河口水沙运动与河流水沙运动的差异
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2023年广东省普通高中学业水平选择性考试地理押题卷(四)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题组在城镇化发展过程中,城、镇、村的布局会形成多种空间结构。
下图为四类城、镇、村空间结构示意图。
完成下面小题。
1.图示四类城、镇、村的空间结构中,城镇化发展最协调的是()A.“凸”字型结构B.“工”字型结构C.“纺锤”型结构D.“金字塔”型结构2.图示“工”字型结构中最容易产生的问题是()A.城镇化的速度降低B.区域发展差距扩大C.农村地区用地紧张D.乡镇内部环境恶化20世纪80年代中后期,新疆地区气候发生明显变化。
下图是1960—2018年天山中部博斯腾湖(我国最大的内陆淡水吞吐湖)的水位年际变化,在延续了阶段②气候变化趋势下,阶段③④的博斯腾湖水位变化主要是受人类活动影响。
完成下面小题。
3.下列各阶段博斯腾湖水位变化的原因对应正确的是()A.阶段①——上游植被改善,湖泊水消耗量增加B.阶段②——冰川萎缩,高山冰雪融水量持续增加C.阶段③——灌溉用水量减少,入湖径流量增加D.阶段④——入湖泥沙淤积,湖盆变浅,水位上升4.若气温持续升高,对博斯腾湖所在地区的影响及其与博斯腾湖水量的相关性分别是()A.农业引水量增多正相关B.降水增加负相关C.高山冰雪融水持续增加正相关D.蒸发加剧负相关5.20世纪80年代中后期,气候变化对新疆地区地理环境的影响是()A.天山林线下降B.绿洲面积萎缩C.沙尘天气减少D.植物蒸散量增大某地理兴趣小组在图2所示区域(Q处山顶有冰川)进行了热力环流探究活动。
图2示意图1中M地的风力发电机构造,其尾舵能随风调向,以使风力发电机的受风面正对风吹来的方向。
在某晴朗的夜晚,某同学发现M地风力发电机的尾舵指向正常,但桨叶转动速度较慢。
据此完成下列小题。
6.通过该同学的发现,可以判断当日来自该区域外的风为()A.较强的偏北风B.较弱的偏南风C.较强的偏西风D.较弱的偏东风7.若Q处冰川面积扩大,湖泊周围人口数量增加且图示区域不受外界风干扰,则与原状况相比M地风力发电机桨叶的运转速度()A.白天减小,夜晚增大B.白天增大,夜晚减小C.白天和夜晚均增大D.白天和夜晚均减小造山带与沉积盆地是岩石圈的两个基本构造单元。
北方主要河流水沙变异及其成因目录一、内容概述 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 研究内容与方法 (4)二、北方主要河流水沙变异概述 (5)2.1 河流水沙变异概念及特征 (6)2.2 北方主要河流水沙变异现状 (7)三、水沙变异成因分析 (8)3.1 自然因素 (10)3.1.1 气候变化 (11)3.1.2 地理条件 (12)3.1.3 土壤侵蚀 (13)3.2 人为因素 (14)3.2.1 工程建设 (15)3.2.2 农业生产 (16)3.2.3 生活污水排放 (17)四、水沙变异对生态环境的影响 (18)4.1 对河流生态系统的影响 (20)4.2 对下游地区的影响 (20)五、水沙变异对社会经济的影响 (21)5.1 对农业生产的影响 (22)5.2 对水资源利用的影响 (24)5.3 对防洪安全的影响 (24)六、结论与建议 (25)6.1 主要结论 (26)6.2 水沙变异成因分析的合理性讨论 (27)6.3 针对水沙变异问题的建议与对策 (28)一、内容概述本文档主要研究了我国北方主要河流的水沙变异及其成因,通过对北方主要河流的实地考察和长期水文观测资料分析,揭示了水沙变异的主要特征及其影响因素。
