鳌江河口口门围垦对河口水动力的影响

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1、5．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯745．2不足及展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯76参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··77攻读学位期间取得的研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．83致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～84V1．前言“河口是一个半封闭的海洋水体，与外海自由相通，河口中的海水被来自陆地的径流淡水冲淡，其冲淡的程度是可以被测量的”[1】。由此可以看出河口是河流淡水流向海洋的过渡地带，在此区域中的水体运动的物理机制十分复杂。河流的主要动力因素是径流，在近海则是波浪与潮汐

2、，且宽阔的河口口门附近及海岸还有沿岸流的作用：此外，河水海水的密度不同，形成的盐水异重流也与河口的水流形态密切相关；而径流在年内有洪、桔之分，多年又有丰、少之别，潮汐则不仅日、月、年、多年的周期性变化，在浅水区会发生随机性变化。这些都构成河口区域动力条件的复杂性。河口滩涂是宝贵的自然资源，也是重要的环境资源；且河口处于海陆汇聚的枢纽位置，物质、能量、信息流动的空间维数多，受季风、波浪、潮汐、海流等多种动力作用，物理、化学、生物和地质过程复杂。另外，河口通常是人口最稠密，经济发展最活跃的区域，由于人们利用河口地区的水利、水运资源的需求不断提高，人口对土地造成的压力随着人口的不断增长而上升，对河口

3、土地资源的开发热情也日益增强。尤其是某些具有广阔滩涂的河口地区。为了解决人口与土地资源之间的矛盾，在众多入海河口，已建或拟建围垦(围涂)工程[21。围垦(围涂)工程造成的地形、边界形状和水流动力条件的改变破坏了河口区原有的水动力地貌环境的平衡与稳定，这些可能会引起水位壅高、流域泄洪受阻、‘滩槽演变加剧、航道淤积、渔业资源减少、污染物滞留以及风暴潮增水、海平面上升的损失加剧等环境问题[3]。对于半封闭海域陆架及附属的港湾或是河口地区，主要的运动形式是潮波运动及其伴随的振荡流场，但是，潮波运动并不决定物质输运和最终分布。决定物质输运和最终分布的是对流场实施某种平均后的剩余部分——余流。余流是一种非

4、周期性的流动，受到底形、斜压、径流量、风应力、底摩擦以及各因素间的相互影响【4】。余流的量值不大，但它对河口海域悬浮物质输移扩散有着十分重要的作用。因此研究河口地区由于围垦(围涂)所引发的边界、径流变化而触发的一系列水动力的改变对深入l前言了解河口演变是有一定帮助的，也为日后围垦工程的规划和开发机制及具体工程的实施提供一定的理论支持和决策指导。鳌江河口及海岸受大陆架海域泥沙运动的影响送来别处泥沙，扩大淤积面，以致形成了河口及海岸一带广阔的海涂资源。鳌江海涂形成是由于河口和海岸淤积面不断扩大。自11064年(北宋治平年间)至1979年，海岸线共向东海推移2-7kin，平均每年的速度为2．2m．7

5、．7m。1949年后，平均每年以10—20m的速度向东海延伸。苍南县江南地区已围垦1．7万亩，平阳县小南地区己围垦2干亩，但有待围垦的海涂面积尚很广阔。其北与飞云江海涂连接，其南至琵琶山基岩海岸，共有25．5万亩。其中，理论基准面以上的海涂面积13．5万亩。2007年，鳌江口江南海涂围垦工程全面开工建设，围区面积达到4．342万亩。工程建成后，宽广的江南海涂变成陆地，改变了鳌江口南岸的地形，使入海口及南侧海岸线向外推进。1．1研究目的河口及近岸海域的水体运动的模拟对物质在河流、海洋之间传输十分重要。本研究将采用恒定非均匀流的平面二维有限元数学模型对鳌江水系、河口及近海区域的潮流进行计算验证。来

6、为今后研究河口物质输移做基础。模型用来探讨鳌江口区域工程前后的水动力变化。1．2研究现状1．2．1数值模拟的发展Pritchard[5】’闭(1952，1954，l956)发表其在JamesRiver及ChesapeakeBay的研究成果后，河口感潮河段的水动力研究逐渐发展，发表的文章日益增多。重要的学者HansenandRattray[8】．【10](1965，1966，1967)对河口环流所做的理论解析，IppenandHalernan[11】(1966)对潮波传递的探讨，Ianuiello【12】(1977)推导潮流所引起的余流(residualcurrent)Elliottll31(1

7、978)观测河口环流随气象平阳水利网http：／／wwwpysl．gov．cn／ShowNews一2299．aspx21．前言因子的变化，Dyerll41、[‘5】(1973，1977)首先重视河道弯曲及断面变化对侧向环流(TransverseCirculation)形成，Pritchard[161(1989)对之前的水动力研究做了展望。水动力模型有一维模式、二维模式及三维模式。而二维模式又分为水