磨刀门水道地形对枯季咸界变化过程的影响研究
发布时间：2021-08-20 10:32
磨刀门河口位于西江干流入海口,水沙输运量居珠江八大口门之首,水沙动力和沉积等作用形成了磨刀门独特的地形地貌,同时也形成了复杂的咸潮运动。频繁的咸潮运动严重影响人类的生产生活,也对环境生态产生一定的影响。充分了解咸潮运动的影响因素对采取适当的抑咸措施保证供水安全和生态环境的修复有重要意义。迄今国内一些研究在分析磨刀门咸界变化过程时,更多关注主导因素而忽略地形影响,或对地形的影响未展开详细论述,鲜有结合数值模型和观测数据对磨刀门水道不同地形特征河段中咸界变化过程特性的分析,而此类研究在磨刀门咸水上溯规律的认识和掌握中不可或缺。本文为揭示磨刀门河口地形因素对咸界变化过程的影响,以及多种因素共同作用时在不同地形河段时主次关系的变化和咸界响应的特点,结合现场观测和数值模拟的分析,在以往研究基础上进一步补充说明地形对咸界变化过程的影响,从而丰富对磨刀门咸潮运动规律的认识,为咸潮工程控制提供参考。首先,收集磨刀门水道地形资料和枯季水文气象资料,在2017-2018年枯季对磨刀门水道进行现场咸界追踪走航观测;其次,分析磨刀门水道不同河段地形特征;然后,针对不同河段地形特征,进行观测咸界和影响因素的相关...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同计算区域网格水位和盐度计算结果
第三章磨刀门水道三维数值模型的建立33图3-3计算网格图3-4模型水深3.2.2参数体系设置参数选择是模型调试中重要的环节，参数设置随不同地域和不同工况变化，本文研究区域为磨刀门水道，故针对磨刀门水道设置一套适用于本文所有研究工况的参数体系，包含重力加速度、淡水密度和温度三个物理常量、糙率、涡粘系数背景值和紊动闭合模型类型的设置。物理常量的设置如表3-2所示。表3-2物理常量物理量数值重力加速度（m/s2）9.81淡水密度（kg/m3）1000温度（℃）20糙率是表示河床阻力的一个重要参数，本次计算只考虑河底粗糙度，不考虑边壁，认为边壁切向剪应力为零，可自由移动。通常采用曼宁公式计算糙率，因为糙率与水深成反比，所以不同河段应设置不同糙率，经反复试验和率定，最终确定石栏洲下游外海区域糙率为0.011，石栏洲至竹排沙河道糙率为0.013，竹排沙至天河河道糙率为0.015，302724211815129630水深（m）
华南理工大学硕士学位论文522007-01-152007-01-192007-01-232007-01-272007-01-31-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.10.00.10.22007-01-152007-01-192007-01-232007-01-272007-01-31-1.4-1.2-1.0-0.8-0.6-0.4-0.22007-01-152007-01-192007-01-232007-01-272007-01-31-0.2-0.10.00.10.20.30.40.50.62007-01-152007-01-192007-01-232007-01-272007-01-31-1.0-0.8-0.6-0.4-0.20.00.22007-01-152007-01-192007-01-232007-01-272007-01-31-0.2-0.10.00.10.20.30.40.50.62007-01-152007-01-192007-01-232007-01-272007-01-31-1.0-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.6表层涨流平均流速（m/s）891011表层落流平均流速（m/s）中层涨流平均流速（m/s）中层落流平均流速（m/s）底层涨流平均流速（m/s）日期（天）底层落流平均流速（m/s）日期（天）图4-10Q=3600m3/s时8-11站点表、中、底层涨落流时段内平均流速（方向同图4-9）图4-11涨、落流优先通道示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]渤海弱层化期湍流混合观测特征分析[J]. 徐鹏昭,杨伟,赵亮,魏皓,聂红涛. 海洋学报. 2020(03)
[2]西江界首至肇庆河段航道设计最低通航水位研究[J]. 张明,冯小香,彭伟,普晓刚,王义安,李君涛. 水运工程. 2018(04)
[3]磨刀门水道枯季大潮水体层化混合分析[J]. 童朝锋,李磊,孟艳秋,王波. 水利水运工程学报. 2018(01)
[4]磨刀门河口环流与咸淡水混合层化机制[J]. 吕紫君,冯佳佳,郜新宇,汪玉平,张梦茹,孔俊. 水科学进展. 2017(06)
[5]数值分析海平面上升对磨刀门水道咸潮上溯的影响[J]. 关帅,林颖妍,刘祖发. 人民珠江. 2017(08)
[6]近年珠江三角洲潮流特征变化分析[J]. 申其国,谢凌峰,王亚妮. 人民珠江. 2017(07)
[7]RiverSurveyor M9在赤坎水文站流量测验中的应用[J]. 杨洁鸿. 甘肃水利水电技术. 2017(04)
[8]磨刀门水道咸潮上溯数值模拟及其分析[J]. 刘祖发,丁波,关帅,陈记臣,张泳华,于海霞. 中山大学学报(自然科学版). 2016(06)