本文对北方主要河流的概况进行了简要介绍,包括河流分布、河道形态、水文气象条件等方面的基本情况。
本文重点分析了北方主要河流的水沙变异特点,包括丰水期水沙变化、枯水期水沙变化以及季节性水沙变化等方面。
本文探讨了导致北方主要河流水沙变异的主要原因,包括自然因素(如降水量、蒸发量、径流变化等)和人为因素(如水资源开发、水土保持措施、流域管理等)。
通过对这些因素的综合分析,为北方主要河流的水沙治理和管理提供了科学依据。
1.1 研究背景与意义在中国的自然地理格局中,北方地区因其独特的气候条件、地质构造和人为活动,其河流水沙状况呈现出与众不同的特点。
随着全球气候变化以及人类活动的不断加剧,北方地区河流水沙状况发生了显著变化,包括河流流量减少、水位下降、泥沙含量变化等。
各河流输沙特征分析河流输沙是指在河流中悬浮着的、受水流力作用的沙粒随着河流的流动而被输送到下游。
不同大小、不同流速、不同流量的河流都会呈现出不同的输沙特征。
本文将从河流输沙的基本概念、分类、特征、影响因素等方面入手,对各河流输沙特征进行分析。
一、河流输沙的基本概念河流输沙主要指河流的泥沙颗粒在水流中运动和输移的行为。
在坡降比较大、河床比较崎岖时,水流比较急,容易卷起河床和岸边的物质,形成漩涡、涡流和漂移等。
这些水力作用会引起泥沙颗粒的分离、捆绑和承载,随着水流的白水、泥水、涌浪等形式承载向下游输送。
二、河流输沙的分类根据输沙的颗粒直径、输沙过程中的谷底流量、河水的流速和泥沙含量等因素对河流进行分类,一般可分为以下几类:1、颗粒级、粗沙级和细沙级:颗粒级输沙通常指颗粒直径达0.5毫米以上的粗颗粒分选,或者粒径比较大的沙土颗粒分选。
粗沙级输沙包括0.5毫米以下,50微米左右的沙粒级输沙,一般呈上升趋势。
细沙级输沙就是0.05毫米左右的细粒级输沙,一般呈下降趋势。
2、谷底流量级:河流的谷底流量称为河流的涨水最小流量或以前河流流量。
水流的水位和流量都与谷底流量有很大的关系,它参与了决定输沙量的摆脱能力,进而导致输沙的变化。
3、水流速度级:河流的水流速度是河流的物理性质之一,也是决定河流输沙能力的重要参数之一。
水流的速度越快,沙子就越容易被卷起来输送,产生高浪波,进而搬运大量泥沙。
不同速度下河流输沙有不同的规律。
4、泥沙含量级:泥沙含量是河流输沙的重要指标之一。
其含量的大小会影响到河流输沙的作用和能力,早在1929年,Laurie已经指出河流中含有的砂、泥、石是河流形成的基本原因之一。
三、河流输沙的特征1、高峰期和低谷期的输沙特征不同:一般来说,河流的荷载量会随着天气条件变化而有所变化,如强雨天气会使河流的荷载量快速增加。
在水文年度中,低谷时期易出现零散小产量减少且不连续,在高峰期河流的荷载量变化大,且平均流量较大。
黄河2009年调水调沙期间河口水动力及悬沙输移变化特征刘锋;陈沈良;周永东;彭俊;陈一强;任韧希子【期刊名称】《泥沙研究》【年(卷),期】2010()6【摘要】根据2009年7月黄河第九次调水调沙期间和结束后在黄河口两个站位观测的水文泥沙资料,对调水调沙期间和结束后河口的水动力和悬沙分布特征进行了对比分析,并对潮周期内悬沙输移过程进行了探讨。
