潮汐河口的演变
第5章 潮汐河口水流泥沙运动规律
c
式中: g 为重力加速度; h 为水深。 若河道中的平均流速为 v ,则
gh
(5-2)
c
gh v
(5-3)
式中正负号当水流流速与波速方向相同时取正,反 之取负。 至于由于潮波引起的水流速度,则可近似地用 [1] 下法求出 。假设在河道中水体原来是静止的,即 v =0,有一单波自左向右传播,如图 5-2 所示。若 不考虑波形的变化,并设波速为 c ,则在 t 时间内 单波传播的距离为 c t 。因为波已向前运动,原始 断面的左侧必须有水体来补充,此水体为
潮水河中, 一般除在潮流界以上, 潮区界以下这段范围内水位与流量具有较稳定的关系 以外,其他河段大都找不到水位与流量关系。在潮流界以下,潮水位愈高时流量愈小或成负 流量,而水位愈低流量愈大,如图 5-5 所示。前者因潮流倒灌造成;后者因落潮时潮流与河 流流速方向一致。 由于潮波是推进波性质, 其波速与水深成正比, 因而波峰速度常较波谷快, 愈到上游则前坡愈短、愈陡,后坡则逐渐增长而变平坦,因此涨潮历时要比落潮历时短,两 者比值与当时的水深和潮差有关。
x t a0 sin 2 L T
这表明时间经过一个潮周期之后,波形仍不变。故波形呈周期性变化。 另外,还可以看出, z 的变化范围,最大值为 a 0 ,最小值为 a 0 ,潮差为 2 a 0 。 (2)潮波传播速度和潮波引起的水流速度 近海海域的潮波主要是由外海传播过来的, 常被认为是一种自由波。 因为潮波周期较长, 故潮波的波长也较长,远大于近海海域水深。所以,可以将潮波看作浅水长波。根据浅水波 的理论,潮波的传播速度 c 可以近似表示为
图 5-5 潮水位与流量关系
(三)盐水异重流 河口是河流与海洋的交汇地带, 一方面河流淡水自河口上游流向口外海域; 另一方面海 洋盐水则自河口下游随潮上溯。 这两种比重不同的流体交汇时, 比重大的海水以异重流的形
潮汐河口分类指标与河床演变特征研究
潮汐河口分类指标与河床演变特征研究
熊绍隆;曾剑
【期刊名称】《水利学报》
【年(卷),期】2008(039)012
【摘要】本文在前人关于河口分类研究的基础上,分析了影响河口形态及其演变的主要因素,收集整理了水沙资料相对齐全的29个河口的相关数据及其演变特征,根据潮汐河口水流挟沙率与流速的关系,确定以径、潮流比值a和径、潮流含沙量比值β的组合aβ1/2作为潮汐河口分类指标,并采用投影寻踪动态聚类模型予以论证.在此基础上,应用分类指标aβ1/2将潮汐河口分为河口湾型、过渡型和三角洲型三大类,其中,Ⅱ、Ⅲ类进一步各分成三个亚类.随后对不同类型河口的形成条件、水沙运动和河床演变特征进行了初步分析.
