錢塘江河口兩座跨海大橋潮動力疊加影響的數(shù)值研究.pdf

1、錢塘江河口處于上海大都市圈的核心位置，周圍各城市間經(jīng)濟貿(mào)易往來密切。杭州灣作為錢塘江河口的口外海濱段，水域面積遼闊，在為水運交通提供了便利的同時，卻對陸路交通造成了天然阻礙。為了解決這一難題，跨海橋梁的建設是個行之有效的方法。在錢塘江河口區(qū)域已建及規(guī)劃在建的長度超過10km的跨海橋梁總數(shù)已超過6座。河口中大規(guī)模的橋梁工程建設勢必會對各潮動力要素造成影響，而潮位、潮流等潮動力要素又關(guān)系著沿岸水利工程設施的建造標準。目前，國內(nèi)外的研究多集中

2、在分析單座跨海大橋的影響上而較少關(guān)注兩座及以上跨海大橋共同建設的情況。因此，為了探究同一河口區(qū)域多座橋梁的潮動力疊加影響問題，本文采用數(shù)值模擬的方法進行了初步研究。
　　首先，建立包含錢塘江河口與長江口的大范圍數(shù)值模型，與實測資料對比驗證后，分析了杭州灣區(qū)域的潮動力特征，并采用計算得到的水位結(jié)果，為錢塘江河口的小尺度精細模型提供外海開邊界條件。然后，保留主橋橋墩原型，僅對跨海大橋中尺寸較小又數(shù)量眾多的引橋橋墩概化并加入小范圍的錢塘

3、江河口模型當中。最后，分別探究了兩座橋梁的獨立和疊加影響，討論分析錢塘江河口潮位、潮流以及納潮量的響應。
　　主要結(jié)果如下:
　　(1)杭州灣內(nèi)水流呈現(xiàn)明顯的往復流特性，漲潮歷時小于落潮歷時，漲潮流速大于落潮流速。此外，進出杭州灣的潮流由于受到灣口舟山群島的阻隔，主要分為五股。其中潮流通量最大的為鎮(zhèn)海-定海通道，最小的為衢山-洋山通道。
　　(2)橋梁的建設對潮動力的影響，總體上體現(xiàn)在對潮汐能量的削弱上，包括潮流流速的

4、降低，潮差的減小及納潮量的縮減。其中，潮差與納潮量的響應結(jié)果可以相互印證。此外，由于杭州灣獨特的喇叭形岸線特征，潮差受橋梁建設影響的值向上游不斷增大，直至距聞堰60km處，以兩橋共同建設工況為例，最多減小4.6cm。
　　(3)兩座跨海大橋疊加影響情況下，在對潮動力要素的沿程及全局的總體影響方面，杭州灣大橋的作用占據(jù)主導地位，嘉紹大橋僅在其橋位附近有較為突出的影響。例如潮位和納潮量的沿程變化結(jié)果中，可以發(fā)現(xiàn)總體趨勢仍是由杭州灣大橋