辐射沙洲东大港潮流水道悬沙输移机制分析

以东大港潮流水道4号站位的水、沙实测资料为例,利用悬沙通量机制分解法、功率谱分析法,对东大港潮流水道悬沙输移的动力机制进行分析探讨.结果表明,悬沙净输移以平流作用占优,“潮泵效应”项在悬沙输移中也相当重要;潮流流速是水体含沙量变化及悬沙输移的主要动力因素.

江苏辐射沙洲潮流水道挟沙力的分析与构建

根据江苏省辐射沙洲潮流水道21个站位的连续两个潮周期的潮流、含沙量实测资料，利用比较分析和数据回归研究方法，对各潮流水道的挟沙力计算式进行分析，拟合构建了江苏省辐射沙洲海域主要潮流水道相应的挟沙力动力表达关系式。利用4#～15#站位测量数据及相应计算结果计算拟合得出了相应所在潮流水道的挟沙力关系式。同时拟合给出了4#-24#站位所在水道的水流挟沙力计算式，并发现16#-24#站位所在潮流水道的水流挟沙力关系和4#-15#测站所在水道的水流挟沙力关系式有所差别，为此，另外拟合得出了16#-24#站位所在潮流水道相关性更强的实用挟沙力经验关系式。

辐射沙洲潮流水道悬沙动力关系BP神经网络模拟研究

根据江苏辐射沙洲东大港水道4#站位连续2个潮周期的流速、含沙量及水深的时序测量资料,取时序测量(计算)数据中的前21组数据为学习样本,后5组数据为检验样本,建立了该潮流水道的4种输沙BP神经网络动力模型。验证表明,运用BP神经网络模型可以建立精度较高的水体含沙量非线性动力关系,并可利用建立模型进行相应问题的预测计算。

江苏辐射沙洲水道垂线平均余流的计算与分析

根据辐射沙洲邻近主水道和中心沙洲滩面水道33个站次的准同步实测潮流资料,计算了各站位垂线平均欧拉余流、斯托克斯余流、拉格朗日余流,并分别进行了逐站位的分析和比较。各站位斯托克斯余流相对较小,在水道口门处斯托克斯余流较大,余流流向大都沿涨潮流向,豆腐渣腰门水道及其以东站位的斯托克斯余流则大致沿落潮流向。欧拉余流和拉格朗日余流大小和流向基本一致。研究海域存在着半封闭的顺时针方向的海水净输移。西洋水道和条鱼港水道是辐射沙洲中心腹地的净进水通道,而豆腐渣腰门水道、陈家坞槽水道、外王家槽水道、苦水洋海域水道则是净出水通道。

江苏辐射沙洲水道含沙量变化动力响应

以辐射沙洲海域两个潮周期的风速、水、沙实测资料为例,利用小波分析和最大熵功率谱分析结合的方法揭示了潮流水道流速、水深、风速、各层含沙量5个层次的小波分析信号的频谱关系和相位关系。对水体各层含沙量的潮过程中的各频段信号进行了分析,明确了其响应变化机制。潮流水道水体含沙量与风速、流速、水深的变化存在着复杂的响应关系。潮流水道悬沙含量的变化与风速(风浪)、流速、水深都有关系。涨落潮流的不对称性,水体背景含沙量,水流紊动,重力作用,响应延迟效用都影响着各层悬沙在潮动力过程中的悬浮与沉降过程。在不同的小波分析层次上的流速、水深、风速对水体含沙量变化所起的相对作用大小是不同的。在同一小波分析层次中的流速、水深、风速分别对不同水层的含沙量变化所起的相对作用大小也是不同的。含沙量的高频变化主要是水流流速的变化起作用。从风速和流速的频谱结构上来看,风速与水流之间有耦合响应关系,风速对含沙量变化起作用是通过影响潮流流速和产生波浪进行的。动力强迫与含沙量响应并不是线性对应的,而是具有非线性的特征。

东大港水道水体含沙量的变化及垂线分布

根据东大港水道所设站位连续2个潮周期的水文、泥沙测量资料,对水体含沙的悬浮与沉降潮流动力过程进行了论述,水体各层含沙量与潮流大小之间存在着动力响应关系。对水道含沙量垂线分布关系进行了分析和构建,给出了对数关系式,明确了西洋水道主槽水体含沙量垂线分布特征。

江苏辐射沙洲海域推移质输沙率计算与分析

根据江苏省辐射沙洲潮流水道33个站次连续两个潮次的潮流、底沙实测资料，利用比较分析与拟合研究方法，对各潮流水道的推移质输沙率进行了计算与分析，明确了辐射沙洲主要潮流水道涨潮、落潮、全潮平均推移质单宽输沙率和输运路线；分析得出了1m深流速流向和临底层流速、垂线平均流速有很好的线性关系；拟合构建了江苏省辐射沙洲海域主要潮流水道相应的推移质输沙率流速表达的动力关系式。利用4#~20#站位测量数据及对应计算结果计算拟合得出了西洋水道、豆腐渣腰门水道、陈家坞槽水道的推移质输沙率流速关系式。拟合得出了21#~24#站位所在水道的推移质输沙率计算式，得出了沙洲中心浅滩汊道推移质输沙率关系式;发现推移质输沙率流速表达式在辐射沙洲三个不同区域是有差别。最后利用33个测站的水文测量及计算结果得出了辐射沙洲的整个海域的推移质输沙率计算式。推移质输沙率能用流速很好的表达，一是方便于计算应用，二是可反映内在动力机理。