【总页数】10页(P1286-1295)
【作者】熊绍隆;曾剑
【作者单位】浙江省水利河口研究院,浙江,杭州,310020;浙江省水利河口研究院,浙江,杭州,310020
【正文语种】中文
【中图分类】TV148
【相关文献】
1.潮汐河口河床演变准恒定二维模式 [J], 汪德爟
2.河床演变数值计算法讲座(2)河床演变现象及基础方程 [J], 宫本邦明;李维国
3.顶板分类指标与方法的改进—兼谈分类指标的确定 [J], 高明中
4.基于DEM的西江磨刀门水道近40年来河床演变特征研究 [J], 胡德礼;刘秋海;吴超羽;杨日魁
5.三峡工程第一、二期围堰阶段坝区河床演变研究——径流水库输水输沙特性、平衡条件及河床演变机理 [J], 韩其为;李云中
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河口与海岸演变复习资料
一、绪论1.河口的定义:河流与其受纳水体之间的过渡段受纳水体:海洋、湖泊、河流、水库2.入海河口(潮汐河口): 河流与海洋交汇(过渡)的地段,河、海两方面动力因素相互作用,海水与河流淡水掺混形成的一种特殊海岸形态。
3.研究手段:数学分析统计、数学模拟、物理模拟数学分析统计(资料分析):地质分析、地貌分析、水文分析(动力、泥沙)等综合分析,这是学科交叉、渗透的必然趋势。
数学模拟:伴随计算机性能的提高,迅速发展优点:可重复性,能够模拟大尺度,长周期的变化趋势,花费小。
缺点:复杂地形条件下,计算精度(存在数值耗散)难以保证。
物理模拟优点:早期采用,直观性强,对于特殊地形有很好的复演性,可用于探索性的发现。
更能反映物理过程的本征,更可靠。
缺点:耗时、花费较大、较难模拟长时间的变化趋势,不能考虑科氏力作用,模拟区域不能很大,存在比尺效应等。
4.研究内容:河口动力因素(径流、潮流、波浪、沿岸流、沿岸漂沙)河口泥沙的运动规律、河口演变及整治5.河口分段:潮区界、潮流界、河口门口、感潮河段潮区界:在河口里潮波上溯的上界(最高点),亦即河口中潮水位发生涨落的上界。
潮流界:涨潮水流所能够达到的上界,亦即在涨落潮过程中往复水流的上界,实测涨、落潮流流速为零。
河口口门:多年平均中潮位水面纵坡降线与平均海平面的交点所在的位置。
感潮河段:河口口门至潮区界的河段6.潮区界和潮流界的位置及其影响因素:来水和潮流条件、地理位置来水和潮流条件:随着潮差的大小和径流强弱,潮区界和潮流界的位置在一定的范围内移动。
枯季上移,洪季下移。
地理位置:平原地区,河床的纵坡降小,潮波上溯的距离远;山地丘陵地区,河床的纵坡降大,潮波上溯距离较短,潮区界和潮流界的间距亦近。
河流进口段范围:潮区界和潮流界之间河流河口段范围:潮流界至口门之间口外海滨范围:河口口门至滨海浅滩的外界7.河口分类:形态特征:三角港(钱塘江)、三角洲(长江口)动力特征(XX海相):强潮(钱塘江)、弱潮(黄河口)、湖源(射阳河口)、陆海(长江口)盐淡水混合:强混合型、缓混合型、弱混合型、倒置型三、河口发育的动力因素8.径流量多年变化:(年变差系数C V)1)南→北0.3→ 0.8(台风→大量的降水→C V↑)2)流域面积小>流域面积大3)流域面积小的丰枯年变化幅度大, 而流域面积大的丰枯年变化小4)呈枯丰年交替和连续丰枯的情况9.季节变化:夏季丰水,冬季枯水,春秋过渡。
河口地区的地貌特征与演变
河口地区的地貌特征与演变河口地区是河流与海洋交汇的地方,其地貌特征与演变具有独特的魅力。
本文将探讨河口地区的地貌特征,并深入分析其演变过程。
一、地貌特征1. 河口湾:河口地区最明显的地貌特征之一就是河口湾,即河流流入海洋形成的水域。
河口湾具有宽阔的水面、浅平的水底和丰富的生物资源,常常形成天然良港。
例如,中国的珠江口、黄河口和长江口都是著名的河口湾。
2. 河流三角洲:河流在流入海洋时,由于水流受到海浪和潮汐的影响,其携带的沉积物开始沉积,逐渐形成三角洲。
河流三角洲通常由多个河道组成,河道上分布着丰富的沉积物和沼泽地。
著名的河流三角洲有尼罗河三角洲、恒河三角洲和密西西比河三角洲。
