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黄茅海河口湾区域呈喇叭状,平均潮差由湾口向湾顶减小;而由湾顶进入纳潮河道之后,平均潮差向上游不断递增。这种潮差与杭州湾、长江河口、珠江伶仃洋河口湾等其它喇叭状河口湾相比,是比较异常的。研究造成异常潮差的原因和机理,有助于加深对珠江河口动力场的认识。
本文以该区域异常的潮差变化作为切入点,利用ECOMSED二维水动力数值模型的计算结果,分析潮波变形、潮能耗散以及动力平衡在不同地形、河道形态的变化,揭示造成异常潮差的原因。
研究结果表明:(1)黄茅海河口复杂的地形对各分潮的响应不尽相同,非线性作用从湾口向河口湾中部逐渐增强;从河口湾中部至三江口河道转弯处则逐渐减弱;河道转弯西折后,非线性作用又逐渐增强。(2)从荷包岛至三江口河段,沿程的能量变化规律与潮能通量规律一致,在崖门口附近较高;沿程能量主要以势能为主。沿程的单位面积能耗率在崖门口一段较高,而在三江口至长沙段,总体呈下降趋势。(3)沿程多潮平均的动力平衡,纵向(沿河道方向)上,正压项与底摩阻项和对流加速项平衡;横向(与河道垂直方向)上,科氏力和对流加速项与正压项相互平衡。在崖门射流口附近、三江口的河段转弯分叉处、河道汇合处以及石咀至长沙段河道弯曲处四个区域,动力平衡各项量值有明显变化。(4)造成沿程潮差异常的主要原因是黄茅海河口复杂的地形、河道形态。