遼河口潮能通量與徑流變化響應關系的數(shù)值模擬.pdf_第1頁
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文檔簡介

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。污染物擴散、泥沙輸運和鹽水入侵等各類物質輸移與能量傳遞對河口水環(huán)境、海洋工程安全與地形演變有顯著影響。河口潮能儲量及其傳遞規(guī)律是動力沉積、潮能開發(fā)與水交換能力研究中受到關注的問題。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力場,進而對河口的潮能通量與潮能耗散進行計算,從潮能的角度認識

2、河口動力過程。首先,根據(jù)遼河口2011年和2009年的水位及潮流監(jiān)測資料對模型進行驗證,計算得到M2、S2、K1、O1四個主要分潮的潮波圖,并結合潮流一致性R討論了河口的潮流特點,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,在準確模擬水動力場的基礎上,研究遼河口潮能通量與徑流的響應關系,并比較了雙臺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、潮差的關系。
  研究顯示,口門附近及河流段受到潮-徑相互作用導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。枯水期的潮能通量最大值比平水期和豐水期的大,且沿河流上游影響范圍最遠。潮能通量的高能通量區(qū)主要集中在蓋州灘東南側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是由河道形態(tài)決定的,沿程動能的空間分布與水深變化一致,勢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。
  在雙臺子河口,隨著徑流量的增加,潮能耗散增強,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分潮在四個典型時刻的潮能通量分布顯示:漲急時刻在河口拐彎處的潮能通量最大;高潮時刻能量

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