结果表明:调水调沙期间相比于结束后,落潮动力加强,涨潮动力有所减弱,尤其在水体表层表现明显,河口切变锋类型不同,其出现时间长度亦不同;调水调沙期间含沙量较大,垂向分布较复杂,而结束后含沙量低,垂向梯度变化较小;此外,调水调沙期间河口悬沙在输移过程中以沉降作用为主,并在涨急和落急时刻伴随着底沙的再悬浮,而结束后悬沙浓度降低幅度较大,泥沙再悬浮作用较强。
【总页数】8页(P1-8)【关键词】黄河口;调水调沙;河口水动力;悬沙输移;变化特征;suspended;sediment;transport;Yellow;River;再悬浮作用;悬沙分布特征;含沙量;涨潮动力;悬沙浓度;梯度变化;水文泥沙;降低幅度;河口悬沙;过程;对比分析;垂向分布;沉降作用【作者】刘锋;陈沈良;周永东;彭俊;陈一强;任韧希子【作者单位】华东师范大学河口海岸学国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TV14【相关文献】1.黄河调水调沙14 a来河口拦门沙形态变化特征 [J], 徐丛亮;谷硕;刘喆;张楠楠;俞磊2.黄河调水调沙期间入海泥沙沉积动力过程的数值模拟 [J], 曾明;孙效功;范德江3.黄河口挑河河口悬沙分布与输移特征研究 [J], 权永峥;边淑华;刘建强;冯秀丽;王景川4.镭、氡同位素示踪调水调沙对黄河口水体运移及营养盐分布特征的影响 [J], 张晓洁;许博超;夏冬;江雪艳;简慧敏5.2012年调水调沙期间黄河口水沙扩散途径及范围 [J], 胡小雷;陈沈良;刘小喜;谷国传因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
我国长江口水动力学及其泥沙输运规律长江口概况长江口是我国第一大河口,河口地形十分的复杂。
自徐六泾以下,长江河口段由崇明岛将长江分为南支和北支,南支又由长兴、横沙岛分为南、北两港,南港再由九段沙分为南槽和北槽,形成长江口三级分流、四口入海的河势格局,如图所示。
长江入河口长江口水动力过程主要包括径流、潮流、波浪、科氏力、沿岸流及其相互作用。
长江口为中等强度的潮汐河口,长江口门中,浚站多年平均潮差为2.66m,最大潮差为4.62m[1]。
长江口口门外潮汐为正规半日潮,口内潮汐为非正规半日潮。
南支潮差由口门往上游逐渐减小,而北支,由于其河槽呈喇叭型,潮差由口门往上游逐渐增大,且潮差大于南支。
受径流、潮流、波浪等的影响,长江河口动力过程十分复杂,导致长江口沙洲冲淤不定,河势动荡变化,南支主流摆动,北支淤积萎缩。
长江口的波浪以风浪为主,浪向频率与风向频率基本一致,季节性变化十分明显。
春季盛行SE-SSE浪,夏季盛行SSE-S浪,秋季盛行NE-NNE浪,冬季盛行NW-NNW浪,涌浪以偏东浪向为主。
引水船站平均波高为1.0m,最大波高为6.2m[1]。
长江口泥沙来源,有上游流域来沙、口外海滨来沙、河口浅滩和部分河床底沙再悬浮等多种。
根据多年统计资料,长江口多年平均流量为29500m/s,多年平均输沙量为4.66亿t,最大年输沙量为6.78亿t,最小年输沙量为3.41亿t。
这些悬移质经过大通至江阴之间的近口段进入河口段,因水面放宽,水势放缓,悬移质中较粗的颗粒在潮流界附近发生落淤,估算每年约0.6亿t,从而使河口段的悬移质组成发生细化。
