胶州湾潮致余环流与水道-沙脊演化

胶州湾保存了较为完整的水道-沙脊体系。在人类高强度工农业活动干预下,水道的稳定是关系到该地区经济可持续发展的重要问题。数值模拟显示,受海岸线和水下地形的控制,胶州湾内外形成了若干规模、强度不等的潮致余环流系统;不同时期的水下实测地形图的对比揭示出沧口水道作为胶州湾内一条重要的黄金水道,呈现出不断淤积萎缩的趋势,据分析与余环流持续提供的细颗粒泥沙淤积有关。胶州湾潮致余环流对维系湾内、外的水力泥沙联系和水道-沙脊体系的演化具有重要作用。     

珠江口鸡抱沙附近地形冲淤演变研究

鸡抱沙位于珠江口伶仃洋喇叭湾湾顶,是伶仃洋内港口发展建设最快的地区。受自然水、沙及人类工程的影响,鸡抱沙附近的地貌形态发生了较大的变化。主要表现在:近百年来,蕉门河口由"潮优型"河口性质逐渐转变为"河优型"河口性质,凫洲水道则经历从决口→散乱→归股的由不稳定到稳定的变化过程,已成为蕉门口外的主泄洪道。而鸡抱沙和沙地区的大规模围垦,对保证凫洲水道和龙穴南水道稳定起了重要的作用。     

潮动力影响下辐射沙脊群的研究进展*

从形态、形成时间、生成机制、粒径分布和物质来源、沙洲演变和水道稳定性等方面简述潮动力影响下辐射沙脊群的研究进展。上千年前因泥沙进入辐射状潮流场而形成了体积庞大、呈辐射状分布的沙脊群。在复杂的潮动力作用下,辐射沙脊群呈现外部冲刷、中心淤积,各潮汐汊道趋于稳定的演化特点。提出今后可以将地质研究和水动力研究相结合,在潮流场模拟中加入泥沙模块,运用长周期数值模拟技术重现辐射沙脊群形成和演变的全过程,以弥补现有研究的诸多不足。     

辐射沙脊浅滩区渔港工程进港航道选线及设计

拟建如东县刘埠一级渔港工程位于辐射沙脊南翼的小洋港南岸,该岸段处于黄沙洋水道与烂沙洋水道交汇处,水沙流条件较为复杂且进港航道所依赖的近岸潮沟活动频繁。航道的选线恰当与否直接影响到工程投资及建成后的维护费用。本项研究在充分认识该渔港所在海域的水沙条件的基础上,论证了进港航道选线的合理性,优化口门区平面布置。研究表明,掘苴新闸下港道东南汊港道长期存在,属工程区岸段最主要的大型潮沟,这一潮沟在1997年以来近有向岸发育曲流的趋势,潮沟规模变化不大,潮沟两侧滩面较低,归槽水量充足,是较为可靠的通航依托。同时为隔断北汊港道,稳定东南港汊流路,宜在渔港口门区布置顺槽沟延伸约1.4km的导流堤,隔断港道直接向北的路径,保持南港汊稳定。     

船舶进出密西西比河航行细节及注意事项

0引言密西西比河是美国南北航运的大动脉,其发源于美国西部偏北落基山北段的群山峻岭中,由北向南纵贯美国大平原,注入墨西哥湾,全长3 950 km;若加上密苏里河及其汇入密西西比河河口以下的长度,则达到6 262 km,成为北美大陆流程最远、流域面积最广、水量最大的水系;其下游河段是从俄亥俄河河口到密西西比河三角洲的河口部分,全长1 570km。密西西比河出海口的自然平面形成形似鸡爪的4支水道,即西南水道、南水道、东南水道和洛脱     

小庙洪潮汐通道建港自然条件分析

小庙洪水道位于南黄海辐射沙脊群的南缘,其深槽距岸较近,通航条件较好,具有广阔的开发前景。本文在对小庙洪水道潮汐、潮流、余流、波浪、泥沙等自然条件分析的基础上,根据近期的地形资料,论证了小庙洪水道的滩槽稳定性和演变规律,研究了沿海围垦工程对小庙洪水道动力环境的影响,研究结果表明小庙洪水道具有良好的建设深水港口的自然条件。     

