• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      錢(qián)塘江九溪涌潮物理模型試驗(yàn)研究

      2020-03-05 05:32:12李志永金建峰楊火其程文龍黃姿菡
      浙江水利科技 2020年1期
      關(guān)鍵詞:潮差岸段低潮

      李志永,金建峰,楊火其,程文龍,黃姿菡

      (1.浙江省水利河口研究院,浙江 杭州 310020;2.杭州市閑林水庫(kù)管理處,浙江 杭州 311122)

      1 問(wèn)題的提出

      涌潮是錢(qián)塘江河口特殊的江道條件(縱向龐大的沙坎+喇叭形平面形態(tài))下產(chǎn)生的一種特殊的水力學(xué)現(xiàn)象。錢(qián)塘江的涌潮形成于尖山 — 澉浦一帶,上溯過(guò)程中由于江道束窄,底床抬升,先是逐漸增強(qiáng),至八堡 — 大缺口一帶最大;之后由于涌潮傳播中能量漸漸耗散,強(qiáng)度漸弱,一般至七堡以后,潮勢(shì)減小,因此一般情況錢(qián)塘江九溪河段涌潮并不大,但大潮汛時(shí)閘口附近涌潮高度仍可達(dá)1.00 ~ 1.50 m。從時(shí)間上看,涌潮較大的時(shí)間多集中在每年的7 — 9月。當(dāng)秋季大潮來(lái)臨時(shí),若前期水量充沛、汛期河床沖刷幅度較厲害、江道容積較大,當(dāng)年的涌潮就較為壯觀。錢(qián)塘江涌潮的最大行進(jìn)流速一般可達(dá)4 ~ 7 m/s,同一地點(diǎn)水位漲率可達(dá)1 m/s。因此涌潮既壯觀,又具有很強(qiáng)的破壞性。圖1為2017年秋季大潮期九溪彎道涌潮翻越江堤、涌上之江路的情形。每年秋季大潮時(shí),這種情況時(shí)有發(fā)生,給交通、人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。由于常年遭受涌潮的正面沖擊,彎道頂部的沿山河排澇閘此前一度出現(xiàn)裂縫,并于1993年被迫將直立式平板胸墻改造成弧形胸墻,以使涌潮沿弧形胸墻返入江中。

      圖1 錢(qián)塘江九溪岸段的涌潮圖(2017年秋季大潮期)

      為此,研究既能在一定程度上保留九溪涌潮觀賞性,又能實(shí)現(xiàn)觀潮安全的治理方案是十分必要的。涌潮研究對(duì)潮汐學(xué)有巨大的推進(jìn)作用,也是水力學(xué)、水波動(dòng)力學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。涌潮研究對(duì)流體力學(xué)、非線性力學(xué)、潮沙、泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)等學(xué)科亦有重要的意義。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者越來(lái)越關(guān)注錢(qián)塘江涌潮,針對(duì)涌潮宏觀研究方面已有不少研究成果[1-11],但由于受研究經(jīng)費(fèi)等的限制,多以數(shù)值模擬為主,真正借助物理模型探討涌潮問(wèn)題的并不多見(jiàn)。

      2 九溪涌潮特性

      九溪岸段位于九溪彎道的凹岸,為錢(qián)塘江河口段末端。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期整治后,河段最窄斷面河寬已穩(wěn)定在1 km左右,深槽多近左岸。圖2為九溪河段地貌三維效果圖。珊瑚沙水庫(kù)圍堤、沿山河排澇閘與之江路海塘合圍形成一個(gè)局部喇叭狀、歷史遺留岙區(qū)。由于河道急彎、珊瑚沙水庫(kù)圍堤與之江路海堤圍成的局部喇叭形平面形態(tài)共同作用,在秋季大潮期,沿山河排澇閘前水域也能形成較為壯觀的涌潮景觀。

      圖2 九溪河段面貌三維效果圖

      根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,錢(qián)塘江九溪岸段的涌潮演變發(fā)展過(guò)程通常表現(xiàn)為:涌潮在到達(dá)九溪順壩及岙口前,形態(tài)比較規(guī)則一致,涌潮潮頭線主體呈現(xiàn)略向前凸的弧形,由東北向西南推進(jìn);近岸區(qū)水深較淺,潮頭破碎;主槽區(qū)水深加深,涌潮呈現(xiàn)波狀,甚至消失(見(jiàn)圖3);到達(dá)九溪順壩后,潮頭翻越順壩,撞擊海塘,在海塘坡腳進(jìn)一步涌高(見(jiàn)圖4);接著涌潮繼續(xù)向九溪岙口推進(jìn),直至撞擊凹口終點(diǎn) — 沿山河水閘,激起巨浪,高者可達(dá)10余米,之后潮頭反射,沿海塘塘腳向后折返,如浪頭超過(guò)海塘塘頂,則潮水涌到之江路上(見(jiàn)圖5)。

