检索结果-南通市图书馆

作者：张丽芬华东师范大学

学位级别：硕士

河口是河流入海的区域,具有渔业、航运、淡水等多种资源,是支撑人类生产生活的重要地带。在近岸和河口区域的研究中,河床地形是重要的影响因素,水动力与河床地形间存在不断相互作用的反馈关系。河口环流作为海陆相互作用的产物,通常在... 详细信息

河口是河流入海的区域,具有渔业、航运、淡水等多种资源,是支撑人类生产生活的重要地带。在近岸和河口区域的研究中,河床地形是重要的影响因素,水动力与河床地形间存在不断相互作用的反馈关系。河口环流作为海陆相互作用的产物,通常在纵向上有着表层向海、底层向陆的二层结构,对河口的沉积物净输运和地貌演变有着重要作用。河口纵向余环流的影响因素很多,除径流、潮汐外,纵向倾斜地形也可影响形成二层结构环流。前人已经耦合径流和潮汐来研究局地环流特征及其形成机制,但定量分析河口纵向地形效应方面的研究仍较为缺乏。拦门沙作为河口发育的沉积地貌,其纵向形态呈上凸状,有别于经典环流理论中的理想平缓地形。因此,以拦门沙海域为对象展开河口纵向余环流模式的分析,有利于综合考虑径流、潮汐、地形等多因素对河口纵向余环流的影响,对进一步探讨河口沉积物输移、地貌形态及生态环境演变具有重要的理论指导意义。本文于2018年7月13～20日和12月18～25日在长江口南槽拦门沙海域开展现场调查,从锚系剖面和座底三脚架观测中获得了从陆向海3个站位的全潮周期同步流速、盐度剖面等数据,并采用多波束测量获取地形数据。此外,本文还收集了现场观测期间的ERA-Interim风速数据与2019年8月31日至9月1日的南槽口外海域走航观测的盐度深度资料。基于上述实测资料的分析,获得主要结论如下:（1）长江口南槽海域存在着典型的拦门沙地貌,形态上表现为中间高陡,四周低缓的特点,地形的纵向变化相对横向更为显著。南槽口外海域存在着坡度约为0.0004的海底斜坡。观测期间,南槽海域的风向较为稳定,风速小于10 m/s,无大风浪事件形成,风对河口纵向余环流的影响可忽略。（2）南槽海域的涨、落潮流向与河道走向基本平行,侧向过程并不显著。潮流的落潮流速和历时均大于涨潮,纵向上落潮流速自陆向海逐渐减弱,涨潮流速相反,南槽海域内坡的潮不对称性相对更强。盐度资料表明,洪季受径流影响,南槽海域的盐水入侵受限于拦门沙外坡海域;枯季,拦门沙外坡海域和内坡海域均存在分层现象,但中部海域表现为良好的垂向混合;口外海域的盐度数据显示有上升流的存在,其影响范围可至拦门沙外坡海域。根据滤波窗口为34 h的纵向流速低通滤波结果可知,南槽海域洪季发育形成于拦门沙外坡海域的单环流模式;枯季发育双环流模式,由拦门沙内、外坡海域的环流共同构成。（3）结合表征河口混合的Simpson数、值和盐度结果发现,南槽拦门沙海域纵向余环流的形成主因是斜压作用,小潮阶段的潮汐应变起到次要作用。枯季,双环流的形成归因于拦门沙地形对盐水入侵的影响。南槽拦门沙海域外坡环流的形成亦可能受口外上升流的影响。本文基于Delft3D模型的Flow模块建立了一个半封闭的理想河口,通过控制拦门沙地形（滩长L和滩顶高度ht）、径流和潮汐的变化设置了7组算例,主要结论如下:（1）拦门沙地形是河口区域形成双环流模式的必要前提条件,但拦门沙L值过大并不利于双环流模式的形成,过小则又会削弱双环流模式中的内坡环流。在双环流模式能形成的前提下,拦门沙的ht与双环流模式中内坡环流的纵向范围大小呈负相关关系。（2）拦门沙海域在枯季径流量较弱的情况下更易形成双环流,同时,较弱的径流量还有利于形成纵向范围较大的内坡环流。拦门沙海域的双环流模式主要出现于小潮阶段,与小潮阶段的混合作用较弱有关。（3）拦门沙地形是河口区域形成双滞流点的必要前提条件,滞流点随拦门沙滩长的变化与纵向余环流模式一致,但随滩顶高度ht的增大,滞流点的位置可能会发生变化。在单环流模式中,受混合作用影响,小潮阶段滞流点的位置相比大潮阶段还会往上游移动。拦门沙海域的双环流结构可显著影响河口滞流点及最大浑浊带悬沙浓度的时空分布,进而影响河床季节冲淤变化。水动力与河床地形间存在不断相互作用的反馈关系,流域和河口人类活动导致的拦门沙地貌形态改变可能会间接影响双环流发生的频率与规模。本文结果可作为纵向余环流理论体系的补充,但在这个研究方向上,还有一些需进一步研究的科学问题:（a）拦门沙与河口纵向余环流的相互作用,尤其是后者对于前者的影响;（b）拦门沙与河口纵向余环流共同构成的系统对未来气候变化和人类活动的响应;（c）不同河口拦门沙引发双环流模式的显著性比较和机制识别。

