第八章潮汐河口的演变
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③ 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
④ 落潮落潮流: 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
河口潮波
☆ 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)
感潮河段
口门
一
8.1潮汐河口的分段和分类
?地貌学角度:
? (二)潮汐河口的分类
①三角洲河口:
? 形态:河流泥沙在近海淤积形成的三 角形堆积体(扇形分汊式河口)
? 形成:径流含沙量大,潮流及沿岸流 较弱,不能将河流带来的泥沙带走
? 典型:黄河、长江、多瑙河、尼罗河
②三角港河口:
? 形态:潮水冲刷大陆内部形成的漏斗 形河口(喇叭口)
第八章 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
8.0 概述-基本概念
?河口区:河流与受水水体(河流、湖泊、水库、海洋)的接合地段 支流入汇河口 入海河口 入湖河口 入库河口
? 科氏力:使潮差向潮波传播方向的右侧(北半球)递增
8.2潮汐河口区的水流特性
? (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 ① 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 ② 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
? 主要影响因素:水深、河流径流 ? 水深:潮波波峰(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
c ? gh
? 径流:向海净流动,与潮波叠加,使得涨潮历时更加短
(3)潮差(潮波的波高 )的变化
① 河口断面向陆方向收缩→喇叭效应→能量汇聚→潮差沿程增大
☆ 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、水深急剧变大,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
(2)涨落潮历时不对称
格林定律
: Hx
?
H
0
(
Leabharlann Baidu
h0 hx
)1
4
(
b0 bx
)1
2
② 浅滩及河口边界反射→驻波→潮差沿程增大→共振
? ?0?
=
1
? ?l ? cos kl
③ 底摩阻→ 能量损失→潮差按指数规律沿程减小
? ? H0 e? ? x cos ?kx ? ? t ?
2
Hi ? H0e? ? x
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: ① 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) ② 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,底摩阻影响显著, 潮差趋于减小(如钱塘江口)
? (二)潮汐河口的分类
?潮差高低: ①强潮河口: 潮差>4m ②中潮河口:潮差=2~4m ③弱潮河口:潮差<2m
8.2潮汐河口区的水流特性
? 影响因素
? 一、河口区的潮波及潮流
? 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
其它影响潮波变形的因素: ① 盐水楔异重流加剧了潮汐不对称现象
② 柯氏力使潮差向潮波传播方向的右侧(北半球)递增
? 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
8.1潮汐河口的分段和分类
?㈠何为口门? ? (一)潮6.汐1.河1.1口的分段
?河口段多年平均中潮位水面坡降线与平均海平面交点所在的位置。
口门
xe
8.1潮汐河口的分段和分类
?㈡何为潮流界? ? (一)潮6.汐1.河1.2口的分段
?涨潮流流速与径流流速相抵消,潮水停止倒灌之处。 ?涨潮逐渐减弱的原因:河床阻力、径流阻碍。
感潮河段
口门
xe
8.1潮汐河口的分段和分类 ? (一)潮汐河口的分段
?㈣潮汐河口分段 河流近6口.1.段1.+5 河流河口段=河流近海段
?⑴河流近口段:潮区界~潮流界,有朝位涨落,但流向单一,地貌呈河流。 ?⑵河流河口段:潮流界~口门 ,双向流 ,河床不稳 ,河道分汊展宽、出现沙岛沙坎。 ?⑶口外海滨段:口门~三角洲前沿,地貌主要表现为水下三角洲。
8.1潮汐河口的分段和分类
? (二)潮汐河口的分类
?径流潮流相对强弱和来沙特征: ③ 湖源海相河口:黄浦江口 ? 径流潮流均不强,经过上游胡泊或 河网调节,潮差中等,流域来水来 沙少,泥沙主要来自口门→拦门沙 ④ 陆海双相河口:长江口 ? 径流潮流相当,陆域海域来沙丰富 →拦门沙、沙坎
8.1潮汐河口的分段和分类
?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 ① 主要影响因素:径流(山水)、潮汐入侵、波浪、密度流(盐淡水)
8.1潮汐河口的分段和分类
? (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: 河水运动 不受潮汐影响
口门
xe
8.1潮汐河口的分段和分类
? (一)潮6汐.1.河1.口3 的分段
? ㈢何为潮区界?
?涨潮波消失、潮差为零之处。 ?潮区界以上不受潮汐影响,纯属径流。
分界并非固定,应是一个范围
口门
xe
8.1潮汐河口的分段和分类
? ?㈣何为感潮河段?