      圖3 錢(qián)塘江九溪岸段的涌潮圖(跨壩前)

      圖4 錢(qián)塘江九溪岸段的涌潮圖(跨壩時(shí))

      圖5 錢(qián)塘江九溪岸段的涌潮圖(閘前壅高)

      3 模型試驗(yàn)研究

      3.1 物理模型設(shè)計(jì)

      3.1.1 模型規(guī)劃

      根據(jù)江道、場(chǎng)地的情況,涌潮物理模型,上游邊界布置在地鐵6號(hào)線附近,下游邊界定在閘口斷面,模型平面比尺λL= 150,垂直比尺為λH= 50(見(jiàn)圖6)。生潮模型采用先進(jìn)的多臺(tái)水泵變頻調(diào)速、多口門(mén)閉環(huán)水位控制系統(tǒng)。

      圖6 物理模型布置圖

      3.1.2 監(jiān)測(cè)設(shè)備

      試驗(yàn)測(cè)量及控制主要包括對(duì)涌潮傳播速度、形態(tài)、水位等參數(shù)的測(cè)量。水位由水位儀監(jiān)測(cè)和控制,涌潮水位過(guò)程采用電容式波高儀測(cè)量,通過(guò)DJ800多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤、采集、處理得到所需的涌潮高度、水位和壓力等參數(shù)。水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖7。

      圖7 水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖

      3.2 模型試驗(yàn)條件

      物理模型的涌潮水流條件主要是控制潮前低潮位以及涌潮高度。影響九溪岸段錢(qián)塘江涌潮強(qiáng)弱的因素較多,主要因素除江道地形外為低潮位和潮差。通常情況下,潮差越大,涌潮高度越高,涌潮的動(dòng)力越強(qiáng)。確定模型試驗(yàn)采用的水流條件需根據(jù)下游閘口站高低潮位、潮差等潮汐資料及工程附近相關(guān)的涌潮觀測(cè)成果進(jìn)行分析。

      3.2.1 涌潮高度

      涌潮強(qiáng)弱常用涌潮高度來(lái)表示。多次現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)資料表明涌潮高度H與漲潮潮差ΔZ之間存在一定的線性關(guān)系,潮差越大,涌潮高度越大。九溪下游閘口站3 a一遇的潮差約為2.80 m、20 a一遇的潮差約為3.60 m,近10 a的潮差均在2.00 m以上,由于九溪岸段缺少涌潮系統(tǒng)觀測(cè)資料,根據(jù)浙江省水利河口研究院對(duì)七堡、錢(qián)江二橋涌潮的分析成果推算九溪岸段涌潮高度大致為漲潮潮差的0.7倍,據(jù)此涌潮模型試驗(yàn)分別采用1.40,2.00,2.50 m的涌潮高度作為常見(jiàn)、3 a一遇以及20 a一遇的涌潮水流條件。

      3.2.2 低潮位

      錢(qián)塘江河口具有一定觀賞性的涌潮通常發(fā)生在農(nóng)歷七 — 九月每月的初一至初四、十六至十九,分析九溪下游1998年以來(lái)閘口站低潮位與漲潮潮差的關(guān)系(見(jiàn)圖8)。從圖8可見(jiàn),大潮汛期間漲潮潮差在2.00 m以上時(shí)低潮位為2.80 ~ 4.40 m,其中發(fā)生歷史記錄最大潮差3.69 m時(shí)低潮位為4.00 m(閘口平均低潮位3.96 m),本次模型試驗(yàn)中取用的低潮位范圍為2.80 ~ 4.40 m。

      圖8 閘口站大潮期低潮位與潮差統(tǒng)計(jì)圖

      3.2.3 試驗(yàn)地形

      試驗(yàn)地形采用2018年6月實(shí)測(cè)地形。

      3.3 模型試驗(yàn)結(jié)果

      3.3.1 閘下各測(cè)點(diǎn)水位隨時(shí)間變化特征

      圖9為低潮位3.90 m、潮高2.50 m時(shí),閘下各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位在涌潮推進(jìn)及遇閘反射后的水位過(guò)程線。試驗(yàn)表明,涌潮在推進(jìn)過(guò)程中,前鋒逐漸變陡,壅高幅度快速增大,至閘前最大壅高高程達(dá)到13.50 m,10 s內(nèi)水位壅高幅度達(dá)到9.60 m,基本達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)壅高。

