珠江河口虎门‘门’地貌动力学的研究

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1、中山大学博士学位论文珠江河口虎门‘门’的地貌动力学研究姓名：唐兆民申请学位级别：博士专业：环境科学指导教师：吴超羽20051210中山大学博士论文中文摘要珠江河口虎门‘门’的地貌动力学研究专业：博士生：指导教师：摘要环境科学唐兆民吴超羽珠江河口由河网区与河口湾区构成，‘门’是连接这两部分独特的地貌单元。‘门’是径流注入河口湾的基岩峡口，因两岸基岩山丘壁立大江出口、状似石门而得名。‘门’的宽度、走向是重要动力指标，‘门’的存在，集聚了巨大的潮汐能量并形成独特的沉积地貌结构，在末次海侵盛期阱来的珠江三角洲发育演变和网河的形成过程中留下了‘门’的深刻印记。本文以珠江口虎门

2、为例，通过大量的野外现场调查和前人研究成果，运用多学科理论分析和高空间分辨率的数值模拟等方法，研究‘门’的双向不对称射流的动力特征和形成机制，并讨论了‘门’的动力指标以及影响‘门’演变的因素。由于虎门独特的峡口地形并向上、下游方向呈指数规律放宽，即使在弱潮环境中，在涨落潮阶段，大量的水体和潮能在峡口附近聚集，形成一种主要由正压驱动、较普通河口射流强度较大的强迫性的双向不对称射流，这就是‘门’有别于其他形式射流的特性。射流口的断面动量是量化射流强度的一个表征参数。野外实测资料分析表明，虎门射流口附近断面涨、落潮的平均动量，洪季的分别为1．673和1．855，枯季的分别

3、为1．435和1．444(单位：107kg．m／s)；通过珠江口八大入海口门的对比分析表明，虎门的射流强度较磨刀门的大一个量级，表明‘门’的上、下游特殊的边界，起着极其重要的作用。对比分析虎门不同演变时期的‘门’的动力、边界特征，双向射流的不对称性在边界条件和在动力特征上均有所表现，而且与虎‘门’的不同的演变阶段有密切关系。根据洪、枯季的悬沙分布、表层沉积物搬运趋势分析和不同时期水下地形对比结果，虎门泥沙输运特征和水下地貌结构与‘门’的双向射流动力特征相吻合。‘门’的动力特征、沉积和地貌过程特征是由‘门’的独特的地貌动力结构决定的。虎门的边界放宽率、射流宽度、门的宽

4、度等的变化，是‘门’双向体系射流动力机制、射流性质变化的根本原因。由于近期剧烈的人类活动，特别是虎门口内和口外大面积的围垦，造成‘门’上、下游边界展宽率减小和狮子洋、伶仃洋容积的大幅度萎缩，对虎门射流动力结构和沉积地貌演变有着深远影响。本中山人学博士论文中文摘要文研究成果不仅可以丰富河口射流理论，也可为解决当前珠江口开发整治所面临的问题提供一定科学依据。关键词：珠江河口；虎门：门；地貌动力学；双向不对称射流：数值模拟中山大学博士论文英文摘要AStudyOlitheGateMorphodynamiesofHumeninthePearlRiverEstuaryMajor

5、：EnvironmentScienceName：TangZhaominSupervisor：Prof．WuChaoyuABSTRACTThePearlRiverestuarycomplexconsistsofriverchannelnetworkandestuarinebays．ThejointofthesetwopartsistheuniqueGatemorphodynamicunit，throughwhichtheriverDillSintotheestuaryfromtherockygorge．Itderivesitsnamefromthewall—liker

6、ockyhillsstandingonbothsidesoftheoutletwithrock-doorappearance．WidthandheadingdirectionareimportantdynamicparametersoftheGate．TheGateconvergeshugetidalenergyandformsitsspecialmorphologicalconstructionofsediment，GatemakesadeepimpressionsduringthedevelopmentofthePearRiverDeltaanditsfiver

7、networksincethelatestnlaximumtransgression．TakingHumenGateasanexample，theauthorstudiedthedynamiccharacterandfomlationalmechanismoftheHumenGatebi·directionasymmetryjetsystem；thedynamicparametersandfactorsconcerningtheGateevolutionarealsodiscussed．BecauseoftheuniquegorgeofHumenGatewith