关键词：拦门沙河口纵向余环流盐水入侵洪枯季大小潮周期 Delft3D过程模拟长江口南槽

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长江宜昌站径流变化过程分析

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资源科学 2012年第12期34卷 2306-2315页

作者：赵军凯李九发戴志军王一斌张爱社九江学院生命科学学院鄱阳湖生态经济研究中心九江332000 华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200062

采用长江流域宜昌、寸滩和武隆站长系列水文资料,借助Mann-Kendall统计分析、dbN小波分析、径流集中度与集中期等方法对宜昌站几十年来径流量年际和年内变化,尤其是三峡工程运行对宜昌径流变化的影响进行了分析。结果表明:近60年来宜昌... 详细信息

采用长江流域宜昌、寸滩和武隆站长系列水文资料,借助Mann-Kendall统计分析、dbN小波分析、径流集中度与集中期等方法对宜昌站几十年来径流量年际和年内变化,尤其是三峡工程运行对宜昌径流变化的影响进行了分析。结果表明:近60年来宜昌站径流汛期有显著减少趋势,枯季则有不明显增加趋势,年内分配比例也发生了变化,在2000年-2010年时段表现最明显;2000年后,宜昌站2月(径流量最小月)和10月(汛期末端)径流有突变现象,径流跳跃点(2006年)恰好与三峡水库二期蓄水时间一致。径流变化的时空分析结果证实,三峡工程运行加剧了长江上游径流汛期减少与枯季增加的趋势,使年内分配差异减小。枯季水库增泄发电使同期坝下游径流量增加,保证了中下游枯季基流量;汛末蓄水使同期坝下游长江径流量减少,可能使枯水年中下游提前进入枯水季节;这必将对长江中下游地区的水资源利用乃至生态环境产生深远影响。

关键词：长江宜昌水文站三峡工程径流量洪枯季统计分析方法

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2019年长江口南北槽水域表层沉积物特征分析

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海洋工程 2020年第4期38卷 100-108页

作者：刘启雄陈家祺刘海江张东来浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 中交上海航道勘察设计院有限公司上海200120

为探究长江口区域最新的泥沙运动特征,于2019年枯季(1月,21个样本)和洪季(8月,58个样本)在长江口南北槽及周边区域现场取样河床表层泥沙样本,测量了样本的中值粒径和级配分布。采用Folk-Ward公式计算了泥沙样本的粒度参数(分选系数、偏... 详细信息

为探究长江口区域最新的泥沙运动特征,于2019年枯季(1月,21个样本)和洪季(8月,58个样本)在长江口南北槽及周边区域现场取样河床表层泥沙样本,测量了样本的中值粒径和级配分布。采用Folk-Ward公式计算了泥沙样本的粒度参数(分选系数、偏度和峰度),并分析了沙样本内磁性物质含量。基于上述泥沙物理参数,进一步对比分析洪枯季研究区域河床表层泥沙的时空分布变化特征。分析结果表明北槽内洪枯季泥沙样本中值粒径空间分布特征一致,南槽中段洪季泥沙样本中值粒径远小于枯季泥沙样本中值粒径,南槽其他区域洪枯季泥沙样本中值粒径空间分布特征一致。同一中值粒径下,不同沙样本(中值粒径大于63μm)各粒度参数之间差异显著,而泥样本(中值粒径小于63μm)粒度参数间差异相对较小。此外,磁性物质含量测量结果表明枯季沙样本磁性物质组成的空间分布存在一定的差异,而洪季沙样本磁性物质的空间分布相对均一。

