概念型河口及長江口淤積機制模擬分析.pdf

1、概念型河口及長江口淤積機制模擬分析SimulationandAnalysisoftheSiltingMechanismsinConceptualEstuaryandYangtzeEstuary學(xué)科專業(yè)：港口、海岸及近海工程研究生：洪育超指導(dǎo)教師：白玉川教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一五年十二月一零一血年_廣一月摘要河口是河流的終段，是河流與海洋相互作用的區(qū)域。河口區(qū)域由于受到徑流、潮流、風(fēng)、波浪、鹽水異重流、風(fēng)暴潮等自然因素的影響，加之各

2、種工程設(shè)施建設(shè)等人類活動的作用，水動力條件和泥沙運動特征往往較為復(fù)雜，不利于人們清晰認識和研究河口泥沙淤積機制。本文以二維水沙數(shù)值模擬為工具，從概化河口的角度出發(fā)，通過簡化河口形態(tài)，模擬分析了幾種河口淤積機制，并建立了長江口水沙二維數(shù)學(xué)模型，對該區(qū)域水沙特征及淤積狀況進行模擬分析。具體內(nèi)容和結(jié)論如下：1、總結(jié)并提出五種河口泥沙淤積的水動力機制：1)河段展寬淤積機制，即河流入海斷面尺度加大，流速及挾沙力減小導(dǎo)致泥沙落淤；2)潮徑頂托淤積機

3、制，即在河口，潮流和徑流相互頂托，形成平衡滯流區(qū)，進而發(fā)生泥沙淤積；3)河勢不順淤積機制，即指水動力軸線與河道(包括航道)深泓線間夾角過大，或漲、落潮水動力軸線差異過大導(dǎo)致挾沙受阻，泥沙落淤；4)局部環(huán)流淤積機制，指河口丁壩間的懸移泥沙，在壩間局部環(huán)流作用下落淤；5)異重流潛入淤積機制，即壩間泥沙沉降落淤形成異重流，經(jīng)過航道下潛歸槽形成淤積。2、相對應(yīng)于幾種淤積機制，本文建立了四個概念型河口數(shù)學(xué)模型，通過對概化河口的水動力過程、泥沙運動

4、和沖淤狀況進行模擬，分析了幾種機制的淤積特點和淤積過程。3、在對概念型河口進行模擬分析的基礎(chǔ)上，建立了長江口二維水沙數(shù)學(xué)模型，對長江口洪季水沙特征及沖淤狀況進行模擬，并對水位、流速進行了驗證，驗證結(jié)果較好。4、從河段展寬、潮徑項托、河勢不順、局部環(huán)流、異重流潛入五個河口淤積機制出發(fā)，結(jié)合模擬的長江口沖淤結(jié)果，對該水域不同位置，尤其是北槽深水航道的淤積原因進行分析，分析表明，長江口不同區(qū)域淤積機制不一。關(guān)鍵詞：概念型河口淤積機制數(shù)值模擬長