长江口床沙自江阴至口门逐渐细化,床沙平均粒径分别为:江阴至中央沙0.137mm,南港主槽0.121mm,北港主槽0.043mm,南槽江亚0.022mm,南槽铜沙0.006mm,南槽口门0.007mm,北槽主槽0.019mm。
北港口门0.0706mm,北港口外0.0090mm,北支0.063mm。
长江口水动力学及其泥沙运输规律一、长江口概况:长江河口地处我国东部沿海,受到来自流域径流、泥沙和外海潮流、成水入侵、风、波浪及河口科氏力和复杂地形等绪多园了的影响,动力条件多变,泥沙输运复杂。
从陆海相互作用的角度看,长江河口至少存在几个水沙特性不同的典型河段,而每个典型河段又存在不同性质的界面,如:大通河段(潮区界)、江阴河段(潮流界)、徐六径河段(盐水入侵界)、拦门沙河段(涨落潮流优势转换界面)、口外海滨区(泥沙向海扩散的外边界和长江冲淡水扩散的外边界)。
每个典型河段及关键界而都涉及到物质和能量的传输;每个典型河段及关键界面都有其固有性质,且相互影响,可以说河口过程在很大程度上被发生在每个典型河段的界面上各种现象所制约。
二、水动力方程及验证1、长江口水动力过程的研究进展(长江口水动力过程的研究进展)在过去20多年中, 长江口水动力过程研究成果大量来自河口海岸学家、物理海洋学家、海岸工程师、环境流体力学家的文献、著作。
本文的目的是力图把这些文献(以正式发表的文献为准,不包括研究报告)汇集起来,对长江口潮流、余流、波浪、盐水入侵的研究进行总结, 究竟我们对长江口水动力过程了解多少?究竟长江口水动力过程还有哪些问题值得研究?1.1 长江口余流、环流、水团、长江冲淡水基于现场实测资料, 胡辉等1985年对长江口外海滨余流的运动变化特性进行了一定的研究。
研究结果表明: 长江口外余流约为潮流的1/ 2~1/ 5 , 上层余流以向东为主, 中层余流多偏北, 底层余流有偏西的趋势。
径流是长江口外上层余流的重要组成部分,并以冲淡水的形式存在; 中、下层余流则与台湾暖流的顶托和牵引有关。
王康、苏纪兰1987年研究了长江口南港的横向环流、垂直环流及其对悬移质输运的影响。
在前人基础上导出了长江口相对观测层次的物质断面传输公式,增加了反映环流及振荡切变的各种相互关系的有关项。
基于现场观测资料,Wang等1990年研究了长江口水团、长江冲淡水团等的基本特征。
【聚焦一轮】2025年高考地理一轮复习全程跟踪讲与练第18讲河流地貌【必备知识】一、河流地貌的发育1.河流侵蚀地貌(河谷的演变)2.河流堆积地貌(冲积平原)【思考题】说明冲积扇从扇顶到扇缘堆积物颗粒大小变化特征,并分析原因。
【答案】冲积扇顶端到边缘地势逐渐降低→河流流速减慢→比重大的颗粒物先沉积,比重小的后沉积→冲积扇从扇顶到扇缘的堆积物颗粒由粗变细。
【思考题】峡谷与峡湾形成原理一样吗?【答案】峡谷:呈“V”形,是狭而深的河谷,多发育于地势起伏大的山区,河流强烈下切侵蚀形成。
峡湾:冰川槽谷被海水淹没形成的狭窄的海湾。
特点是狭长、曲折、岸壁陡峭,峡湾在挪威西海岸最为典型。
二、河流地貌对聚落分布的影响1.河流对聚落形成的作用(1)提供充足的生产、生活用水。
(2)方便对外联系和运输。
(3)提供丰富的农副产品。
2.河流对聚落规模的影响(1)耕地破碎地区:乡村的规模相对较小。