关键词：长江口南北槽深水航道洪枯季泥沙样本中值粒径空间分布特征粒度参数磁性物质含量

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珠江磨刀门河口悬沙浓度变化特征分析

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泥沙研究 2017年第4期42卷 53-59页

作者：卢陈何用吴门伍杨裕桂水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室广东广州510611 珠江水利委员会珠江水利科学研究院广东广州510611

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... 详细信息

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。

关键词：磨刀门洪枯季悬沙浓度再悬浮

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长江口最大浑浊带对水体层化的响应：过程与机理

长江口最大浑浊带对水体层化的响应：过程与机理

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作者：卢婷华东师范大学

学位级别：硕士

河口是陆海相互作用的敏感地带,该区域咸淡水交汇、径潮流相互作用。细颗粒沉积物的起动、絮凝、沉降和最大浑浊带形成演化等河口沉积动力过程决定了河口沉积物的时空分布,并深刻影响着河口及近岸海域的地貌演化、土地利用、港口的安全... 详细信息

河口是陆海相互作用的敏感地带,该区域咸淡水交汇、径潮流相互作用。细颗粒沉积物的起动、絮凝、沉降和最大浑浊带形成演化等河口沉积动力过程决定了河口沉积物的时空分布,并深刻影响着河口及近岸海域的地貌演化、土地利用、港口的安全性和航道稳定性。河口最大浑浊带发育与演化的动力因素与成因机制十分复杂,主要包括垂向环流模式、潮波变形输沙、底床沉积物再悬浮作用、水体层化效应、絮凝沉降过程等。已有水体层化效应的研究大多关注盐度层化,事实上,最大浑浊带的悬沙层化亦十分显著,但悬沙层化对最大浑浊带影响机制尚不清楚。因此,兼顾盐度-悬沙层化效应与最大浑浊带时空演化的分析与研究,有助于加深对河口沉积动力过程的机理认识及预测未来最大浑浊带的演变趋势。本文采用现场观测与数值模拟相结合的研究方法,通过剖析长江口南槽的案例,分析最大浑浊带对盐度-悬沙层化效应的响应过程,探讨其物理机制。2018年7月和12月在长江口南槽最大浑浊带进行了两次现场观测,采用锚系船载剖面结合坐底式水下三脚架的方法获得连续沉积动力过程观测数据,并收集了2013年2月和9月在南槽最大浑浊带的历史观测资料。根据层化效应指标（Richardson数）对洪枯季的盐度、悬沙层化特征进行分析,利用经验正交函数（EOF）定量研究了影响悬沙浓度的主控因素,揭示了盐度、悬沙层化与沉积物分布之间的沉积动力学联系;通过FVCOM数值模拟进行理想实验,讨论影响显著的层化效应,包括盐度层化和悬沙层化的区别与联系,以及它们对于最大浑浊带范围与强度的贡献。获得的主要结论如下。（1）根据实测资料分析,在长江口南槽最大浑浊带,落潮历时大于涨潮历时,存在显著的潮汐不对称现象。对于流速,受径流作用,口内大潮时流速高于其下段。对于盐度,受洪枯季径流量差异以及枯季较强风浪的影响,口门处在2018年洪季盐度存在分层,而在枯季则是强烈混合。对于悬沙浓度,大、小潮对比上,枯季口内口外大潮平均悬沙浓度高于小潮,而受层化效应影响,洪季口门处小潮最大悬沙浓度高于大潮;洪、枯季对比上,2013年与2018年洪季最大悬沙浓度均超过5 g/L,且均超过枯季的3倍;年际变化上,2018年洪季最大悬沙浓度位于口门,而2013年观测时在其下段。（2）针对层化时空分布特征分析发现,2018年洪季的盐度层化和悬沙层化均比枯季显著:在长江口南槽最大浑浊带,盐度导致的分层主要分布在上层和中层,而悬沙的分层主要在近底层。除盐度、悬沙对层化效应有贡献外,低流速剪切作用也很重要,一方面促进稳定层化,另一方面通过稳定层化“捕获”大量近底沉积物加强流速剪切,最终形成的层化状态是流速剪切与垂向密度梯度相互作用、相互制衡的结果。（3）利用经验正交函数（EOF）分析方法发现,2013年洪季拦门沙海域大潮时6 g/L高悬沙浓度形成的主要原因是潮流导致的沉积物再悬浮作用,叠加涨潮流携带的口外水下三角洲再悬浮沉积物;2018年洪季,拦门沙海域悬沙浓度,在大潮期间主要受潮流再悬浮作用以及盐度和悬沙层化影响,在小潮期间则主要受到盐度和悬沙层化效应的影响,同时与絮凝沉降过程相关。（4）最大浑浊带的层化效应机制包含盐度层化与悬沙层化。盐度层化能够抑制湍流的产生,阻碍近底层的沉积物向上层扩散,悬浮沉积物在底部聚集形成超过5 g/L的高悬沙浓度;同时,底部高悬沙浓度与上层较低的悬沙浓度之间形成悬沙密度梯度,导致了悬沙层化,有利于在近底捕获更多的悬浮沉积物。盐度层化与悬沙层化形成了层化效应与悬浮沉积物之间的“正反馈机制”,其中盐度层化是导致悬沙层化的重要因素,理想实验的结果也表明相较于仅考虑悬沙层化,仅考虑盐度层化条件下会形成更高的悬沙浓度。（5）经过验证的FVCOM模型进行理想实验表明,枯季最大浑浊带范围、强度小于洪季,大潮小于小潮。洪季盐度或悬沙层化影响下的浑浊带范围与强度高于枯季,大小潮的相对差异小于洪枯季。仅考虑悬沙层化条件下,浑浊带范围与强度虽随洪枯季和大小潮周期变化,但浑浊带中心位置均保持不变,位于九段沙上段以下15 km。仅考虑盐度层化条件下,浑浊带中心位置则随洪枯季和大小潮变化:相较于枯季大潮,枯季小潮浑浊带中心向上段迁移约5 km;相较于洪季小潮,枯季小潮向上段迁移约10 km。在全球变化与人类活动的影响下,极端事件频发和河口工程建设等因素使得长江口水深变化数据难以及时更新,给精细化的悬沙数值模拟工作带来挑战。未来需进一步加强层化效应和最大浑浊带对工程建设及短时间尺度的极端事件等的响应过程研究。

