舟山群島峽道海區(qū)潮流切變鋒特性的二維數(shù)值研究.pdf

1、切變鋒是自然界水域中廣泛存在的一種水力現(xiàn)象，它對(duì)其所處水域的流場(chǎng)特性，懸移物質(zhì)的輸移、地貌演變、生物生長(zhǎng)環(huán)境等方面都有顯著的影響，因而引起了許多學(xué)者的關(guān)注，對(duì)其產(chǎn)生機(jī)理及特性進(jìn)行了一定的研究.本文主要利用數(shù)值模擬的方法來(lái)對(duì)舟山群島峽道海區(qū)三個(gè)代表水道中產(chǎn)生的潮流切變鋒的特性進(jìn)行一定的研究。 本文選擇了舟山群島多峽道海域作為研究海域，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)有地形資科，著重分析了此海域中長(zhǎng)白水道、岱山水道、灌門水道的地形情況.分析后本文認(rèn)為這些

2、水道的地形條件均有利于切變鋒現(xiàn)象的產(chǎn)生，而各個(gè)地區(qū)不同的特征地形又可能使切交鋒體現(xiàn)出不同的特性.隨后本文利用MIKE21軟件中的HD模塊對(duì)研究海域的潮流場(chǎng)進(jìn)行了二維的數(shù)值模擬計(jì)算，驗(yàn)證結(jié)果良好，較為成功地反映了研究海域的潮汐潮流特征。在驗(yàn)證的模型基礎(chǔ)上，本文對(duì)選定的幾個(gè)代表水道的流場(chǎng)進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各個(gè)水道中均產(chǎn)生了切變鋒，其特性、影響因素及形成機(jī)制如下： （1）通過分析研究水道的流速、流向分布得到了峽道潮流切變鋒的一般特性

3、。流向切變鋒一般形成于漲、落潮的憩流時(shí)段，它產(chǎn)生于切向地形坡折帶的淺水側(cè)，消亡于深水側(cè)，存在時(shí)間約為0.5～2小時(shí)；流速切變鋒則在漲、落潮的急流時(shí)段較為明顯，其鋒區(qū)位置則基本穩(wěn)定在坡折帶附近。切變鋒在一個(gè)潮周期中隨水動(dòng)力的周期性變化而生成、發(fā)展、消亡。 （2）通過對(duì)各水道不同岸段的水流切變現(xiàn)象進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，切交鋒的特性受到各種地形的影響。切向地形的突變程度直接影響到了潮流切變鋒的強(qiáng)度；縱向平面岸線形態(tài)和岬角地形影響到了主流在縱

4、向上的流態(tài)（擴(kuò)散與匯聚）、漲落潮的流路差異，水道口門的地形可能造成潮流壅水倒灌的情況.這些地形所導(dǎo)致的水力特性使切變鋒在鋒區(qū)位置及其運(yùn)動(dòng)范圍、切變強(qiáng)度上體現(xiàn)出不同的特征。 （3）在對(duì)大、中、小潮期中特征點(diǎn)的流速、流向過程分析后發(fā)現(xiàn)，潮型對(duì)切變鋒性質(zhì)也有影響。同一地點(diǎn)流速切變鋒強(qiáng)度，大潮期要大于中潮期，中潮期大于小潮期；流向切變鋒的持續(xù)時(shí)間，小潮期要長(zhǎng)于中湖期，中潮期長(zhǎng)于大潮期。 （4）在結(jié)合了計(jì)算結(jié)果的分析以及現(xiàn)有研究成