(2)耕地连片地区:聚落规模较大。
3.河流对聚落分布的影响(1)河流冲积平原:首先考虑洪水的威胁,多分布在洪水淹不到的地方。
(2)山区河谷中:聚落一般分布在冲积平原向山坡过渡的地带,即高于洪水位的地方。
【注意】一般而言,河流上游以侵蚀作用为主,中游以搬运作用为主,下游以沉积作用为主(但是,也有河流上游形成堆积地貌,如黄河上游的宁夏平原)。
因此,上游多高山峡谷,中游河道变宽,下游多冲积平原、河口三角洲、冲积岛等。
受此影响,聚落分布也不同,如下图所示:【关键能力】一、河流侵蚀地貌1.不同河段的侵蚀地貌差异不同的河段,河流所受的侵蚀方式不尽相同,地貌各异。
2.不同季节侵蚀作用的差异在河流的丰水期,河流径流量大,流速快,下蚀作用强,河床变深;在河流的枯水期,河流径流量小,流速慢,下蚀作用弱,河床变浅。
3.沟谷的发育过程二、河流堆积地貌1.洪积—冲积平原2.河漫滩平原3.三角洲平原三、河流凹岸侵蚀与凸岸堆积1.原因分析河流流经弯道时,水流做曲线运动产生离心力。
地质地形知识:研究地球上的河流泥沙运动地球上的河流泥沙运动是地质地形学中的一个重要研究领域。
河流泥沙运动是指河水中含有的泥沙、砂石等颗粒物质,在河道中通过水力和重力的作用下进行的多种运动形式。
这种运动不仅对于河流的形态和地貌的形成具有关键影响,同时也在生态环境和土地利用等方面产生了广泛的影响。
河流泥沙运动的机理和影响因素河流泥沙运动是由河水流动力学和水体粒子稳定原理联合作用的结果。
流动力学方面,泥沙颗粒在河道中的运动是由河水流速的差异和水力扰动的作用下产生的。
水体粒子稳定原理是指泥沙颗粒在水体中能保持相对稳定的位置,越小的颗粒越难保持稳定。
河流泥沙运动受多种因素的影响,主要包括河水流速、河道坡度、泥沙颗粒大小和砂粒度。
其中河水流速是决定泥沙颗粒在流体中移动的关键因素,速度越快,颗粒的移动越迅速。
河道坡度是泥沙颗粒始终在向下流动的重要原因,坡度越大,流速越快,泥沙颗粒的运动越迅速。
泥沙颗粒大小也会影响其在河水中的运动性质,由于机械力的不同,不同大小的泥沙颗粒具有不同的特点。
而砂粒度影响泥沙颗粒的堆积和运动,砂粒度主要是指沉积在河床下方的砂粒的大小,影响着泥沙颗粒在河床中的沉积、侵蚀和运动。
泥沙颗粒的运动形式河流泥沙运动的形式主要包括切向流动和横向作用两种。
切向流动是指泥沙颗粒在水流方向上进行的运动,其中包括泥沙颗粒的输运、悬移和底部载荷沉积。
而横向作用指的是横向的水流动力对泥沙颗粒的作用,泥沙颗粒会随着水流的横向变化而发生运动,产生的结果包括点滴侵蚀和岸边侵蚀等。
此外,泥沙颗粒的运动还会形成塑性形变和碎屑磨损等。
这些形成的特征在不同环境下展现出不同的特点。
河流泥沙运动对生态环境和土地利用的影响河流泥沙运动对生态环境和土地利用产生了广泛的影响。
在河流生态系统中,泥沙颗粒的输运对于水生动植物和生态环境的平衡性具有关键影响,对于鱼类和其他水生生物的生长和繁殖环境也有着重要的影响。
此外,泥沙颗粒的沉积也对流域土地利用的产生了影响。
河口水沙运动与河流水沙运动的差异指导老师:黄惠明姓名:王伟学号:131303020068河口水沙运动与河流水沙运动的差异摘要:河口的地理位置特殊,由于潮汐,盐淡水交界等众多原因,水沙运动在很大程度上与河流有重大不同。
在分析国内存在的长江口、珠江口、黄河口等众多河口进行分析的基础上,从水流条件、水流运动机理、泥沙特征、泥沙运动机理方面分析对比了河口水沙与河流水沙的不同点。