关键词：盐度层化悬沙层化最大浑浊带悬沙浓度理想实验洪枯季大小潮长江口

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珠江河口西南侧海域定点海流特性分析

珠江河口西南侧海域定点海流特性分析

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中国水利学会2019学术年会

作者：方神光刘晋高水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室珠江水利委员会珠江水利科学研究院

利用珠江河口西侧水域7号浮标站点近一年的实测资料,对测点海域潮汐潮流调和参数及年内各月潮流、风、余流、单宽潮量及优势流等变化趋势进行了分析。结果显示,潮汐和潮流计算到的潮型参数分别是1.64和0.88,属于典型不规则半日潮海域,... 详细信息

利用珠江河口西侧水域7号浮标站点近一年的实测资料,对测点海域潮汐潮流调和参数及年内各月潮流、风、余流、单宽潮量及优势流等变化趋势进行了分析。结果显示,潮汐和潮流计算到的潮型参数分别是1.64和0.88,属于典型不规则半日潮海域,以M2分潮为主,潮流在表、底层呈顺时针旋转,中层呈逆时针旋转;各月涨潮平均流速不超过20cm/s,落潮平均流速不超过40cm/s,涨潮流速洪季大于枯季,落潮流速洪季小于枯季,受河口径流影响微小;枯季和洪季水深平均余流流速分别为28cm/s和11cm/s,枯季余流流速显著大于洪季;最大风速对应风向枯季为正北方,洪季为正南方;枯季东北向风对沿岸流具有加强作用,洪季西南或东南向风对沿岸流具有抑制作用;风速风向影响深度能达到水深的40%左右;该海域潮流通道落潮流为优势流,总潮量以落潮量为主,枯季总潮量和落潮量显著大于洪季,最小值出现在5—6月;涨潮量洪、枯季相差不大,最大值出现在枯季向洪季过渡的5月。

关键词：珠江河口洪枯季优势流余流潮量

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