受潮汐影响的镇江内湖水沙通量研究

摘要

内湖与长江直接相通,在径流与潮流双重作用下,其水量、悬沙交换规律复杂多变。本文建立了内湖二维水流-悬沙耦合数学模型,在有限体积法框架下应用通量差分裂(FDS)格式计算模型中各跨单元边界的数值通量,基于内湖野外同步监测数据对模型进行了率定验证;选择典型年及典型潮汐过程,对不同时间尺度下内湖与长江水沙交换过程进行数值计算,结果表明:内湖水流通量、悬沙沉积量年际、年内分布较不均匀,丰水年内湖水流通量及悬沙沉积量明显高于平水年、枯水年;各典型年内,水沙交换量主要集中在洪季5月至10月,洪季水流通量与悬沙沉积量分别约占全年总量的90%与95%;内湖洪季全日潮水流通量约8292.3万m3,悬沙沉积量约1 344.1t,明显高于枯季;潮汐作用对内湖水沙交换影响较大,在全潮最低水位时刻,内湖水流通量最小但悬沙沉积量却达到最大。