关键词:河口潮汐盐淡水水沙运动水流泥沙运动机理河流1.引言:河口水沙和河流水沙在运动规律以及影响条件的都有诸多的不同点,在对其进行分析的时候,且不可一概而论。
目前对河口水沙的研究甚多,但对河流水沙运动略有不足。
河口与河流作为流域的一部分,在对整个流域的水沙进行分析的时候,明确两者的区别也是必不可少的。
在面对不同的河口时,其水沙运动还是有一些不同,在不同的地理条件,水动力条件下,泥沙运动的情况也会有所不同。
在河口海岸地区, 波浪与潮流是引起泥沙输移的主要动力因素[1]。
而在河流地区,河流泥沙则主要来自于降水和径流所造成的土壤侵蚀[2]。
在对不同的河口时,我们主要进行了分析:2.水流条件对于海陆双相河口,但随着下泄径流的急剧减少,河口水流动力已被潮汐动力所控制。
风和浪不像潮汐一样每天发生,但是一旦出现,便能量很大,也足以使潮流强度增大数倍。
温随群[3]等在对海河口、李东风等[4]在对黄河口、于东生[5]在对长江口、张华庆在对珠江口的研究中,都清楚的表明河口区主要是陆相和海相动力共同作用区,水流条件比较复杂,其主要水流动力也以潮汐动力为主。
以于东生在对长江口的研究为例,长江口的水流泥沙运动复杂,其主要体现在[5]:(1)长江口水流受海洋动力和河流径流的多种制约,水流变化多端;(2)由于科氏力及盐水入侵等因素的影响而产生的环流增加了问题的复杂性;(3)槽滩相间的复杂地形使对流非线性的作用增强;(4)潮流的非线性藕合作用增大了研究的难度;(5)频繁发生的风暴潮给长江口研究加大了难度而对于河流而言,水流条件比较单一,受地形条件约束,水流大小也比较单一。
大多数河道来水来沙情况主要受降水影响,而降水在一年各季之间以及年际之间的变化幅度是相当大的。
因此,各河流的来水来沙变化幅度也相当大。
另外,河床经常处于冲淤变化中,河床边界也随时间变化,这也就造成了河道水流的非恒定性。
河道水流一般为非恒定流,且具有三维性。
严格的来讲,河道水流具有非均匀性。
3.水流运动机理根据收集到的20个河口的资料,按山潮水比值和平面外形指标,周志德(1982)将潮汐河口分为三个类型:河口湾型、过渡型和三角洲型,其中三角洲型河口又可根据水道演变的特点,划分为三个亚类:少汉型、网状型和摆动型。
对于河口水流,当径流进入几乎无潮的河口时,由于淡水的密度小于海水,淡水将在表层下泄入海,海水以盐水楔的形式呈现在底部"在口门处盐水楔布满整个水深,随着向河口上游的推进,盐水楔逐渐变小变薄"在两种水体之间,存在一个狭窄的条状层,该层位于界面的上方,具有陡峭的盐度梯度"当密度较小的淡水以较低的流速在静止的!密度较大的盐水上部流动时,其盐淡水之间的分界面一密度界面是光滑的"由于密度差的缘故,界面趋于静止,两种水体之间几乎没有混合"随着流速的增大,界面上的剪切力也随之增大,产生界面波"随着剪切力的进一步增加,由于受界面内波波动的影响,界面变得不稳定"这些内波变高而波峰变陡,最终破碎,从而导致高密度的海水从破碎的波峰处进入到密度较低的淡水区域。
卷吸是一个单向过程,导致一些盐水进入上层,而无淡水向下混合,下层水体的盐度几乎是不变的,为了维持河口水体的连续性,下层海水存在一个缓慢的向上游的补偿流动。
河口水流为非恒定紊动流,在这里密度梯度通常起主导作用,紊动过程尤其重要,它促使动量、热量、质量的输运,影响流速剖面及溶解物和悬浮物的分布。