3. 滨海平原:河口地区河流与海洋交汇形成的滨海平原平坦宽广,土壤肥沃,是重要的农业生产基地。
滨海平原的地势较低,容易受到洪水和海潮的影响,但同时也提供了良好的灌溉条件和海洋资源。
二、演变过程1. 河流沉积物的沉积:当河流流入海洋时,水流速度减慢,携带的泥沙和颗粒物开始沉积。
这些沉积物在河口湾和河流三角洲形成,并逐渐丰富地扩展。
沉积物的类型和数量取决于水流的速度、波浪和潮汐的作用以及供应河流的土壤类型和含量。
2. 潮汐和海浪的影响:河口地区的地貌演变不仅取决于河流的作用,还受到潮汐和海浪的影响。
潮汐的周期性水动力作用会改变河床的形状,可能会导致河道的变化和新的沉积物的形成。
海浪的冲击力和侵蚀作用也会改变河口地区的地貌特征。
3. 人类活动的影响:随着人类活动的发展,河口地区的地貌特征也发生了一定程度的改变。
河口湾和河流三角洲常常成为人类活动的中心,例如港口、城市和工业园区的建设。
这些人类活动给河口地区的生态环境带来了一定的压力,如水质污染、土地退化和生物多样性减少。
在研究河口地区的地貌特征与演变过程时,我们应当注重对自然环境和人类活动之间的相互作用的理解。
只有充分了解地貌演变的原因和机制,才能更好地保护河口地区的生态环境,提高其可持续发展能力。
长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化
长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化一、引言长江口是我国重要的河口区域之一,也是世界上最大的河口之一。
长江口潮滩是长江河口入海前形成的泥沙富集区,其水动力过程、泥沙输移与冲淤变化对河口地区的生态环境和人类活动有着重要影响。
本文旨在探究长江口潮滩的水动力过程、泥沙输移机制与冲淤变化规律。
二、长江口潮滩的水动力过程长江口潮滩区域水动力过程主要受长江入海口水动力条件和潮汐作用影响。
长江入海口水动力条件直接影响着潮滩水动力过程的形成和发展。
长江水势的强弱、潮汐的幅度与周期等因素,决定了潮滩区域的水动力过程。
长江入海口水势的强弱对潮滩水动力过程具有重要影响。
在长江入海口,由于江水和海水相互作用,形成了一股定向的排泄流。
入海口的水势强度主要由长江入海流量、堤防水位等参数决定。
水势强度大时,排泄流速度快,可带动泥沙向海洋输移,促进潮滩的冲淤过程。
水势弱时,则泥沙沉积于潮滩区域,导致潮滩发生淤积。
潮滩区域的潮汐作用也对水动力过程产生影响。
潮汐作用主要体现在潮滩区域的潮汐波动过程中。
潮滩地区处在潮汐影响最为显著的沙坪嘴潮滩和梅洲潮滩之间,潮汐波动频繁。
潮滩区域潮汐波动产生的涌浪和涨潮漩涡,影响了水流的速度和方向,导致泥沙的输移与冲淤。
三、长江口潮滩的泥沙输移机制长江口潮滩的泥沙输移主要受水流能力和沉积能力的相互作用影响。
水流能力是指水流对泥沙运动的推动能力,沉积能力是指泥沙在水流的作用下沉积和积聚的能力。
水流能力主要受水势和潮汐作用影响。
长江入海口的水势与潮汐波动的变化会引起泥沙运动的差异。
水势强劲时,水流的能力增大,可将泥沙向外输移;水势较弱时,泥沙沉积于潮滩区域。
潮汐作用则通过潮汐波浪和漩涡的形成,增大了水流对泥沙的推动力,促进了泥沙的输移。
沉积能力主要受泥沙颗粒特性和水流动力学效应影响。
泥沙的颗粒大小和密度决定了其沉积能力。
较细小的泥沙颗粒可以在水流中悬浮,沉积能力较弱;粗大的泥沙颗粒则更容易沉积于潮滩区域。
钱塘江河口涌潮强弱的历史变迁(1471—2001)
第35卷第2辑2020年4月中国历史地理论丛Journal of Chinese Historical GeographyVol.35,No.2Apr.,2020三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三钱塘江河口涌潮强弱的历史变迁(1471—2001)王申曾剑韩曾萃(浙江省水利河口研究院,浙江杭州,310020)[提要]整理《中国近五百年旱涝分布图集》及其“续编”“再续编”中1471—2000年间浙江金华与安徽屯溪两个站点的旱涝指数,将其作为反映钱塘江年径流量波动的指标,根据1950—2000年实测的钱塘江径流大小与海宁盐官站潮差和涌潮大小的相关关系,推断出五百余年来钱塘江涌潮强度变迁趋势。
