长江口深水航道整治工程对流场、盐度场影响的数值模拟研究

摘要

长江河口具有三级分汊、四口入海的平面格局，河口水流、盐度分布特征复杂。随着上海经济和社会快速发展，长江口水利工程建设密度不断增大，对长江口水流盐度分布规律影响也越来越大。本文先基于现场观测资料对长江河口各汊道洪季水流、盐度特征进行分析。然后基于FVCOM模式建立了长江口三维水动力及盐度数值模型，数值模拟和分析长江口深水航道整治工程对北槽水流、盐度影响。主要内容包括：
　　 1)基于观测资料分析长江口水流、盐度分布规律，着重对口门与近口外共6个测站水流和盐度垂向分布特征进行分析，得出北港层化效应较大；南槽垂向混合较强；北槽测站涨潮最小流速出现在0.8层，涨落过程表底流速差异小。
　　 2)研究了长江口深水航道工程对北槽水流影响分析。数值模拟结果表明三期工程建设后，流速平面分布上，北槽下段旋转流调整为往复流；导堤有效阻挡了九段沙区域大部分涨潮流进入北槽；坝田区域出现涡旋，其尺度与丁坝尺度相当。下段沿航道剖面流速分布特征为：涨急时中下层流速增大；落急时表层最大流速不变，但控制范围增大。
　　 3)在长江口深水航道整治工程不同阶段，北槽区域内盐度有相应的变化。三期工程建设后，沿航道剖面，低盐水入侵并未显著改观，中上段低盐水控制范围增大；中下段高盐水入侵有少许增加；垂向上，盐淡水混合减弱，涨潮时刻出现高度分层现象。