当出现较大的潮流运动时,河口中整个水体都随潮流往复运动,河床阻力将产生流速剪切力,进而导致紊动现象的发生"紊动比卷吸更为有效,它不但把下层盐水混合到上层的淡水中,同样也使上层淡水混合到下层的盐水中"紊动扩散是双向过程,导致相等数量的水体在上层与下层之间相互交换"紊动过程冲淡下层海水,形成向上游倾斜的盐度梯度"相对于盐水楔河口,由于上下两层水体的交换,界面变得不连贯,虽然界面上仍有卷吸发生,但与紊动相比,卷吸混合作用已经很弱。
河口中的水体流动受四个因素控制,它们确定了水流的流速与流向,按影响程度大小,四个因素依次为:(1)遍及整个盐水入侵长度的潮流影响;(2)由于盐淡水密度变化而产生的重力影响(3)产生淡水净向海输移的重力(4)科氏力和离心力的作用在前述的河口分类方法中,都基于一个隐含的假设,即垂向环流只发生在河口纵向范围内,在横向上,流速或密度均保持不变"事实上,垂向环流并不是在整个河宽内均布,水流是以螺旋状运动的,形成横向环流。
河流平面形态分类主要分为顺直型、弯曲型、分汊型、游荡型河流。
在河流的水流运动中则主要是重力、阻力和惯性力作用。
天然河道一般呈紊流状态,水流中每一点的瞬时流速,不论大小和方向都是不断变化着的,这种现象叫做脉动。
它有随机性,可用统计理论描述。
弯曲河段的水流受重力和离心力作用,出现凹岸水面高于凸岸的现象,形成横向水面坡度,产生表层水流指向凹岸,底层水流指向凸岸的流速分量,它们与水流纵向运动合成,使弯道流呈螺旋式运动,称为弯道环流。
当流域内降落暴雨,地面径流大量迅速地汇集到河槽中,使某些河段内水位、流量迅速增加,形成波动,向下游传播,河流也会产生洪水波运动。
河道水流具有较大的雷诺数,一般都是紊流,且都能进入阻力平方区。
从工程角度来看,这是把河道水流的流型归属于阻力平方区的重要原因之一。
当然,不能进入阻力平方区河道水流也不是完全没有。
另外,河道水流的流态或河势要比简单的棱柱体明渠流的流态复杂得多,除了正流以外,还有副流。
正流,亦称主流、元生流,它是河道水流中的主体部分。
它的流向与河道纵比降趋向相一致。
在河道水流中,与正流相对应的,有副流或次生流。
所谓副流或次生流就是从属于正流的水流,不能单独存在。
这种副流或次生流,有的具有复归性,或者基本上与正流脱离,在一个区域内呈循环式的封闭流动;或者与正流或其他副流结合在一起,呈螺旋式的非封闭的复归性流动。
4.泥沙运动特征在通常情况下,河口的泥沙沿程在涨潮时间冲淤分布情况变化不大。
在落潮时间, 沿程基本上都转为冲刷。
在整个涨落潮周期内, 泥沙总的冲淤量基本上接近相互抵消[7]。
河口地区,径流、潮流、风浪共存,水流、泥沙运动均具有很强的非恒定性,非恒定输沙也正是未来泥沙科学发展的主要生长点之一[8]。
海岸河口泥沙运动有如下特点[9]:(1) 波浪、潮流是泥沙运动的主要动力,泥沙运动具有非恒定性;(2) 泥沙运动具有非饱和性(不平衡输沙) ,即水体含沙量不一定等于水体挟沙力或说水体含沙量并不是总等于挟沙力;(3) 泥沙颗粒很细,受盐水和泥沙本身的电化学性质及吸附作用的影响,悬移质(悬沙) 一般呈絮凝沉降;(4) 由于泥沙粒径较细,泥沙运动通常属于悬移质运动范畴[1],在潮汐河口及其附近海域,底床的冲淤变化主要由悬沙造成;(5) 海岸河口水体大多属于低含沙水体,悬移质的存在不影响水流动力。