经检验,钱塘江流域旱涝指数特征与史料所载涌潮异常年份相符,且指数序列与同时期海宁盐官历年最大潮差值序列之间的相关系数具有较强相关性。
将现代实测盐官历年最大潮差与旱涝指数拟合,得到函数关系式为y =-7.2x 2+40.3x +580.1(其中x 为旱涝指数,y 为盐官年最大潮差)。
又根据盐官潮差与涌潮高度间函数关系推出了明中期以后盐官历年涌潮最大强度,并绘制了1471—2001年间的钱塘江涌潮强弱变化曲线图。
[关键词]钱塘江河口;涌潮强度;历史变迁[中图分类号]K928[文献标识码]A[文章编号]1001-5205(2020)02-0005-09[收稿日期]2019-01-17[基金项目]国家社会科学青年基金项目“清代钱塘江沙水奏折及沙水图整理与研究”(19CZS081)[作者简介]王申(1988—),男,安徽灵璧人,科学技术史博士,浙江省水利河口研究院高级工程师,研究方向为水利史。
曾剑(1974—),男,浙江温州人,工学博士,浙江省水利河口研究院总工,研究方向为水利工程、河口海岸。
韩曾萃(1936—),男,湖北武汉人,浙江省水利河口研究院退休总工,研究方向为水利工程、河口海岸。
迪河河口湾形态演变讲解
迪河河口湾形态演变——位于英国东爱尔兰海的潮汐不对称河口摘要潮汐不对称(涨潮和落潮持续时间不相等)是导致河口剩余沉积物搬运和河口形态变化的主要因素。
河口形态演变是一个短期的动态平衡过程,然而,这些特征在对于长期来说确是短暂的。
在这项研究中,我们用三维数值模型法调查了迪河河口潮汐变形和潮汐不对称的空间分布。
从流域测高法和近来的区域侵蚀和沉积方面来说,高分辨率的激光雷达测量被用来支持并解释我们的数值模型结果。
数值模型结果的谐波分析表明更浅的潮间带区域潮汐最不对称,表现出涨潮控制作用。
在主要的通航水道显示出一些落潮流处于控制地位,但是这些地方的潮水相对的没有变形.。
总体看来,涨潮流处于主导作用的情况下,将沉积物带入河口地区,这可以用来解释大家都知道的历史形态变化(在过去的两个多世纪中大面积的增长)及近期的可以从LIDAR测量中看到2003—2006年的形态变化。
测高分析表明迪河河口可能趋于平衡,并且,在将来涨潮流的控制作用和沉积速率可能因此而降低。
一个填充型的河口,潮滩面积的增长及海拔的升高会最终使得河口变成一个落潮控制型河口,如以前的研究所表现及在这项研究中理想化河口模型结果所呈现的结果一样。
然而,迪河大潮幅与液压深度比率表明潮滩必然会向广阔发展。
关键字:形态学迪河河口湾潮汐不对称水动力学测高法1.引言和目的河口和潮滩是受海洋和陆地影响的复杂的动力系统。
通常有着非常高的娱乐、商业和生态价值,因此,对其管理是非常重要的,深入的了解河口形态过程和演变对于海岸管理是不可缺少的,因为可以预测沉积物沉积和运移的变化模式。
这项研究的目的是调查形态动力过程和识别导致现在迪河河口水深测量的机制,以用于预测将来的变化趋势。
最近的LIDAR调查数据已经出来,并且已经用于推断河口范围的行为趋势的测高分析。
随后,与迪河有关的河口平衡和稳定性的概念被讨论。
迪河的潮汐传播被用数值模型分析法描画出来。
迪河河口的潮汐不对称、剩余流和剩余沉积物搬运的模式也被研究。
潮汐河口演变
第一节
潮汐河口的分段和分类
1.1 潮汐河口分段
• 口门:通常指河口段多年平均中潮位水面纵坡降线与平均 海平面交点所在位置。 • 潮流界:涨潮流速和径流下泄流速相抵消,潮水停止倒灌 的地点。 • 潮区界:潮差等于零,河水运动不受潮汐影响的地点。 • 感潮河段:自口门到潮区界之间的河段。
第一节
潮汐河口的分段和分类
1.2 潮汐河口的分类
按河口的形态特征分2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(分为鸟趾状和圆弧状等); 形成:径流含沙量大,潮流及沿岸流均 较弱,不能将河流带来的泥沙带走; 典型:黄河口、长江口、多瑙河口、尼 罗河口。 密西西比河口
