潮汐河口的水流泥沙特点及河床演变.ppt

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1、第六章潮汐河口的水流泥沙特点及河床演变第一节潮汐河口的分段和分类第二节潮汐河口区的水流特性第三节潮汐河口区的泥沙运动特点第四节潮汐河口区的河床演变6.0概述-基本概念第六章潮汐河口的水流泥沙特点及河床演变河口区：河流与受水水体(河流、湖泊、水库、海洋)的接合地段入海河口(潮汐河口):水流流态多变、泥沙构成多样、河床演变复杂主要影响因素：径流(山水)、潮汐入侵、波浪、密度流(盐淡水)支流入汇河口入海河口入湖河口入库河口6.1潮汐河口的分段和分类第六章潮汐河口的水流泥沙特点及河床演变(一)潮汐河口的分段图6-1(分界点)：口外海滨段→河口口门→潮流界→潮区界潮区界→口门：感潮河段潮区界以上：河

2、水运动不受潮汐影响潮流界、潮区界的位置随外海潮差大小、河流径流量大小而变化6.1潮汐河口的分段和分类第六章潮汐河口的水流泥沙特点及河床演变(一)潮汐河口的分段河口口门(河流动力因素消失之地):河口段多年平均中潮位水面坡降线与平均海平面的交点处；或者三角洲海岸、岛岸、沙坎的临海端入口处潮流界：上溯潮波潮流与下泄径流的叠加、以及沿程河床阻力耗能，使得潮汐能量逐渐消耗，潮差减小，流速降低，当涨潮流速与径流下泄流速相等时，潮水停止倒灌，此处称为~潮区界：潮流界以上，潮波继续上溯(波动形态的传递)，河水受阻壅高，但潮差急剧减小，直至等于零的位置，此处称为~6.2潮汐河口区的水流特性第六章潮汐河口的水

3、流泥沙特点及河床演变一、河口区的潮波及潮流影响因素主要：水深；河口的平面形态；底摩阻；浅滩和河口端部的反射或全反射；河流径流其它：盐淡水混合：盐水楔异重流加剧了潮汐不对称现象科氏力：使潮差向潮波传播方向的右侧(北半球)递增6.2潮汐河口区的水流特性第六章潮汐河口的水流泥沙特点及河床演变(一)河口区的潮波及潮流潮汐周期的四个阶段：潮位涨落+潮流方向涨潮落潮流：海水开始涨潮，但潮位上升尚未改变水面向下游倾斜和水流向下游流动涨潮涨潮流：海水继续涨潮，河口水面壅高使得水面坡降转向上游，水流向上游流动落潮涨潮流：海水开始落潮，河口水面开始下降，但潮位下降尚未改变水面坡降向上游倾斜和水流向上游的流动落

4、潮落潮流：海水继续落潮，河口水面下降使得水面坡降转向下游，水流向下游流动(1)波动类型的变化主要影响因素：河口平面形态、水深、浅滩和河口端部反射外海潮波：简单前进波，潮流速与潮位同相→高低潮位时潮流速度达到最大值，在中潮位(平均水面)流速为零(憩流、转流)河口潮波：取决于河口平面形态及水深变化，介于前进波和驻波之间，潮流速与潮位不同相。前进潮波遇到浅滩、河岸、河口顶端会发生反射。若河宽向上游迅速缩窄、水深急剧变小，反射强烈，河口潮波接近完全反射驻波，潮流速与潮位相位差90°→高低潮位时潮流速度为零，在中潮位流速最大外海潮波河口潮波(2)涨落潮历时不对称主要影响因素：水深、河流径流水深：潮波

5、波峰(高潮位)和波谷(低潮位)时刻水深相差大，波峰传播速度要快于波谷，使得潮波前坡变陡、后坡变坦，涨潮流速大于落潮流速→涨潮历时缩短，落潮历时延长径流：向海净流动，与潮波叠加，使得落潮历时更加延长(3)潮差(潮波的波高)的变化河口断面向陆方向收缩→喇叭效应→能量汇聚→潮差沿程增大浅滩及河口边界反射→驻波→潮差沿程增大→共振底摩阻→能量损失→潮差按指数规律沿程减小上述三种因素的相对大小很难确定，相互之间的平衡非常复杂:宽度和深度逐渐变化的河口：浅滩及河口边界反射小，潮差主要受底摩阻影响，沿程减小(如长江口)喇叭形河口：河口区中下游段，由于截面收缩和边界反射，潮差沿程增加；河口上游端，水深减小

6、，底摩阻影响显著，潮差趋于减小(如钱塘江口)其它影响潮波变形的因素：盐水楔异重流加剧了潮汐不对称现象柯氏力使潮差向潮波传播方向的右侧(北半球)递增潮波变形在潮差相对于低潮水深较大的强潮河口更为显著。在某些河口，河口涨潮初期潮位急剧上升，受水深沿程快速减小和逆向径流影响，低潮传播速度慢，被后一个高潮赶上，潮波变形成类似移动水跃的现象，波面前坡几乎直立，波前就象一个翻滚的水墙向上游传播，这种现象称之为涌潮滔天浊浪排空来,翻江倒海山为摧6.2潮汐河口区的水流特性第六章潮汐河口的水流泥沙特点及河床演变(二)一维潮波的基本方程-浅海自由潮波(浅水潮波)(三)无限长均匀断面河道中的推进潮波-凯尔文波(

7、四)一端封闭河道中运动的驻波型潮波-驻波和港湾共振(五)断面渐变河道中的潮波运动-波能流守恒的格林定律(六)考虑摩阻影响时无限长河道中潮波的衰减海岸动力学(一)河口区的潮波及潮流6.2潮汐河口区的水流特性第六章潮汐河口的水流泥沙特点及河床演变二、河口区盐淡水的混合-(一)混合类型海水含盐量约30‰，淡水含盐量约0.1‰：涨潮流会将海水带入口门内一定距离→盐水入侵咸水界：河口内水流含盐量因海潮的影响从口门向上游逐渐降低，当