论文摘要
在河流入海口附近,由于上游淡水与外海盐水相互作用便形成了盐淡水交汇水域。该水域内的水体在密度差的影响下出现不同程度的分层现象。有时盐淡水之间形成明显的交界面,盐水成“楔形”插入淡水底层,并随潮汐的涨落而变化。盐水入侵影响河口附近的水动力特性、泥沙输运及废热、污水扩散稀释过程等,严重时会对生活用水、工农业用水以及淡水生物养殖等构成威胁。所以研究盐水入侵及其运动规律具有一定学术意义和应用价值。本文通过物理模型试验,研究非恒定流情况下盐淡水交汇水域盐水楔的运动规律,分析盐淡水分层强度和淡水径流量、水深、潮差、外海盐度等参数之间的相互关系,揭示主要相关参数的变化规律,并采用ECOMSED模式对盐水入侵河道内盐度分布情况进行了三维数值模拟。本文主要研究内容包括:(1)通过大量文献阅读,对国内外河口水域盐水入侵的研究方法、研究现状以及影响盐水入侵的因素有了较全面的了解。(2)进行了物理模型试验的规划设计、盐度测点的布置、设备的安装调试以及盐度探头的率定和校正等试验前期工作。通过物理模型试验定量地分析各因素对盐水入侵的影响。(3)进行不同上游淡水径流量(0.51s/、11s/、21/S)、平均水深(10cm、13cm、16cm)、潮差(2.7cm、3.6cm、4.5cm)和外海盐度(80%、12‰、19.2‰)组合下盐度和温度测试工作。通过分析试验数据得出潮汐下河口水域盐水入侵特性随以上参数变化的关系。(4)采用ECOMSED模式对河口水域盐水入侵建立三维数学模型,进行了区域网格划分、初始条件和边界条件设置、计算参数取值和程序调试等工作。选取上游来流为1 l/s,水深为13cm,外海盐度为12‰,潮差分别为2.7cm、3.6cm、4.5cm三组工况进行盐水入侵的数值模拟计算。(5)将实测盐度的时空分布作为验证资料,与计算结果进行比较,验证ECOMSED数学模型模拟河口水域盐水入侵的可靠性。