近60年来长江河口河势变化及其对水动力和盐水入侵的影响 Ⅱ.水动力.pdf

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1、第39卷第2期海洋学报V01．39,N。．22017年2月HaiyangXuebaoFebruary2017鲍道阳，朱建荣．近60年来长江河口河势变化及其对水动力和盐水入侵的影响Ⅱ．7kT动力EJ]．海洋学报，2017，39(2)：1—15，doi：10．3969／j．issn．0253—4193．2017．02．001BaoDaoyang，ZhuJianrong．TheeffectsofriverregimechangesintheChanNiangEstuaryonhydrodynamicsan

2、dsalinitvintrusioninthepast60yearsⅡ．Hydrodynamics[J]．HaiyangXuebao．2017．39(2)：1一lj。doi：10．3969／j．issn．0253—4193．2017．02．001近60年来长江河口河势变化及其对水动力和盐水入侵的影响Ⅱ．水动力鲍道阳1，朱建荣¨(1．华东师范大学河121海岸国家重点实验室，上海200062)摘要：本文基于本系列论文I中数值化的长江河口20世纪50年代、70年代海图获得的岸线和水深资料，以及2012年水

3、深实测资料，设置不同年代模式网格，考虑径流量、潮汐和风应力作用，建立长江河口水动力和盐水入侵三维数值模式，模拟和分析不同年代潮汐潮流、单宽余通量、分汉口水通量和分流比，及其河势变化对它们的影响。最大潮差在3个年代间的变化主要在北支区域，50年代至70年代，北支潮差减小，减小区域集中在北支中段，2012年相比70年代北支潮差增大。单宽水通量在50年代北港大于南港，北支下段向上游输运、上段量值较小，在70年代南港大于北港，北支下段量值较小、上段向下游，在2012年南北港水通量较为接近，北港稍大，整个北支

4、水通量向上游。定量给出了50、70年代和2012年南北支、南北港大潮期间和小潮期间涨潮、落潮和净水量和分流比，结合河势变化分析了不同年代间的变化原因。关键词：长江河口；河势变化；潮差；潮流；单宽余通量；分流比中图分类号：P731．23文献标志码：A文童编号：0253—4193(2017)02—000l一151引言影响河口水动力过程动力因子主要为径流和潮汐，其他还有风应力、混合、斜压效应和地形等。水动力过程主要包括水位、流场、余流和余通量、分流比等。朱建荣和胡松1数值试验表明，相对于平直河口，喇叭形河

5、VI对环流的影响，因口门河口变宽，造成流的辐散，向海的流速减少，底层向陆的密度流流动的距离减少。Li等‘21研究了长江河口枯季涨潮、落潮和潮平均分流比，在1月多年平均风速和径流量情况下，模拟给出了大潮和小潮期间南北支、南北港和南北槽涨潮、落潮和净分流比，还模拟分析了潮汐、北风、径流量以及它们相互作用对分流比的影响和动力机制。wu等∞模拟和研究了长江河口南槽、北槽和北港口门处盐水入侵与余流之间的关系。在南槽，余流输运向陆，在浅滩上向北或西北，而在北槽和北港主要向海；这个余流特征是由潮汐和浅的水深相互作

6、用造成的，Stokes输运是引起这个特殊余流输运格局的主要机制；在这个水平环流的作用下，南槽是主要的盐水通道，北港是长江径流的主要通道；跟踪试验收稿日期：2016—03—04；修订日期：201605—07。基金项目：国家自然科学基金项目(41476077)；上海市科委重点项目(1．t231200402)。作者简介：鲍道阳(1991)，男．上海市人．从事河口海岸动力学研究。E-mail：bdyl991@hotmail-corn*通信作者：朱建荣(1964一)．男．浙江省海宁市人，研究员，从事河口海岸动

7、力学研究。E-mail：jrzhu@sklec-ecnu·edu·cn2海洋学报39卷结果表明从南槽到北槽最终到北港存在着活跃的水体交换；北风产生绕河口口门的水平环流，在北港流进河口在南港和南槽流出河口。长江121北槽深水航道工程人为地改变了河势，Liu等H。通过座底式近底观测系统观测到在深水航道回淤严重区域表底层余流方向相反，出现了经典的河口环流结构，余流的垂直剖面存在螺旋结构，并且出现了一个泥沙富集区域；在南导堤被淹没期间，出现较强的由九段沙指向北槽的越堤水沙盐净输移运动；因长江河口多级分汊特殊

8、的河势，长江河口存在着明显的涨落潮流速和历时的不对称现象。王彪等[51数值试验定量给出了不同径流量、潮汐和水深下南北支、南北港和南北槽涨潮落潮平均流速和历时，通过横断面涨潮落潮通量必须满足质量守恒观点从动力机制上给出了涨潮落潮流速和历时不对称的成因；北支的喇叭口形状，导致潮位和潮差沿程复杂的变化。宋永港等¨1的研究结果表明，北支平均潮位、最高潮位和最低潮位纵向上呈现从下游往上游逐渐增加的变化规律，潮差变化呈现出从口门向中段逐渐增大，再从中段向上段逐渐减小的规律；冬季偏