錢(qián)塘江河口兩座跨海大橋潮動(dòng)力疊加影響的數(shù)值研究.pdf

1、錢(qián)塘江河口處于上海大都市圈的核心位置，周?chē)鞒鞘虚g經(jīng)濟(jì)貿(mào)易往來(lái)密切。杭州灣作為錢(qián)塘江河口的口外海濱段，水域面積遼闊，在為水運(yùn)交通提供了便利的同時(shí)，卻對(duì)陸路交通造成了天然阻礙。為了解決這一難題，跨海橋梁的建設(shè)是個(gè)行之有效的方法。在錢(qián)塘江河口區(qū)域已建及規(guī)劃在建的長(zhǎng)度超過(guò)10km的跨海橋梁總數(shù)已超過(guò)6座。河口中大規(guī)模的橋梁工程建設(shè)勢(shì)必會(huì)對(duì)各潮動(dòng)力要素造成影響，而潮位、潮流等潮動(dòng)力要素又關(guān)系著沿岸水利工程設(shè)施的建造標(biāo)準(zhǔn)。目前，國(guó)內(nèi)外的研究多集中

2、在分析單座跨海大橋的影響上而較少關(guān)注兩座及以上跨海大橋共同建設(shè)的情況。因此，為了探究同一河口區(qū)域多座橋梁的潮動(dòng)力疊加影響問(wèn)題，本文采用數(shù)值模擬的方法進(jìn)行了初步研究。
　　首先，建立包含錢(qián)塘江河口與長(zhǎng)江口的大范圍數(shù)值模型，與實(shí)測(cè)資料對(duì)比驗(yàn)證后，分析了杭州灣區(qū)域的潮動(dòng)力特征，并采用計(jì)算得到的水位結(jié)果，為錢(qián)塘江河口的小尺度精細(xì)模型提供外海開(kāi)邊界條件。然后，保留主橋橋墩原型，僅對(duì)跨海大橋中尺寸較小又?jǐn)?shù)量眾多的引橋橋墩概化并加入小范圍的錢(qián)塘

3、江河口模型當(dāng)中。最后，分別探究了兩座橋梁的獨(dú)立和疊加影響，討論分析錢(qián)塘江河口潮位、潮流以及納潮量的響應(yīng)。
　　主要結(jié)果如下:
　　(1)杭州灣內(nèi)水流呈現(xiàn)明顯的往復(fù)流特性，漲潮歷時(shí)小于落潮歷時(shí)，漲潮流速大于落潮流速。此外，進(jìn)出杭州灣的潮流由于受到灣口舟山群島的阻隔，主要分為五股。其中潮流通量最大的為鎮(zhèn)海-定海通道，最小的為衢山-洋山通道。
　　(2)橋梁的建設(shè)對(duì)潮動(dòng)力的影響，總體上體現(xiàn)在對(duì)潮汐能量的削弱上，包括潮流流速的

4、降低，潮差的減小及納潮量的縮減。其中，潮差與納潮量的響應(yīng)結(jié)果可以相互印證。此外，由于杭州灣獨(dú)特的喇叭形岸線(xiàn)特征，潮差受橋梁建設(shè)影響的值向上游不斷增大，直至距聞堰60km處，以?xún)蓸蚬餐ㄔO(shè)工況為例，最多減小4.6cm。
　　(3)兩座跨海大橋疊加影響情況下，在對(duì)潮動(dòng)力要素的沿程及全局的總體影響方面，杭州灣大橋的作用占據(jù)主導(dǎo)地位，嘉紹大橋僅在其橋位附近有較為突出的影響。例如潮位和納潮量的沿程變化結(jié)果中，可以發(fā)現(xiàn)總體趨勢(shì)仍是由杭州灣大橋