椒江河口流速和悬沙浓度沿垂线分布的研究

摘要

该文根据椒江河口实测资料,运用潮汐河口和悬沙的基本知识,对椒江河口的流速和悬沙浓度沿垂线分布进行了研究.文章通过分析椒江口实测水沙资料,指出其径流洪枯悬殊,输沙也不均匀;通过分析流速的实测纵向同步资料,指出在海门断面流速最大,自此向上游,流速沿程减小;通过分析流速的实测横向同步资料,指出涨潮时流速从横1到横8逐渐变小,落潮时则基本上逐渐增大.文章研究了椒江口流速沿垂线的时空分布.指出由口门向上游,流速沿程先变大,然后沿程变小;利用椒江口实测流速资料,运用多元回归分析和多项式拟合的方法,揭示了椒江口在涨落潮流各个时段的流速沿垂线分布的规律,指出其流速沿垂线分布在急流时基本遵循指数分布规律,在憩流时基本遵循两头小、中间大的二项式分布规律,在其它时段基本遵循对数分布规律.文章通过分析椒江口实测悬沙浓度分布资料,指出了粒径大小、盐度、波浪和潮流是影响其悬沙浓度垂向分布的主要因素,并对它们对悬沙浓度分布的影响作了分析.通过分析椒江口的悬沙的粒径资料,指出悬沙中径在全潮周期中呈现周期变化,悬沙中存在两种不同沉降机理的颗粒,床沙的粒配资料表明其床沙由陆域来的中细沙和海域来的淤泥共同组成;通过分析其盐度资料,指出盐度分布在口门内较低,越向上游越低而口门外的盐度较高;口门外由于受风浪影响,悬沙垂向浓度较高,分布较均匀,口门内则相反;涨潮时悬沙垂向分布较均匀,落潮时悬沙垂向分布则梯度较大.文章通过分析椒江口实测悬沙资料,研究了其悬沙的时空分布,悬沙浓度由牛头颈至上游先由小变大,至海门~栅浦断面达到最大,然后沿程变小.同时指出悬沙沿垂线分布在栅浦~海门河段和其它河段有明显的区别,对于后者,急流时基本遵循由指数流速公式推导出的悬沙沿垂线分布公式,其它时段基本遵循Rouse公式.对于前者,悬沙沿垂线分布比较明显的呈两层结构,即活动悬沙层和浮泥层,活动悬沙层也具有前述规律,文章分析了椒江口浮泥层的一些基本特性.文章还分析了垂线平均含沙量的修正的方法.文章基于椒江口实测悬沙资料,发现其泥沙峰滞后流速峰的现象很突出,可认为含沙量和前期含沙量及佛汝德数有较密切的关系,对实测资料进行多元回归分析,得到了椒江口水流挟沙力的公式,并用实测资料对公式进行了检验.

目录

文摘

英文文摘

绪论

第一章椒江河口概况

1.1 椒江河口区域自然条件

1.2 椒江河口水沙特性

1.3 椒江河口潮汐特性

第二章流速和悬沙沿垂线的分布

2.1 紊流运动

2.1.1紊动的猝发现象

2.1.2紊动应力的产生

2.1.3掺混长度理论

2.2 河道水流的流速沿垂线的分布

2.2.1明渠水流流速分布层区的划分

2.2.2河道水流流速分布的经验公式

2.3 悬沙沿垂线的分布

2.3.1著名的Rouse公式

2.3.2从指数流速公式出发得到的悬沙沿垂线分布公式

2.3.3绝对含沙量沿垂线的分布

2.3.4悬沙沿垂线浓度分布的几种理论

第三章 椒江河口流速沿垂线的分布

3.1 多元回归和多项式拟合

3.1.1多元线性回归

3.1.2多项式拟合

3.2 两相流的流速分布

3.2.1两相流流速分布表达式

3.2.2两相流流速分布的结构形式

3.3 椒江河口流速沿垂线的分布

3.3.1椒江河口流速的沿程变化

3.3.2椒江河口流速的随潮变化

第四章 椒江河口悬沙浓度沿垂线的分布

4.1 椒江河口悬沙浓度的时空分布

4.1.1椒江河口悬沙浓度的沿程变化

4.1.2椒江河口悬沙浓度的随潮变化

4.1.3影响椒江河口悬沙浓度分布的因素

4.2 垂线平均含沙量的修正

第五章 结论和展望

参考文献

致谢