遼河口潮能通量與徑流變化響應(yīng)關(guān)系的數(shù)值模擬.pdf

1、河口受到潮流和徑流的雙重作用，是陸海相互作用劇烈的區(qū)域。污染物擴(kuò)散、泥沙輸運(yùn)和鹽水入侵等各類物質(zhì)輸移與能量傳遞對(duì)河口水環(huán)境、海洋工程安全與地形演變有顯著影響。河口潮能儲(chǔ)量及其傳遞規(guī)律是動(dòng)力沉積、潮能開發(fā)與水交換能力研究中受到關(guān)注的問題。因此，探討潮-徑共同作用下遼河口的潮能分布規(guī)律可為河口環(huán)境沉積動(dòng)力過程等方面的研究提供參考。
　　本文基于FVCOM模型模擬遼河口的水動(dòng)力場(chǎng)，進(jìn)而對(duì)河口的潮能通量與潮能耗散進(jìn)行計(jì)算，從潮能的角度認(rèn)識(shí)

2、河口動(dòng)力過程。首先，根據(jù)遼河口2011年和2009年的水位及潮流監(jiān)測(cè)資料對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，計(jì)算得到M2、S2、K1、O1四個(gè)主要分潮的潮波圖，并結(jié)合潮流一致性R討論了河口的潮流特點(diǎn)，指出在遼河口河流段、口門及蓋州灘附近一帶潮流一致性較好。其次，在準(zhǔn)確模擬水動(dòng)力場(chǎng)的基礎(chǔ)上，研究遼河口潮能通量與徑流的響應(yīng)關(guān)系，并比較了雙臺(tái)子河口與大遼河口的潮能通量與耗散情況。最后，以大遼河口為研究區(qū)域，將上游邊界延伸至三岔河（潮流界），探討了大遼河潮能變化與

3、水深、潮差的關(guān)系。
　　研究顯示，口門附近及河流段受到潮-徑相互作用導(dǎo)致潮能通量分布不同。大潮期間遼河口的潮周期平均潮能通量約為小潮期間的兩倍?？菟诘某蹦芡孔畲笾当绕剿诤拓S水期的大，且沿河流上游影響范圍最遠(yuǎn)。潮能通量的高能通量區(qū)主要集中在蓋州灘東南側(cè)和河道急劇縮窄及拐彎處，低能通量區(qū)集中在河口附近潮灘和上游河段。感潮河段沿程能量分布與耗散特點(diǎn)是由河道形態(tài)決定的，沿程動(dòng)能的空間分布與水深變化一致，勢(shì)能的空間分布和潮差變化一致，

4、且在沿程能量組成中占主要部分。
　　在雙臺(tái)子河口，隨著徑流量的增加，潮能耗散增強(qiáng)，豐水期耗能率最高值為0.13MW·km-2。在大遼河口，大潮期間的耗能率約為小潮期間的兩倍。雙臺(tái)子河口的彎曲程度小于大遼河口，河槽寬深比大于大遼河口，其河口灣區(qū)斷面的潮能通量比大遼河口大。在口門附近，豐水期潮能通量的方向指向外海，枯水期的方向則相反。
　　M2分潮在四個(gè)典型時(shí)刻的潮能通量分布顯示：漲急時(shí)刻在河口拐彎處的潮能通量最大；高潮時(shí)刻能量