第一节
潮汐河口的分段和分类
口门 潮流界 潮区界
1.2 潮汐河口的分类
按河口的形态特征分2类:
②三角港河口 形态:潮水冲刷大陆内部形成的漏斗形 河口,平面外形呈喇叭口或漏斗形状; 形成:径流含沙量小,潮流及沿岸流均 较强,带走泥沙; 典型:钱塘江河口、泰晤士河口。 钱塘江河口
第一节
潮汐河口的分段和分类
1.2 潮汐河口的分类
按河口区动力和来沙特征分4类:
① 强潮海相 潮流强,泥沙主要来自口外海滨,平 面外形呈喇叭形,盐淡水混合对泥沙 (a) 强潮海相河口 运动的影响小,强潮可以把泥沙推向 口门内形成沙坎。(钱塘江口) ② 弱潮陆相 潮流弱,流域来沙丰富,河口区河道 易改道,常形成圆弧状三角洲,各汊 道口门均有拦门沙。(黄河口) (b) 弱潮陆相河口
潮汐河口特点
• 有内陆河流特征,如径流的洪、中、枯水期的季节变化。 • 有海洋的某些特征,如大、中、小潮的变化和潮汐引起的水 位涨落与流速流向变化。 • 受风浪作用,大风时会产生增水和减水。 • 海水与淡水在此处交汇,存在盐淡水混合和盐水入侵问题。 • 泥沙运动复杂,与内陆河流不同。 • 较大的河口处,不能忽视科氏力的影响。
第八章入海河口段航道整治知识讲解
入河口地区,平均含沙量达23.5kg/m3,河口淤 积严重。据1964年至1973年统计,平均每年造 陆50.7km2,海岸线延伸1.4km以上,沙嘴延伸 速度3km左右。在近代三角洲行水的87年中, 改道达50次,其中较大的改道l1次,可见改道 十分频繁。
2、河口浅滩
拦门沙:若流域来沙或沿岸流挟带泥沙量大,堆积在门门附近。
二、整治规划
3、河弯与河宽
① 规划要力求使河宽呈均匀扩展,河弯的弯 曲半径逐渐增大。
② 为了确保排洪、维护航深,断面设计最好 采用低水和高水两种河宽的梯形河槽形态。
③ 封堵支汊,调整“w”形的河槽形态,力求 使涨潮流路一致,集中水流,创造单一河槽。
三、整治工程布置
1、导堤布置 作用:约束涨落潮于堤内流动,使水流相对集中,维 持一定的冲刷能力,有时还兼有防浪堤和防沙堤的功能。
河口口门(河流动力因素消 失之地):多年平均中潮位水 面纵坡降线与平均海平面交点 所在位置;三角洲海岸、导岸 或沙坎的临海端的入口处。
图6-13 河口分段 1-河流进口段;2-河口段;3-口外海滨段
2. 盐水入侵
咸水界:含盐度2‰的咸水所及的河口区域。
(1)径流、涨潮流混合处的混合方式 弱混合型 0.7 缓混合型 0.2 ~ 0.5 强混合型 0.1 =一个周期内的径流量 / 涨潮期进潮量
(2)盐淡水混合对河口区水流和泥沙 运动的影响
• 密度梯度使垂线流速分布发生变化
•滞流点:下泄流与上溯流 河段间底部净流程为零的 临界点,为底层泥沙易于 淤积的区域。
3.河口泥沙运动
图6-16 萨凡那河口滞流点位置与淤积关系
潮汐河口建闸后闸上江道冲淤变化分析——以曹娥江大闸为例
水期 淤。
根据曹娥江东沙埠水文 站 (1 9 8 3年后 上移 至花 山) 统
计 ,曹娥 江多年平均径 流量 为 7 7 . 3 m 3 / s ,具有 山溪性 河流 洪枯悬殊 的特点 。
曹娥 江河 口潮 汐为非 正规 半 日潮 ,潮波 传人 钱塘 江至 曹娥江河 口时已显 著变形 ,涨 潮历 时一般 为 3 . O 0—4 . O 0 h ,
高程变化 图。分析可见 :
( 1 )2 0 0 8 年 5月 时大 闸尚未完 全建 成 ,河 1 2 1 段仍 有潮
水进出 ,在径流和潮 流 的相 互作用 以及 由于河 床易 冲易淤 的特性 ,使得 曹娥江河 床高 程沿纵 剖面 呈 “ 中间高 ,两头 低”分布 ,沙坎顶点位于花宫渡 附近 ( 汇 联闸一带 ) ,河床
涨潮流速大于落 潮流 速 ,从而涨 潮含 沙量及 输沙 量远大 于
段 的上段修建 了拦 河节制 闸上 浦 闸。上浦 闸以上 以径 流作
用为 主 ;上 浦闸以下至 口门受径 流和潮 流共 同作用。
