第八章潮汐河口的演变

(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
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
➢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)
➢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)
• 形成：径流含沙量小，潮流及沿岸流 较强，带走泥沙
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
格林定律 : Hx
H
0
(
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)1
4
(
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② 浅滩及河口边界反射→驻波→潮差沿程增大→共振
0 l
=
1 cos kl
③ 底摩阻→ 能量损失→潮差按指数规律沿程减小
H0excoskxt
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)
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)
☆ 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
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。
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
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
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
➢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
科氏力：使潮差向潮波传播方向的右侧(北半球)递增
➢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。
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
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
• 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
(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
(二)潮汐河口的分类
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。
感潮河段
口门
一
8.1潮汐河口的分段和分类
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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，潮波便形成 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
• 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
8.1潮汐河口的分段和分类