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由于河口地区是河流与海洋的交汇地带,起着河海连接、过渡的特殊作用。而河口盐淡水混合产生的河口异重流不仅影响到河口的泥沙运动特性和水下三角洲的发育,而且影响到河口地区的水质和水资源联合开发的最优调度问题,进而影响河口城市的发展,所以若要实现河口地区的可持续发展,解决河口生态环境保护、污染物扩散自净、农田灌溉和城市供水等淡水资源利用、港口和航道建设及河口整治与滩涂围垦等问题,就必须掌握河口地区水流运动特性及盐淡水掺混特性。
河流淡水一般由上层流向口外海域,海洋盐水则由下层侵人口门之内,由于水流紊动作用与分子扩散,盐淡水之间必然会产生掺混,即混合现象。盐淡水混合过程是河口区水动力过程的一个重要部分。河口地区的水流和盐淡水掺混受河口几何形态、潮差、上游淡水流量、风及浪等诸多因素的影响,并有着大小潮和洪枯季变化周期。一般情况下,上游径流量、水深及潮汐强弱起主要影响作用。
本文在对正规半日潮、河川径流等进行概化的基础上,进行了系统的水槽物理模型试验,在对水流运动特性进行试验分析的基础上,研究了河口地区盐淡水掺混特性,并且分析了潮差、上游径流量、水深、外海盐度对河口潮汐水域盐淡水掺混特性的影响。
主要研究内容包括:
1.通过大量的文献查阅,系统阐述了潮汐水域水流运动及盐淡水掺混的研究方法和国内外关于河口地区水流运动特性及盐淡水掺混特性的研究现状。
2.针对河口潮汐水域均质水体,进行了潮周期为45min,上游径流量为01/s、11/s、21/s,潮差为2.7cm、3.6cm、4.5cm,水深为10cm、13cm、16cm组合情况下的系列试验,共8组,对物理模型中各流速测点的流速值进行了测量。
3.根据试验测得的流速数据,给出了不同上游径流量、不同潮差、不同水深下各测点的流速随时间变化图。分析了潮差、水深、上游径流量对河口潮汐水域水流运动的影响。
4.针对河口地区,进行了潮周期为45min,外海盐度为4.5‰、8‰、12‰、19.2‰,上游径流量为0.51/s、11/s、21/s,潮差为2.7cm、3.6cm、4.5cm,水深为10cm、13cm、16cm组合情况下的系列试验,共13组,对物理模型中各盐度测点的盐度值进行了测量。
5.根据试验测得的盐度数据,给出了涨落潮过程中盐度测点的盐度过程曲线,上、中、下游各测点水下1 cm、水下3cm、水下5.5 cm和水下8cm处的平均盐度与上游径流量、潮差、外海盐度的关系曲线。
6.分析了河口地区潮汐水域盐度纵横向分布特点及上游径流量、潮差、水深、外海盐度对河口潮汐水域上中下游各测点盐度垂向分布的影响。
河流淡水一般由上层流向口外海域,海洋盐水则由下层侵人口门之内,由于水流紊动作用与分子扩散,盐淡水之间必然会产生掺混,即混合现象。盐淡水混合过程是河口区水动力过程的一个重要部分。河口地区的水流和盐淡水掺混受河口几何形态、潮差、上游淡水流量、风及浪等诸多因素的影响,并有着大小潮和洪枯季变化周期。一般情况下,上游径流量、水深及潮汐强弱起主要影响作用。
本文在对正规半日潮、河川径流等进行概化的基础上,进行了系统的水槽物理模型试验,在对水流运动特性进行试验分析的基础上,研究了河口地区盐淡水掺混特性,并且分析了潮差、上游径流量、水深、外海盐度对河口潮汐水域盐淡水掺混特性的影响。
主要研究内容包括:
1.通过大量的文献查阅,系统阐述了潮汐水域水流运动及盐淡水掺混的研究方法和国内外关于河口地区水流运动特性及盐淡水掺混特性的研究现状。
2.针对河口潮汐水域均质水体,进行了潮周期为45min,上游径流量为01/s、11/s、21/s,潮差为2.7cm、3.6cm、4.5cm,水深为10cm、13cm、16cm组合情况下的系列试验,共8组,对物理模型中各流速测点的流速值进行了测量。
3.根据试验测得的流速数据,给出了不同上游径流量、不同潮差、不同水深下各测点的流速随时间变化图。分析了潮差、水深、上游径流量对河口潮汐水域水流运动的影响。
4.针对河口地区,进行了潮周期为45min,外海盐度为4.5‰、8‰、12‰、19.2‰,上游径流量为0.51/s、11/s、21/s,潮差为2.7cm、3.6cm、4.5cm,水深为10cm、13cm、16cm组合情况下的系列试验,共13组,对物理模型中各盐度测点的盐度值进行了测量。
5.根据试验测得的盐度数据,给出了涨落潮过程中盐度测点的盐度过程曲线,上、中、下游各测点水下1 cm、水下3cm、水下5.5 cm和水下8cm处的平均盐度与上游径流量、潮差、外海盐度的关系曲线。
6.分析了河口地区潮汐水域盐度纵横向分布特点及上游径流量、潮差、水深、外海盐度对河口潮汐水域上中下游各测点盐度垂向分布的影响。