落潮 ,涨 、落潮输沙量 的比值一 般达 3— 4倍 ,河 道 以淤 积 为主。反之 ,当曹娥江上游径 流量较大 时 ,落潮 流速增大 , 河道就会产 生 冲刷 。因此 ,曹娥 江河 床年 际变化 特征表 现
章宏伟 ,等 :潮 汐河 1 2 1 建闸后闸上江道 冲淤变化分析 含沙量较高 ,垂线平均含沙量一般在 3 . 0 k e , / m 3 左右 ,最大
可达 1 0 . 0— 2 0 . 0 k r , / m 3 。
2 曹娥江河 口及大 闸枢纽工程概况
2 . 1 建 闸前 水沙 及河 床演 变特 性
5.4 潮汐河口段浅滩整
沙坎:堆积在河口内部。
钱宁采用山潮水比值来判断泥沙淤积位置:
山潮水比值 Q1/Q2=山水和潮水的造床流量比值
1
山水造床流量Q1
Q N m m
i1 i
, 潮水造床流量 Q2 取涨潮平均流量。
< 0.02,形成沙坎,钱塘江口山潮水比值为 0.01;
1、航槽选择
选择水深较大、河床比较稳定、口外拦门沙较小且距 口门近、口外水深也较大的汊道。
2、整治线走向
应适应河性,保证通航,有利于排洪、排涝,利用已 有建筑物与山体等控制工程。
应与流向、强风向一致-或者两者的合力方向一致。 为了维护航槽深度,在宽广的口外海滨确定导堤走向 时,尽量与天然涨落潮的主流流路一致,线形不宜过直, 采用顺直微弯河势,利用环流维护航深。
2. 盐水入侵
咸水界:含盐度2‰的咸水所及的河口区域。
(1)径流、涨潮流混合处的混合方式 弱混合型 0.7 缓混合型 0.2 ~ 0.5 强混合型 0.1 =一个周期内的径流量 / 涨潮期进潮量
•滞流点:下泄流与上溯流河段间底部净流程为零的 临界点,为底层泥沙易于淤积的区域。
河口分段 1- 河 流 进 口 段 ; 2- 河 口 段 ; 3- 口 外海滨段
一 潮汐河口水流泥沙运动与 河口浅滩
影响因素 主要: 水深;河流径流;河口的平面形态
2.3m 5.45m
2.68m
水深
水深越大,潮波传播速度越快; 水深越小,传播速度越慢。
上游径流
上游径流越大,涨潮流量减小;落潮量增加; 上游径流量减小,则涨潮量增加,落潮量减小。
3.河口泥沙运动 泥沙来源:流域来沙、海沙 悬移质运动:在往复水流作用下,经常处于往复搬运、时沉时扬的
河口环境演变与海洋生态系统
河口环境演变与海洋生态系统河口环境的演变与海洋生态系统息息相关,两者之间的相互关系可以追溯到几千年前。
随着时间的推移,河口环境不断发生变化,从而对海洋生态系统产生直接或间接的影响。
一、河口环境的演变河口环境的演变主要受到自然和人类活动的影响。
自然因素包括气候变化、河流径流量、潮汐活动等。
人类活动则主要涉及河流的整治工程、土地利用的变化以及沿岸城市的发展等。
随着气候变化,河口地区的降雨量、河流的水量和河流的冲击力都会发生变化。
特别是由于全球变暖导致的冰川消融,河口冲淤现象将变得更加频繁。
同时,河口的人类活动也对其环境产生了深远的影响。
为了防止洪水和水灾,人们兴建了许多水利工程,如大坝、护岸和堤防。
这些工程的建设会改变河流的流速和水流方向,进而改变河口环境的物理和化学性质。
土地利用的变化也会对河口环境产生影响。
当河口附近的土地被改造成农田或城市时,更多的水将被汇入河流,而不是自然地流入河口。
这将导致河口的淡化,进而影响海洋生态系统中的海水盐度平衡。
二、河口环境对海洋生态系统的影响河流将带入许多有机物、悬浮质和营养物质进入河口,这些物质对海洋生态系统具有重要影响。
有机物的输入将导致河口和海洋中的溶解氧含量降低,使水体中的氧气供应不足,对水生生物的生长和繁殖产生负面影响。
另外,大量的悬浮质和营养物质的输入也会导致浮游植物的大量繁殖。
这些浮游植物是海洋食物链的起点,可以滋养海洋生物的生长。
然而,当浮游植物过度繁殖时,会引发藻华现象,导致海水富营养化。
藻华破裂后,会消耗大量的氧气,从而形成缺氧区,威胁到其他生物的生存。
此外,河口的淡化现象对海洋生态系统的盐度平衡也产生重要影响。
一些海洋生物,如鱼类和贝类,对水中的盐度具有较高的要求。
当河水的输入增加,海洋中的盐度将下降,进而可能影响到这些生物的存活和繁衍。