而对长江口泥沙输移特性进行了研究,结果表明:(1)泥沙再悬浮由潮流驱动,造成悬沙含量变化滞后于流速的变化,悬沙含量的峰值滞后于流速峰值"在流速达到最大值后,悬沙含量才达到最大值,相应地,在流速达到最小值后悬沙含量才达到最小值。
(2)横沙通道既是涨潮串沟又是落潮串沟,以落潮串沟为主。
(3)悬沙含量(含临底悬沙含量)在一个涨落潮过程中可出现两个峰值,第一个峰值出现在转流后的2一h3内,第二个峰值出现在涨!落潮流速最大或稍后一些。
河流中泥沙在水流作用下产生的各种运动。
泥沙按其在水流中的运动状态,分为推移质和悬移质。
推移质指受拖曳力作用沿河床滚动、滑动或跳跃前进的泥沙;悬移质指受重力作用和水流紊动作用悬浮于水中随水流前进的泥沙。
在一定水流条件下,这两种泥沙可以互相转化。
5.泥沙运动机理河口的泥沙来源主要分为陆相和海相来源,陆相主要是径流的大小和上游沙源的富贫。
海相来源主要是潮汐的作用,外海波浪的挟沙运动,所带来的泥沙[3]。
河口海岸泥沙运动机理为波浪掀沙、潮流输沙[1]。
在河口地区,除了潮流带动泥沙运动之外,波浪也是泥沙运动的另外一个主要动力。
河口水流具有振荡特征,必须考虑潮汐、波浪对泥沙运动的影响。
振荡流的湍流特性、猝发特征及其与泥沙起动、近底泥沙上扬通量等的定量关系的研究将极大地促进河口泥沙运动理论的发展。
泥沙输移主要受控于径流、潮流和盐水异重流。
与河流相比,在海岸河口地区,潮流运动与河流运动不同,悬移质运动是主要的,推移质运动相对较小。
海岸河口泥沙运动十分复杂,泥沙运动及底床冲淤演变是由波浪、潮流、径流、波生流、风等多种动力因素共同造成的(同时泥沙运动还受盐度及自身粒径等的影响)[9]。
悬沙随径流进入潮流界后,虽有两向流存在,但涨、落潮含沙量的垂线分布基本上与河流相同。
河口地区的泥沙输移出现三种类型的环流形式:一是深槽中表层出沙、底层进沙的垂向环流;二是汉道中北侧进沙、南侧出沙的平面环流;三是横断面上表层与底层因横向环流引起的横向输沙。
对于盐水楔型河口,下方高含盐度水体与上方低含盐度水体(流向海洋)之间没有或很少存在交换。
陆相径流与海相潮流相互作用的结果是形成细沙聚集的含沙量峰值带,并在陆相与海相粗沙推移质汇合处形成沙洲。
部分细沙继续随淡水流向海洋,但随淡水与海水混合强度的减弱,最终将会返回并加入流向陆相的盐水体之中,这一过程称为河口泥沙“分选”机理。
研究表明(Dyer,1979):能够在含沙量峰值带沉积的泥沙粒径范围十分有限,河口淤泥与咸水滩位置与含沙量峰值带位置密切相关。
部分混合型河口由于不出现含沙量峰值带,陆相径流与海相潮流的相互作用使得这类河口的大部分河段表现出朝向陆相的床面粗沙推移运动以及朝向海相的水面细沙悬浮运动特征。
尽管强潮、强流有利于部分混合型河口细沙与粗沙的交换,但其主要泥沙运动特征仍表现为淤积为主[10]。
对于河流而言,其泥沙也主要来自于降水和径流所造成的土壤侵蚀[2]。
要而一些人为因素以及自然条件,也会对河流泥沙造成重大影响。
河流水沙关系是反映河流径流量和泥沙含量匹配关系的指标, 不同类型水沙关系的河流, 有着不同的泥沙沉积特征。
研究河流水沙关系, 对揭示河流泥沙时空变化规律和来源, 分析河流泥沙沉积特征和河道整治措施均有重要作用。
影响河流径流量的因素也很多, 如前期降水量、降水特征、地下水补给条件、水系特征、蒸发量、流域下垫面因素等[11]。