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长江口北槽浮泥周期变化分析

李晓燕  
【摘要】:长江口北槽浮泥的周期分析对探讨浮泥发育的条件、认识河口浮泥发育演变规律和形成机理及其对深水航道的影响,进而保障北槽航道的正常运行,具有重要意义。 经验特征函数这种时空降维方法用于长江口南港北槽浮泥厚度分析研究,通过提取时间特征函数,并应用谱分析方法分析其最大贡献率的时间特征值的周期,计算表明这两种方法的结合能简洁而巧妙地揭示出航道内浮泥厚度的消亡变化的重现期,分析结果真实可靠。 根据2000年7月至11月长江口北槽航道浮泥厚度勘测资料,采用经验特征函数和谱分析方法,计算7月至11月整个航道的浮泥厚度第一至第五特征值以及9月大、中、小潮时期浮泥厚度日变化的第一至第四特征值。以上两个方案中各个特征值的方差与所有方差之和的比值作为贡献率,并并结合1999年和2000年实测水温、潮汐、盐度、流速流向等水文资料以及对应时间的台风规模分析各个特征值可能对应的浮泥影响因素。全航道年内周期分析中,2000年浮泥年内最主要的周期130~150天主要受以下三个特征因素控制:第一特征值对应的年内泥沙供给变化占56.29%的贡献率,第二特征值对应的水温年内变化占15.28%,第三特征值对应的盐度年内变化占10.99%,其余动力作用如大小潮和涨落潮变化变化共占15%左右;258#断面目周期分析中,2000年浮泥日周期变化主要受以下二个特征因素控制:第一特征值对应的涨落潮日周期变化在大、中、小潮三天中分别占86.64%、77.55%、51.97%,第二特征值对应的潮流加速度变化分别占2.8%、7.59%、16.51%。 在分析模型计算结果的基础上,结合长江口北槽细颗粒泥沙的含沙量变化、供沙情况与浮泥规模变化,探讨浮泥形成与消散机理。结果表明:在影响浮泥形成的泥沙、动力、水温、盐度四因素中,泥沙供给条件起了主导作用;而浮泥日周期变化中,总体上,涨落潮日周期变化因素占主导作用,但是随着大、中、小潮水动力的减弱,涨落潮日周期变化因素的作用逐渐减小,而潮流加速度变化因素的作用逐渐增大。


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