长江中游调关水道演变规律及趋势分析

通过实测资料系统分析了长江中游调关水道演变特点,重点对三峡蓄水后调关水道演变规律进行了分析,并研究了调关水道未来演变趋势。结果表明,调关水道河床由中细沙组成,河岸为粘性土和沙组成的二元相结构,河段自然属性较强,历史上河床在自然条件下主要表现为凹岸崩坍、凸岸淤长,弯顶缓慢下移。三峡工程运行后,来沙减少,枯水流量增加等因素影响,原淤积性凸岸发生冲刷,河道总体流速降低,且弯道进口区域由于凸岸冲刷,水流趋直,弯道环流作用减弱,导致了凹岸淤积。随着三峡蓄水后来沙持续减少,弯道段凸冲凹淤的趋势将会持续。     

沙质海岸破波带内底部离岸流及沙坝迁移数值模拟研究

建立了破波带内三维水动力泥沙数学模型体系,模型中同时考虑了波浪、波生底部离岸流、非粘性泥沙运动及地貌演变等动力机制。通过波浪水槽实验实测水、沙及地形数据验证,所建模式可有效模拟破波带内底部离岸流、泥沙运动过程及离岸沙坝的随时间迁移规律。模拟成果表明波浪破碎后引起的波生流系在破波带内形成一个时均垂向环流结构,其中底部时均流向指向外海,表层则指向近岸,靠近破波点处,底部离岸流的流速逐渐降低。在时均垂向环流体系的输送下,破波带内被波浪掀起的床面泥沙在底部离岸流作用下持续向外海输送,并在破波点附近堆积形成沙坝。沙坝的形成改变了局部波流场结构,在波浪的持续作用下逐渐向外海运移直至剖面达到基本平衡。     

钦州湾滩槽地貌体系演化数值模拟研究*

钦州湾的滩槽地貌体系由东、中、西3条主要的涨、落潮水道和相间分布的沙脊(洲)组成。利用3D、无结构网格、有限体积法、并行计算的FVCOM数值模式对整个钦州湾水下地形的冲淤演变进行模拟研究。结果表明,槽冲滩淤的冲淤格局反映出潮流是塑造和维持钦州湾滩槽地貌体系演变的主导动力;钦州港对东水道2000年9月—2002年12月、2004年2月—2008年12月分别进行的3万吨级、10万吨级航道疏浚工程引起了目前的滩槽地貌体系的冲淤调整,初期强度较大,随后缓慢下降,这一调整过程将持续很长一段时间;各类工程的影响相互叠加,须密切关注。     

闽江河口三维潮流数值模拟及特性分析

基于FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model)模型,建立了闽江河口区域精细化的三维潮流数值模型。对模型的海底摩阻系数的选取进行讨论,得出Koutitas公式更为合理的结论。采用该模型对闽江口的潮汐、潮流特征进行分析,得出以下结论：闽江外海潮波自东南至西北向近岸区域传播,水道内潮流有明显的往复流性质;熨斗岛北部和东部区域,潮流多以旋转流为主;闽江北支水道以落潮流为主,河口区域三维流场在侧向支流影响区域分层不明显。     

潮段平均流速计算方法研究

在海岸、河口、海湾等地区,潮流是最基本海水运动和主要的水动力因素之一,受海底地形、岸线和岛屿的影响,潮流运动基本呈现为往复运动,即涨潮流速和落潮流速方向相反,相差180°左右。描述往复运动潮流动力强弱的重要指标之一是潮段平均流速和潮平均流速。结合实际海区的实测潮过程,文中对潮段平均流速的3种计算方法和对水文全潮的潮平均流速的3种计算方法进行了对比研究。研究结果表明,不同的计算方法其结果存在着误差,建议潮段平均流速采用积分平均方法,潮平均流速计算采用加权平均法。     

福建兴化湾近岸地貌特征与泥沙来源分析

在现场地貌调查及沉积物取样分析的基础上,对兴化湾的自然条件、沉积特征、泥沙来源及运移趋势进行了分析。判明石城岛以西水下沉积物以粘土质粉砂分布为主,泥沙粒径在0.01 mm左右,为河流下泄泥沙沉积为主。石城岛以东局部区域沉积物质为极粗砂,为近岸山体及浅滩冲蚀物质沉积为主。兴化湾的泥沙主要为河流输沙,其次是周边沿岸冲蚀入海物质及岬角岛礁受风浪侵蚀泥沙。由于湾外涨、落潮流路的稳定和潮流动力的强劲,湾内水深地形与潮流动力有很好的对应性和稳定性,泥沙运动仅限于湾内泥沙的再搬运。     

