徑流、潮流耦合作用下大沽河河口懸沙輸移擴散數(shù)值研究.pdf

1、河口海岸地區(qū)是人類開發(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,其水沙動力特性非常復(fù)雜;對徑流、潮流和懸沙等因素的行為特性進行深入分析和探索具有重要的理論研究意義和實踐價值。
　　本文以大沽河口作為研究區(qū)域,通過觀測數(shù)據(jù)搜集、整理與分析、數(shù)值計算等手段,探討了大沽河口的徑流、潮流耦合作用下的水動力以及泥沙輸移擴散行為特性。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,徑流量越大,徑流影響的區(qū)域越大。非恒定徑流對河口區(qū)域的最大影響范圍一般發(fā)生在落急時刻附近,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)生在漲急時刻附近,影響區(qū)域分別為8.2km2、52.4km2、98.8km2。
　　(2)分析了徑流對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

3、低潮位的影響大于高潮位。徑流量較大時,河口下游水體運動方向與徑流方向基本一致;徑流量的大小對河口下游潮流速和流向均會產(chǎn)生一定影響。
　　(3)恒定徑流的懸沙濃度一定時,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間有關(guān),時間越長,海床沖刷范圍越大。其中72小時后最大沖刷范圍約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,淤積強度有所增加,且淤積位置逐漸遠(yuǎn)離河口。
　　非恒定來水來沙條件下,落急時刻懸沙濃度相對較大,最大可達(dá)3.0kg/m3;漲急時刻懸沙濃度相對較小,懸沙濃度變化主要集中在近口段,最大值約為1.5kg/m3。非恒定來水來沙條件下,河口附近均會形成東北-西南走向的沖淤帶。跟其它潮流典型時刻相比,落急時刻的潮流速和水力挾沙力相對較大,沖淤范圍也相對較大;具體來說:河