理论教育 海洋水文测量成果分析

海洋水文测量成果分析

时间:2023-09-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:表10.4工作船码头潮位站特征值统计表潮位:m2.潮流分析洋山深水港区潮流属不规则半日浅海潮流性质,受两侧岛链约束,潮流强度较强,潮流运动呈典型的往复流。图10.5ADCP-14断面潮平均流速沿断面分布图最大流速根据实测资料统计,各垂线涨潮测点最大流速主要出现在表层和0.2H层。表10.5为各断面垂线测点最大流速统计表,表10.6为各断面垂线平均最大流速统计表。涨潮期断面平均含沙量见表10.10。表10.10洋山港区主通道涨潮期平均含沙量变化表单位:kg/m3

海洋水文测量成果分析

1.潮汐特征值

统计水文测量期间,工作船码头潮位站连续7天的潮位资料,工作船码头潮位站的特征值见表10.4。

表10.4 工作船码头潮位站特征值统计表 潮位:m

2.潮流分析

洋山深水港区潮流属不规则半日浅海潮流性质,受两侧岛链约束,潮流强度较强,潮流运动呈典型的往复流。潮流分析以ADCP-14镬盖塘—大洋山西断面为例。

(1)潮流与潮位的相位关系

涨、落潮憩流相位差沿程分布:落潮先从南端开始,然后是北端,最后是中部主流区;涨潮从码头前沿先开始,从北向南逐渐滞后。整个断面上起涨和起落时间相差长短与潮流强弱有关,大潮期起落时间相差约为1.5小时,起涨时间相差约为半小时;小潮期起落时间相差约为1小时,起涨时间相差约为半小时,如图10.3所示。

图10.3 ADCP-14断面潮流与潮汐相位差沿断面分布图

(2)潮流历时

涨、落潮流历时分布:两端落潮流历时长,中部涨潮流历时长。整个断面上涨潮流历时最长为6:36,落潮流历时最长为7:32,如图10-4所示。

图10.4 ADCP-14断面潮流历时沿断面分布图

(3)潮段平均流速

整个断面涨潮流潮段平均流速最大值为1.02m/s,出现在起点距600m处;落潮流潮段平均流速最大值为1.08m/s,出现在起点距400m处,近镬盖塘侧,如图10.5所示。

图10.5 ADCP-14断面潮平均流速沿断面分布图

(4)最大流速

根据实测资料统计,各垂线涨潮测点最大流速主要出现在表层和0.2H层。最大流速极值均出现在主通道的大潮期,测点极值:涨潮为2.42m/s出现在东口ADCP-16断面,落潮为2.53m/s,出现在西口ADCP-13断面;垂线平均极值:涨潮为2.19m/s,落潮为2.19m/s,均出现在东口ADCP-16断面。表10.5为各断面垂线测点最大流速统计表,表10.6为各断面垂线平均最大流速统计表。

表10.5 各断面垂线测点最大流速统计表

表10.6 各断面垂线平均最大流速统计表

(5)大流速持续最长历时

把流速分为0.80m/s、1.00m/s、1.20m/s、1.50m/s、2.00m/s共5个流速级别,分别统计不同级别流速所持续的最长历时和频率。各断面上垂线大流速持续最长历时和频率统计表。(www.daowen.com)

从表10.7和表10.8中可看出,各断面上涨、落潮大流速持续历时最长的位置也就是涨、落潮潮流速比较大的位置,即同一流速级别下,涨、落潮流速比较大的位置,它的大流速持续历时也比较长。大流速持续历时与潮流强弱是相关的,按大、中、小潮,大流速持续历时一般逐渐缩短。

根据本次实测资料统计:大潮期,主通道的涨、落潮大流速持续历时长于南、北汊道,主通道的涨、落潮大流速(>1.50m/s)最长历时基本均在2h以上,而汊道在1h左右。所测的各断面中,涨、落潮流最大流速持续历时最长的位置均在东面窄口近小岩礁处,涨潮垂线平均流速>2.00m/s持续历时为1小时25分钟,频率为12%;落潮垂线平均流速>2.00m/s持续历时为1小时,频率为8%。

表10.7 各断面涨潮流大流速持续最长历时与频率统计表(频率:%)

表10.8 各断面落潮流大流速持续最长历时与频率统计表(频率:%)

(6)潮流流向

根据施测资料,绘制潮流平面流场矢量图及涨、落急潮流矢量图和涨、落急潮流矢量图。

由图可见:洋山港区水流呈明显的往复流,涨、落潮流流向由于动力因素及边界条件的差异,各具不同特点,涨、落潮流流向与所受的动力轴线基本一致,深槽处流路的一致性较好;海岛端部分,由于受到边界的影响,涨、落潮潮流流向有偏角。

(7)断面潮(流)量

根据实测资料计算各断面潮量,计算成果显示:涨潮流从东口开始,逐渐向西口推进,西口与东口时间差在10~20min左右;落潮流从西向东基本同步,时间差10min以内。颗珠山汊道比主通道各断面先涨先落,涨潮开始时间提前0.5h左右,落潮开始时间提前1小时左右。南面两个汊道涨落潮开始时间最迟,与颗珠山汊道的时间差约为1h,与主通道的时间差0.5h左右。由于各潮流通道憩流时间不同步,因而各通道间存在水、沙交换现象。

南北汊道的落潮潮量与涨潮潮量之比值基本均在1.50以上,落潮流占绝对优势。主通道基本均以落潮流占优势,从西口至东口落潮流强度逐渐减弱。各通道潮量等各要素统计见表10.9。

表10.9 各通道潮量等各要素统计表(大潮)

续表

3.含沙量空间分布

通过ADCP含沙量测量成果分析,洋山港区含沙量分布有如下特点:

大潮落潮期,主通道含沙量中部最高(ADCP-12),全断面平均含沙量为2.64kg/m3,最大值为2.82kg/m3,位于南部大山塘侧(起点距4000m处)。东西口门平均含沙量主要集中在2.2~2.5kg/m3之间;南北岛链,双连山汊道(ADCP-22),落潮平均含沙量介于2.61~3.07kg/m3之间,大山塘汊道,落潮平均含沙量介于2.42~2.87kg/m3之间,北岛链的颗珠山汊道(ADCP-9),其值介于2.25~2.52kg/m3之间,略呈南高北低趋势。蒋公柱前沿,ADCP-37断面,含沙量介于2.20~2.36kg/m3之间,与西北角颗珠山汊道以及ADCP-13断面北部基本一致。

中潮落潮期,主通道基本呈西高东低的态势,南汊道22、23断面,平均约2.03kg/m3,而北颗珠山汊道平均约1.75kg/m3,蒋公柱前沿37断面含沙量更小,约为1.27kg/m3

小潮落潮期,主通道西口门含沙量(平均1.39kg/m3)依然略大于东口门(平均

1.13kg/m3),南汊道(平均1.45kg/m3)低于颗珠山汊道(平均1.87kg/m3)。

相对于落潮,涨潮期的含沙量分布有规律得多。大、中、小潮期,主通道含沙量从东向西逐渐增大,至ADCP-12断面达到最大,然后再向西口门ADCP-13断面,含沙量有所减小。涨潮期断面平均含沙量见表10.10。

表10.10 洋山港区主通道涨潮期平均含沙量变化表 单位:kg/m3

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