实测数据和数值模拟相结合的办法计算海湾纳潮量

通过在胶州湾口连续25h走航观测得到每次走航通过湾口的流量,计算出每个潮汐过程通过湾口的总流量,即纳潮量。应用POM模式模拟相应时间的潮汐潮流,计算得到模拟的纳潮量值。比较二者计算值,并根据模拟30d纳潮量的平均值,计算得出胶州湾纳潮量约为8．943亿m^2。本研究提出一种计算海湾纳潮量的新方法,可供计算海湾纳潮量时参考。     

温州状元岙化工码头工程潮流泥沙数模研究

采用水动力泥沙条件、底床冲淤演变分析及二维潮流泥沙数值模拟手段,对拟建的温州港状元岙港区化工码头工程方案进行了研究。研究结果表明:(1)工程海区潮汐属于正规半日潮类型,为强潮海区;(2)工程海区潮流性质属于不规则半日浅海潮流,潮流运动呈往复流形式;(3)工程海域深槽多年来在波浪潮流作用下一直处于稳定状态;(4)规划的化工码头走向与涨落潮流走向基本一致;(5)规划的化工码头实施后工程附近海区的涨落潮流速呈增加趋势,码头前沿会略有冲刷;(6)化工码头建设对锚地流场没有影响;(7)化工码头工程方案是合理可行的。     

定常径流条件下环胶州湾河流来沙数值模拟

胶州湾沿岸河流众多,这些河流每年都能携带大量泥沙进入胶州湾。本文利用三维的ECOMSED水动力-泥沙数值模型对定常径流和含沙量条件下12条河流对胶州湾的输沙进行了数值模拟,得到了胶州湾的余流分布、特征时刻胶州湾内泥沙浓度以及一个潮周期后胶州湾的冲淤分布。     

海平面上升对长江口涨落潮历时差的影响

针对近年来全球变暖,海平面上升影响河口地区水文特性的问题,对海平面上升对长江口涨落潮历时差的影响进行研究。采用二维潮流数学模型的方法,模拟在长江口上游大通的洪枯季及年平均径流量条件下,海平面上升100 cm对涨落潮历时的影响。结果表明:海平面上升减小了长江口北支上半段、南支和南北港等中上游区域的涨落潮历时差,对靠近外海的北支末段和南北槽的涨落潮历时差影响很小。海平面上升加大了河口地区的涨潮动力,使长江口的涨落潮历时差有所减小,由此对长江口地区的盐水入侵和泥沙输运带来的影响必须引起重视。     

南汇东滩及浦东国际机场外沿围海造地工程潮流数学模型研究

通过建立长江口、杭州湾大范围平面二维潮流数学模型,综合考虑长江口、杭州湾两大潮波系统,探讨南汇东滩及浦东国际机场外沿圈围工程对附近各关心水域的水动力条件的影响范围及程度。研究结果表明:南汇东滩及浦东国际机场外沿圈围工程后,长江口侧的涨、落潮潮量略有减小,而杭州湾则略有增大。相应的,工程附近海域的潮流流速和潮差也受到工程不同程度的影响。就流速变化而言,涨潮时,南槽主槽流速略有下降,北槽则略有增加,落潮时,南槽主槽流速主要呈现略有增加的趋势,而北槽则基本不变;在杭州湾侧海域,涨、落潮水流流速均略有增加。而潮差方面,在长江口一侧,高桥处潮差略有减小,且呈现出越接近工程区,潮差变率越大的趋势;而在杭州湾一侧水域,潮差整体呈略有增加趋势,但是变率基本都在1%以内。     

南黄海辐射沙脊群西洋水道质点示踪数值模拟

基于二维水动力数学模型和现有西洋垂线流速分布公式,运用Lagrange质点示踪法计算分析了南黄海辐射沙脊群北部西洋水域的质点运动轨迹,并与投放到该海域的GPS漂流浮标运动轨迹作比较,计算结果与实测浮标漂流轨迹吻合良好。模拟结果表明,西洋水域的涨潮表层流速最大可达3.5 m/s,落潮流速最大可达2.0 m/s,水质点运动主要沿着主槽方向,当质点运动到潮流沙脊区域,其运动会发生偏移,Lagrange余流方向指向南面。