钱塘江河口建桥对涌潮的影响分析

摘要

涌潮是水位骤然上升的涨潮波前峰,是一定条件下潮波非线性畸变的结果.涌潮一般是向河口上游推进的波列,强度大时,表面破碎,进而发展成溯源推进的水滚,其传播速度随涌潮高度与波前水深比值增加,大小介于涌潮前后小扰动波波速之间.世界上许多河口存在涌潮,最典型的还数钱塘江涌潮,它以凶猛、多变、惊险而堪称一绝,自古至今吸引着不计其数的观潮者.钱塘江涌潮作为举世闻名的自然奇观,备受人们关注,有关部门已将涉水建筑物对涌潮的影响程度作为工程可否上马的关键性审批依据.该文从涌潮的成因入手,利用实测资料分析与比尺模型试验的研究方法,全面地研究了杭州湾大桥、沽渚大桥、萧山通道等桥梁工程对钱塘江涌潮的影响程度,从而为工程建设提供科学的依据.此外,还利用实体模型研究了多桥联合运行条件下对涌潮的影响.涌潮的研究是当前的热点与难点之一,该项研究采用先进的潮汐控制技术与高精度的测试仪器,在比尺模型中成功地模拟出自然和建桥条件下涌潮的形成、变化过程,并有效地加以观测.研究结果表明,形成涌潮的基本条件是杭州湾平面喇叭口形态使潮差增大和沿程沙坎的抬升.在钱塘江河口建桥将引起局部水流的扰动及近区河床的相应变化,但不会对天文潮、径流及大范围河势、河床产生影响,因而,建桥不会从根本上改变涌潮的产生,但桥墩阻力对涌潮形态和强度是有影响的.建桥对涌潮形态的影响是局部的,在桥上游300m~500m的范围内基本可以得到恢复;建桥对涌潮强度的影响主要取决于桥墩阻水面积,一般来讲,阻水面积越大,位置离桥址越近,对涌潮强度的影响亦越大.根据模型试验结果,建立了涌潮高度的减小值与中潮位桥墩阻水面积百分比和上游离桥址距离的多元回归方程,可供钱塘江河口建桥对涌潮高度的影响计算参考使用.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1涌潮综述

1.1.1涌潮的定义

1.1.2世界涌潮的分布

1.1.3涌潮的价值与破坏力

1.2涌潮的研究意义与研究现状

1.3本文的研究方法与工作

第二章钱塘江河口自然概况

2.1河口概貌

2.1.1流域

2.1.2河流段

2.1.3过渡段

2.1.4潮流段

2.2潮汐与潮流

2.2.1高低潮位和潮差

2.2.2涨落潮历时

2.2.3潮流与潮量

2.3径流

2.4泥沙特性

2.4.1泥沙来源

2.4.2泥沙特性

第三章涌潮的成因、特性及影响因素

3.1涌潮成因分析

3.2钱塘江涌潮的特性

3．2．1动力特性

3．2．2景观特性

3．3影响涌潮强弱的因素

3.3.1潮汐

3.3.2径流

3.3.3江道地形

3．4治江围涂对涌潮的影响

第四章建桥对涌潮影响的模型试验方法

4．1河工模型的理论基础

4．2模型设计

4．3仪器设备

4.3.1生潮系统

4.3.2量测设备

第五章建桥对涌潮影响的分析

5.1金山模型设计与验证

5.1.2模型设计与制作

5.1.2模型验证

5．2杭州湾大桥对涌潮的影响分析

5.2.1州湾大桥概况

5.2.2抗州湾大桥对涌潮影响

5．3洁诸大桥对涌潮的影响分析

5.3.1沽诸大桥概况

5.3.2沽渚大桥对涌潮影响

5．4计二工段模型设计与验证

5．5萧山通道对涌潮的影响分析

5.5.1萧山通道概况

5.5.2萧山通道对涌潮的影响分析

5．6多桥联合对涌潮的影响分析

5．7钱塘江河口建桥对涌潮影响的综合分析

5.7.1建桥对涌潮产生的影响

5.7.2建桥对涌潮形态的破坏

5.7.3建桥对涌潮动力的影响

第六章全文总结与展望

参考文献

致谢