三、保护河口环境与维护海洋生态系统为了保护河口环境和维护海洋生态系统,应采取一系列措施。
首先,需要加强环境监测体系的建设,及时掌握河口环境的变化情况。
河流动力学-C6潮汐河口水沙及河演
ϕ
2a a t T
ϕ
2a a x L
xe
第六章 潮汐河口的水沙特点及河床演变
6.2 潮汐河口区的水流特性 6.2.1.2
㈡一维潮波的基本方程 一、河口区的潮波和潮流
∂U ∂ξ 运动方程: + g =0 ∂t ∂x ∂ξ ∂U 连续方程: + h =0 ∂t ∂x
矩形;振幅<<水深;潮流沿水深均匀分布
㈡河口的类型
支流河口 入湖河口 入库河口 入海河口:受潮汐作用的影响,又称潮汐河口 潮汐河床演变
基本概念 6.0.3
㈢潮汐河口水沙运动和河床演变特征更为复杂
⑴具有内陆河流的特征:如径流的水期变化; 具有内陆河流的特征 ⑵具有海洋的某些特征:如涨落潮、风浪的影响等; 具有海洋的某些特征 ⑶存在盐淡水混合及盐水入侵的问题: 存在盐淡水混合及盐水入侵的问题 ⑷既有内陆来沙,又有海域来沙: 既有内陆来沙,又有海域来沙: ⑸动力因素具有多样性和多变性: 动力因素具有多样性和多变性: ⑹大河口受地球自转科氏力的影响: 大河口受地球自转科氏力的影响:
三
第六章 潮汐河口的水沙特点及河床演变
6.3 潮汐河口区泥沙运动特点
四、河口区悬移质运动
6.3.4
泥沙运动存在滞后现象
⑴沉降时差 沉降时差:涨落潮交替的憩流阶段,流速减小直到为零,流速 沉降时差: 沉降时差 降到止动流速时泥沙开始沉降,但降到床面需要一定距离和时间, 致使水流与泥沙运动之间出现时差,称为~。 ⑵冲刷时差 冲刷时差:泥沙止动与起动流速存在差异,憩流阶段过后,水 冲刷时差: 冲刷时差 流上升到止动流速时泥沙仍处于静止,直到水流达到起动流速时泥 沙才开始运动,致使水流与泥沙运动之间处在时差,称为~。 ⑶泥沙运动滞后现象有何影响 泥沙运动滞后现象有何影响: 泥沙运动滞后现象有何影响 • ①难以预测淤积部位; • ②破坏潮流含沙量与流速分布的单一关系。
一千年来中国东部平原地区四个主要河口的动力地貌演变机制与环境
历史地理第十九辑一千年来中国东部平原地区四个主要河口的动力地貌演变机制与环境王庆高光辰仲少云陈吉余前言在全球变化背景下,全球海平面上升和气候变暖将直接改变河流的侵蚀基准面和流域水文泥沙特性,进而影响到整个流域的侵蚀与堆积状况。
河口是流域与海洋之间的过渡地区,河口段潮汐水道是河流与其基准面之间的动力转换地段。
在那里陆地、海洋直接作用,物质和能量交换过程极为活跃。
在 未来全球海面上升面前,河口的自动调节作用可使河口以上河床免受基准面上升的直接影响,具有极其重要的缓冲作用。
但是,人为和自然因素导致的流域特性的改变又会影响河口区的动力、沉积及地貌过程,有可能使河口的缓冲作用减弱乃至消失。
长江、淮河、黄河和钱塘江是中国东部平成现代黄河入海河口•原淮河入海河口则遭到废弃。
另一方面,千余年来长江河口南岸砂嘴的向东推展,又直接导致了现代杭州湾的形成,使钱塘江口的口外滨海区动力条件发生了深刻变化①。
目前•这四条河流中下游均面临严重的洪涝潮灾害威胁,为制订正确的流域及河口综合治理方案•有必要准确地把握河口在百年时间尺度上的动力地貌演变趋势。
最近的一千年是中国古代文明高度繁荣的时期,留下了极为丰富的历史文献资料,其 中不乏对不同时期河口动力地貌现象的描述。
本文就是在对这些资料搜集、鉴别、整理、综合、分析的基础上写成的,由于文章篇幅所限及已有专文论述,其中淮河河口专指1855年前的人海河口,不涉及淮河入江河口和入洪泽湖河口。
原地区四条最主要的河流,近千年来其河口演变有密切的联系。
在12世纪以前,淮河、黄河分别注入南黄海和渤海,各自拥有独立的入海河口。
1128年黄河夺淮入黄海后,大量泥沙被挟带至淮河河口堆积,洪泽湖及淮河人洪泽湖河口逐渐形成,而淮河入海河口逐渐萎缩。
1851年后淮河改道注入长江河「1段,形成淮河入江河口,淮河演变为长江的一条支流。
