60年潮位资料进行分析。结果表明:浙南沿海地区潮汐特性发生很大变化,平均高潮、平均潮差有增高、增大趋势,平均低潮正逐渐降低,涨潮时间变长,落潮时间缩短,且各站点潮汐特征变幅不同,其中温州站平均高潮变幅最小,平均低潮、平均潮差变幅最大,鳌江站涨落潮历时变幅最大。研究发现潮汐特性发生突变的时间与河道挖沙、滩涂围垦等人类活动加剧的时间段相吻合,这表明河道挖沙、滩涂围垦是引起潮汐特性变化的主要因素。     

泉州湾潮汐、潮流及浅滩干湿变化的数值研究

本文建立了一种适应POM模型特点的干湿点数值处理方法，将其镶嵌于二维POM模型中用以模拟泉州湾的潮汐潮流，两个站点上的模拟结果与实测数据吻合较好。计算结果还显示：泉州湾的潮汐潮流均以半口潮为主；除在湾口中部呈现出较强的旋转流外，湾内大部海域以往复流为主；另外，计算得到的泉州湾内平均潮差约为4m，如此大的潮差是导致湾内浅滩和暗礁在落潮时干出、涨潮时重新被漫过的根本原因。     

海南红塘湾潮汐不对称性分析

基于海南红塘潮位测站2016年3月至2017年3月实测潮位资料及8个临时站点8月9—20日大、中、小全潮实测完整潮位资料,应用偏度与复分析方法,研究了红塘湾潮汐特征及潮汐不对称现象,探讨了红塘湾毗邻海域潮汐不对称性分布特征及机理。研究认为,作为开敞式弧形海湾,红塘湾海域为天文潮主导的不正规全日潮,主要分潮K₁,O₁及M₂等振幅自岸向海稍有减小,迟角自东向西逐渐增大;全年潮汐不对称性表现为落潮主导;潮汐不对称主要受K₁-O₁-M₂分潮的相互作用控制,短时间尺度随其相互作用在大小潮期间波动,长时间尺度受K₁与S₂分潮相互作用呈半年周期性变化,空间上由岸向海、自西向东逐渐减弱,水深相近的湾内变化较小且与湾外有明显区别;以天文潮主导的开敞弧形海湾,潮汐不对称性时间上受各天文潮分潮相互作用影响,空间上受地形要素控制,距岸近、坡陡、水浅时潮汐不对称性更强。