(一)潮6汐.1.河1.口4 的分段
?口门至潮区界之间受潮汐影响的河段。
? 形成:径流含沙量小,潮流及沿岸流 较强,带走泥沙
? 典型:钱塘江河口、泰晤士河口
8.1潮汐河口的分段和分类
? (二)潮汐河口的分类
?径流潮流相对强弱和来沙特征: ①强潮海相河口:钱塘江口 ? 泥沙主要来自口外海滨,强潮将口外泥沙 推进口内→沙坎 ②弱潮陆相河口:黄河口 ? 河流流域来沙丰富,强径流挟沙至口门附 近落淤→拦门沙
④ 落潮落潮流: 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
河口潮波
☆ 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)
感潮河段
口门
一
8.1潮汐河口的分段和分类
?地貌学角度:
? (二)潮汐河口的分类
①三角洲河口:
? 形态:河流泥沙在近海淤积形成的三 角形堆积体(扇形分汊式河口)
? 形成:径流含沙量大,潮流及沿岸流 较弱,不能将河流带来的泥沙带走
? 典型:黄河、长江、多瑙河、尼罗河
②三角港河口:
? 形态:潮水冲刷大陆内部形成的漏斗 形河口(喇叭口)
第八章 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
8.0 概述-基本概念
?河口区:河流与受水水体(河流、湖泊、水库、海洋)的接合地段 支流入汇河口 入海河口 入湖河口 入库河口
? 科氏力:使潮差向潮波传播方向的右侧(北半球)递增
8.2潮汐河口区的水流特性
? (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 ① 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 ② 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
? 主要影响因素:水深、河流径流 ? 水深:潮波波峰(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
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? 径流:向海净流动,与潮波叠加,使得涨潮历时更加短
(3)潮差(潮波的波高 )的变化
① 河口断面向陆方向收缩→喇叭效应→能量汇聚→潮差沿程增大
☆ 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、水深急剧变大,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
(2)涨落潮历时不对称
格林定律
: Hx
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2
② 浅滩及河口边界反射→驻波→潮差沿程增大→共振
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③ 底摩阻→ 能量损失→潮差按指数规律沿程减小
? ? H0 e? ? x cos ?kx ? ? t ?
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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: ① 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) ② 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,底摩阻影响显著, 潮差趋于减小(如钱塘江口)
? (二)潮汐河口的分类
?潮差高低: ①强潮河口: 潮差>4m ②中潮河口:潮差=2~4m ③弱潮河口:潮差<2m
8.2潮汐河口区的水流特性
? 影响因素
? 一、河口区的潮波及潮流
? 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
其它影响潮波变形的因素: ① 盐水楔异重流加剧了潮汐不对称现象
② 柯氏力使潮差向潮波传播方向的右侧(北半球)递增
? 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
8.1潮汐河口的分段和分类
?㈠何为口门? ? (一)潮6.汐1.河1.1口的分段
?河口段多年平均中潮位水面坡降线与平均海平面交点所在的位置。
口门
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?㈡何为潮流界? ? (一)潮6.汐1.河1.2口的分段
?涨潮流流速与径流流速相抵消,潮水停止倒灌之处。 ?涨潮逐渐减弱的原因:河床阻力、径流阻碍。
感潮河段
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8.1潮汐河口的分段和分类 ? (一)潮汐河口的分段
?㈣潮汐河口分段 河流近6口.1.段1.+5 河流河口段=河流近海段
?⑴河流近口段:潮区界~潮流界,有朝位涨落,但流向单一,地貌呈河流。 ?⑵河流河口段:潮流界~口门 ,双向流 ,河床不稳 ,河道分汊展宽、出现沙岛沙坎。 ?⑶口外海滨段:口门~三角洲前沿,地貌主要表现为水下三角洲。
8.1潮汐河口的分段和分类
? (二)潮汐河口的分类
?径流潮流相对强弱和来沙特征: ③ 湖源海相河口:黄浦江口 ? 径流潮流均不强,经过上游胡泊或 河网调节,潮差中等,流域来水来 沙少,泥沙主要来自口门→拦门沙 ④ 陆海双相河口:长江口 ? 径流潮流相当,陆域海域来沙丰富 →拦门沙、沙坎
8.1潮汐河口的分段和分类
?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 ① 主要影响因素:径流(山水)、潮汐入侵、波浪、密度流(盐淡水)
8.1潮汐河口的分段和分类
? (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: 河水运动 不受潮汐影响
口门
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8.1潮汐河口的分段和分类
? (一)潮6汐.1.河1.口3 的分段
? ㈢何为潮区界?
?涨潮波消失、潮差为零之处。 ?潮区界以上不受潮汐影响,纯属径流。
分界并非固定,应是一个范围
口门
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8.1潮汐河口的分段和分类
? ?㈣何为感潮河段?
(一)潮6汐.1.河1.口4 的分段
?口门至潮区界之间受潮汐影响的河段。
? 形成:径流含沙量小,潮流及沿岸流 较强,带走泥沙
? 典型:钱塘江河口、泰晤士河口
8.1潮汐河口的分段和分类
? (二)潮汐河口的分类
?径流潮流相对强弱和来沙特征: ①强潮海相河口:钱塘江口 ? 泥沙主要来自口外海滨,强潮将口外泥沙 推进口内→沙坎 ②弱潮陆相河口:黄河口 ? 河流流域来沙丰富,强径流挟沙至口门附 近落淤→拦门沙