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《浙江大学》 2006年
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钱塘江潮流场及其对工程的复杂响应

祝丽丽  
【摘要】:钱塘江河口涌潮举世闻名,是浙江省重要的旅游景观之一,河口地区为浙江省经济发展的中心区域,但钱塘江洪水与强潮对两岸特别是杭州市人民的生命财产有严重威胁。随着杭州市经济沿江跨江发展,钱塘江上已建和拟建座多桥梁,虽然通常认为单桥对水流的影响不大,但多桥联合作用对河口潮流场究竟有多大影响有待深入分析。因而研究钱塘江河口潮流场及其对桥梁等工程的复杂响应具有重要的理论和应用价值。 本文采用Delft3D模型计算了钱塘江河口闻家堰至仓前段的潮流场,并用同步实测资料加以验证,表明模拟结果与实测资料吻合良好。在此基础上,首先分析钱塘江河口弯道的潮流场特征,然后模拟了闸口至七堡河段单桥、多桥不同组合方案的潮流场,将各方案的计算结果与无桥时进行比较。通过研究获得一些有意义的认识。 钱塘江河口弯道水流的明显特征之一是涨潮主流线的横向摆动幅度大于落潮主流线,且弯道下半段涨、落急主流线发生明显分歧。钱塘江河口弯道水流的另一特征是弯道段流速向下游沿程增大,这是潮汐河口弯道与无潮河流弯道流场的重要差别之一,系与潮流作用向海不断增强有关。流场对丁坝工程的响应在涨、落潮流时有显著区别,使得坝头附近的冲刷部位在涨、落潮时发生交替变化。河口段下游弯道的水面横比降大于上游弯道,当地水动力强度和弯道曲率是其主要影响因素。 单桥存在时潮流场的数值模拟表明:涨潮时桥下游高潮位有所抬高,桥上游高潮位有所降低;落潮时其变化与涨潮时相反。建桥对流场的影响主要在桥位近区,除跨距很大的通航孔流速有所增大外,其余区域流速则有所减小。涨急时桥下游的流速值明显小于未建桥时的流速,落急时桥墩上、下游流速均减小。桥墩周围的流速只有桥孔中间流速的1/2—1/3左右。无论涨急还是落急,大跨度通航孔内流速增大而小跨度桥孔内流速减小,可能与桥墩阻水作用的横向影响有关。 多桥梁存在方案下潮流场的计算结果与无桥时比较显示,整个区域流速值的减小与桥梁数相关,随着桥梁的增多,各桥桥墩背流面低流速区范围越来越大,大跨度桥孔内流速增大值也逐渐变小,四座桥并存时与无桥时流速值几乎一致。多桥同时存在落潮时,处于最上游方的一桥上游河段水位必定壅高,而处于下游端的二桥下游水位必定降低,河段中桥梁越多,则其下游水位降低也越多,涨潮时结果正好相反。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TV12

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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4 官志鑫;铁山湾海域潮流及风浪数值模拟研究[D];长沙理工大学;2012年
5 赵婉璐;基于ECOMSED模型的潮流场和温度场数值模拟[D];太原理工大学;2013年
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8 祝丽丽;钱塘江潮流场及其对工程的复杂响应[D];浙江大学;2006年
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