[9]基于FVCOM的磨刀门水道盐水入侵三维数值模拟[J]. 刘祖发,施宁宁,关帅,林颖妍,张淦濠,卓文珊. 水动力学研究与进展（A辑）. 2016(03)
[10]2005年以来珠江磨刀门水道咸界变化特点分析[J]. 刘斌,黄宇铭,刘丽诗,闻平. 人民珠江. 2016(05)
博士论文
[1]人类活动影响下的珠江三角洲水安全研究[D]. 徐林春.武汉大学 2014
[2]珠江河口盐水入侵[D]. 王彪.华东师范大学 2011
硕士论文
[1]径流型河口盐水上溯响应外部共同作用的研究[D]. 赵雪峰.华南理工大学 2018
本文编号：3353337
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同计算区域网格水位和盐度计算结果
第三章磨刀门水道三维数值模型的建立33图3-3计算网格图3-4模型水深3.2.2参数体系设置参数选择是模型调试中重要的环节，参数设置随不同地域和不同工况变化，本文研究区域为磨刀门水道，故针对磨刀门水道设置一套适用于本文所有研究工况的参数体系，包含重力加速度、淡水密度和温度三个物理常量、糙率、涡粘系数背景值和紊动闭合模型类型的设置。物理常量的设置如表3-2所示。表3-2物理常量物理量数值重力加速度（m/s2）9.81淡水密度（kg/m3）1000温度（℃）20糙率是表示河床阻力的一个重要参数，本次计算只考虑河底粗糙度，不考虑边壁，认为边壁切向剪应力为零，可自由移动。通常采用曼宁公式计算糙率，因为糙率与水深成反比，所以不同河段应设置不同糙率，经反复试验和率定，最终确定石栏洲下游外海区域糙率为0.011，石栏洲至竹排沙河道糙率为0.013，竹排沙至天河河道糙率为0.015，302724211815129630水深（m）
华南理工大学硕士学位论文522007-01-152007-01-192007-01-232007-01-272007-01-31-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.10.00.10.22007-01-152007-01-192007-01-232007-01-272007-01-31-1.4-1.2-1.0-0.8-0.6-0.4-0.22007-01-152007-01-192007-01-232007-01-272007-01-31-0.2-0.10.00.10.20.30.40.50.62007-01-152007-01-192007-01-232007-01-272007-01-31-1.0-0.8-0.6-0.4-0.20.00.22007-01-152007-01-192007-01-232007-01-272007-01-31-0.2-0.10.00.10.20.30.40.50.62007-01-152007-01-192007-01-232007-01-272007-01-31-1.0-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.6表层涨流平均流速（m/s）891011表层落流平均流速（m/s）中层涨流平均流速（m/s）中层落流平均流速（m/s）底层涨流平均流速（m/s）日期（天）底层落流平均流速（m/s）日期（天）图4-10Q=3600m3/s时8-11站点表、中、底层涨落流时段内平均流速（方向同图4-9）图4-11涨、落流优先通道示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]渤海弱层化期湍流混合观测特征分析[J]. 徐鹏昭,杨伟,赵亮,魏皓,聂红涛. 海洋学报. 2020(03)
[2]西江界首至肇庆河段航道设计最低通航水位研究[J]. 张明,冯小香,彭伟,普晓刚,王义安,李君涛. 水运工程. 2018(04)
[3]磨刀门水道枯季大潮水体层化混合分析[J]. 童朝锋,李磊,孟艳秋,王波. 水利水运工程学报. 2018(01)
[4]磨刀门河口环流与咸淡水混合层化机制[J]. 吕紫君,冯佳佳,郜新宇,汪玉平,张梦茹,孔俊. 水科学进展. 2017(06)
[5]数值分析海平面上升对磨刀门水道咸潮上溯的影响[J]. 关帅,林颖妍,刘祖发. 人民珠江. 2017(08)
[6]近年珠江三角洲潮流特征变化分析[J]. 申其国,谢凌峰,王亚妮. 人民珠江. 2017(07)
[7]RiverSurveyor M9在赤坎水文站流量测验中的应用[J]. 杨洁鸿. 甘肃水利水电技术. 2017(04)
[8]磨刀门水道咸潮上溯数值模拟及其分析[J]. 刘祖发,丁波,关帅,陈记臣,张泳华,于海霞. 中山大学学报(自然科学版). 2016(06)
[9]基于FVCOM的磨刀门水道盐水入侵三维数值模拟[J]. 刘祖发,施宁宁,关帅,林颖妍,张淦濠,卓文珊. 水动力学研究与进展（A辑）. 2016(03)
[10]2005年以来珠江磨刀门水道咸界变化特点分析[J]. 刘斌,黄宇铭,刘丽诗,闻平. 人民珠江. 2016(05)
博士论文
[1]人类活动影响下的珠江三角洲水安全研究[D]. 徐林春.武汉大学 2014
[2]珠江河口盐水入侵[D]. 王彪.华东师范大学 2011
硕士论文
[1]径流型河口盐水上溯响应外部共同作用的研究[D]. 赵雪峰.华南理工大学 2018
本文编号：3353337
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