1855年后黄河又北徙入渤海,形长江河口动力地貌演变河口有别于正常河流的最重要动力特①陈吉余、悻才兴、虞志英杭州湾的动力地貌.中国海岸发育过程和演娈规律…恥.上海:上海科学技术岀版社;陈吉余、悻才兴、徐海根、董水发.1979.|W]千年来|<江河[]发ff的模X•海洋学报•V.1.N.1o征,是潮汐作用特别是逆向涨潮流上溯作用的存在°在公元前3世纪前长江九江段河湖不分•有彭蠡泽位于江北,公元1世纪后长江才与彭蠡泽分离,但直到8世纪时潮流界仍在九江①・15世纪初潮流界下移至彭泽②。
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② 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
6.1.1.5
感潮河段
口门
一
8.1潮汐河口的分段和分类
地貌学角度:
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)
一、河口区的潮波及潮流
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 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 河口断面向陆方向收缩→喇叭效应→能量汇聚→潮差沿程增大
h0 1 4 b0 1 2 格林定律 : H x H 0 ( ) ( ) hx bx
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 x e cos kx t 2
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
(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 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
口门
xe
8.1潮汐河口的分段和分类 ㈡何为潮流界? (一)潮汐河口的分段 6.1.1.2
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)潮汐河口的分段 ㈢何为潮区界?
6.1.1.3
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。
(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
口门
分界并非固定,应是一个范围
xe
8.1潮汐河口的分段和分类 (一)潮汐河口的分段 6.1.1.4 ㈣何为感潮河段?
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 ㈣潮汐河口分段 河流近口段+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。
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)潮汐河口的分段 6.1.1.1
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。
(二)潮汐河口的分类
• 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
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)
8.1潮汐河口的分段和分类
(一)潮汐河口的分段
H i H 0e
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) 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)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,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