      圖9 閘下各點(diǎn)位的水位過(guò)程線圖(低潮位3.90 m、潮高2.50 m時(shí))

      3.3.2 涌潮壅高空間特征與越堤水量

      試驗(yàn)觀測(cè)顯示:①在低潮位3.60 m、潮高1.40 m時(shí),涌潮推進(jìn)到沿山河排澇閘時(shí)水位壅高,有浪花濺到閘下游之江路海塘擋浪墻,但基本沒(méi)有整體越堤水體;②在低潮位3.60 m、潮高2.10 m時(shí),閘前最大壅高高程為11.41 m,回頭潮水體越上之江路水量約200 m3;③在低潮位3.90 m、潮高2.50 m時(shí),試驗(yàn)測(cè)到的最大壅高高程為13.80 m,越上之江路的水量達(dá)到900 m3;④試驗(yàn)還測(cè)試了極端大潮(低潮位3.90 m、潮高3.00 m)時(shí)的情形,試驗(yàn)測(cè)到的最大壅高高程為15.01 m,越上之江路的水量達(dá)到3 000 m3(見(jiàn)圖10)。閘前(彎頂)最大壅高比較(低潮位4.0 m)見(jiàn)表1。

      圖10 閘下沿程(沿之江路)壅高變化試驗(yàn)成果圖

      表1 閘前(彎頂)最大壅高比較表

      4 結(jié) 語(yǔ)

      (1)錢(qián)塘江九溪岸段位于九溪彎道的岙岸,由于急彎和珊瑚沙水庫(kù)圍堤與之江防洪堤圍成的局部喇叭形平面形態(tài)共同作用,平時(shí)涌潮較小,但在秋季大潮期,沿山河閘前水域也能形成涌潮景觀。涌潮撞擊岙口終點(diǎn)沿山河閘,激起巨浪,高者可達(dá)10余米,之后潮頭被反射,沿之江防洪堤堤腳向后折返,如浪頭越過(guò)堤頂,則潮水會(huì)涌到之江路上,嚴(yán)重影響行人和交通安全。錢(qián)塘江九溪涌潮既壯觀,又具有很強(qiáng)的破壞性。

      (2)建立九溪河段的涌潮物理模型,測(cè)試各種強(qiáng)度的涌潮傳播速度、涌潮高度等水動(dòng)力特征參數(shù),捕捉涌潮形態(tài)。試驗(yàn)得到的涌潮傳播形態(tài)、傳播過(guò)程、傳播速度、涌潮高度等與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查相符,涌潮物理模型試驗(yàn)結(jié)果與九溪河段實(shí)地調(diào)查資料匹配良好,表明物理模型可以很好地反映九溪河段涌潮基本特征,為該河段后續(xù)治理工作中的涌潮保護(hù)、工程防護(hù)與減災(zāi)研究奠定基礎(chǔ)。

      (3)研究河段缺乏涌潮精準(zhǔn)觀測(cè),今后應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。后續(xù)將結(jié)合堤線優(yōu)化等工程措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)涌潮保護(hù)和減小涌潮危害研究。

      猜你喜歡
      潮差岸段低潮
      杭州灣北岸臨港新片區(qū)岸段潮灘沉積特征
      標(biāo)志大革命在湖南走向低潮的是什么事件?
      長(zhǎng)江口潮差中長(zhǎng)期變化對(duì)河口生態(tài)環(huán)境的影響
      低潮高地的國(guó)際法地位探究
      鋒繪(2019年6期)2019-09-03 08:14:53
      基于Copula函數(shù)的甬江流域設(shè)計(jì)潮位過(guò)程研究
      大連金普新區(qū)海岸線開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀與分級(jí)管理研究
      論地質(zhì)鉆探技術(shù)在海水域工程的方法措施
      地球(2015年8期)2015-10-21 19:30:08
      基于平均低潮位推算理論最低潮面的簡(jiǎn)便方法
      水道港口(2012年5期)2012-07-16 00:52:42
      長(zhǎng)江河口北支潮位與潮差的時(shí)空變化和機(jī)理
      基于模糊綜合評(píng)價(jià)的基本功能岸段劃分方法研究
      韶关市| 清河县| 民权县| 绥宁县| 大同市| 武邑县| 武义县| 垦利县| 大荔县| 和田县| 勃利县| 伊春市| 绥阳县| 客服| 运城市| 天柱县| 揭阳市| 喀喇| 江都市| 马公市| 潼关县| 巧家县| 合作市| 稷山县| 红河县| 泾川县| 孝感市| 惠来县| 新竹市| 阳谷县| 修武县| 云南省| 台南县| 大英县| 泽州县| 新闻| 大港区| 太白县| 宁津县| 陆河县| 岳普湖县|