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绪论1

INTRODUCTION7

第1章 河口形成和历史变迁18

1.1河口的形成18

1.1.1钱塘江的孕育和诞生18

1.1.2喇叭状河口雏形的形成21

1.2平面形态的历史变迁——由顺直变弯曲26

1.2.1杭州湾两岸岸线变迁26

1.2.2河口段的流路变迁——“三门变迁”28

1.2.3之江的形成36

1.2.4由顺直变弯曲的基本原因40

1.3纵剖面塑造——河口沙坎的形成和变迁41

1.3.1沙坎的形成与基本特征42

1.3.2沙坎的物质组成42

1.3.3沙坎的历史变迁44

1.4.1我国古人对涌潮的认识45

1.4涌潮的形成和历史变迁45

1.4.2钱塘江涌潮的历史变迁49

1.4.3关于潮景变化和涌潮失期的讨论52

第2章 河口概貌61

2.1流域来水来沙61

2.1.1降水61

2.1.2径流65

2.1.3泥沙66

2.2近口段67

2.2.1地质地貌67

2.2.2河道几何尺度69

2.2.3床沙72

2.3河口段72

2.3.1河道概貌72

2.3.2河道几何尺度74

2.4.1地貌形态77

2.3.3床沙77

2.4河口湾——杭州湾77

2.4.2床沙79

第3章 潮汐水文81

3.1潮汐81

3.1.1潮波81

3.1.2潮汐类型81

3.1.3高低潮位和潮差的平面分布85

3.1.4高低潮位和潮差的时间变化89

3.1.5涨落潮历时与潮波传播时间96

3.1.6平均海面98

3.1.7洪枯水位变化特征100

3.2潮流104

3.2.1潮流类型和运动形式104

3.2.2潮流速和流向105

3.2.3潮流历时107

3.3涌潮108

3.2.4潮量108

3.3.1涌潮的一般情况109

3.3.2涌潮的形成和发展111

3.3.3影响涌潮强弱的因素116

3.3.4涌潮对建筑物的作用119

3.4盐度122

3.4.1盐度的空间分布122

3.4.2盐度的时间变化125

3.5水温132

3.5.1水温的空间分布132

3.5.2水温的时间变化134

3.6风浪136

3.6.1风136

3.6.2波浪138

3.7.1台风145

3.7台风和风暴潮145

3.7.2风暴潮151

第4章 泥沙输移155

4.1泥沙输移纵向分布155

4.1.1各站潮流速和含沙量潮周期变化155

4.1.2各站大、中、小潮流速和含沙量变化156

4.1.3各站大、中、小潮输沙量变化161

4.2泥沙输移横向分布161

4.2.1潮流横向分布162

4.2.2泥沙输移横向分布164

4.3潮流挟沙关系式166

4.3.1半潮平均含沙量关系式166

4.3.2潮流挟沙能力经验公式167

4.4半潮平均输沙模型169

4.4.1计算方法169

4.4.2曹娥江河口段河床变形计算实例170

4.5非恒定不平衡输沙模型173

4.5.1滩槽分开的水流计算方法173

4.5.2滩槽分开的输沙计算方法177

4.5.3考虑河床形态的河床变形计算180

4.6杭州湾悬沙分布特征185

4.6.1悬沙粒径185

4.6.2含沙量空间分布185

4.6.3含沙量时间分布186

4.6.4输沙量189

第5章 河床冲淤变化193

5.1概述193

5.2河床演变阶段划分与代表年选择194

5.2.1阶段划分依据194

5.2.2阶段划分与代表年选择199

5.3河口段主槽平面摆动200

5.3.1典型河段主槽摆动特性201

5.3.2主槽摆动条件和游荡的根本原因205

5.4河口沙坎与纵剖面变化207

5.4.1河口沙坎的形成条件207

5.4.2沙坎在不同时间尺度上的演变规律208

5.4.3径流潮流相对势力消长对沙坎的影响211

5.4.4纵剖面变化212

5.5河口段断面变化215

5.5.1断面时空变化的一般特征215

5.5.2河宽217

5.5.3水深223

5.5.4断面形态与宽深比228

5.5.5断面面积231

5.6河口段河道容积变化240

5.6.1冲淤量与冲淤幅度240

5.6.2季节性冲淤变化242

5.6.3年际冲淤变化245

5.7杭州湾的冲淤变化250

5.7.1冲淤变化概貌250

5.7.2几个地貌单元的冲淤变化254

第6章 治理规划及实施262

6.1治理开发规划设想262

6.1.1改道规划262

6.1.2口门附近局部整治削减潮势263

6.1.3兴建潮汐发电站265

6.1.4挡潮蓄淡枢纽工程规划265

6.1.5杭州湾水域建造人工岛267

6.2江道整治规划267

6.2.1 1930年杭州附近江岸整理计划268

6.2.2 1928～1932年萧山南沙江岸整理计划268

6.2.3 1947年钱塘江下游整理河床初步计划268

6.2.4 1952年钱塘江下游稳定江槽初步设计270

6.2.5 1958～1962年赭山湾整治江道及围涂工程规划272

6.2.6 20世纪60年代初期钱塘江河口江道整治规划273

6.2.7 20世纪70年代中期钱塘江河口进一步缩窄江道规划277

6.2.8 20世纪80年代中期钱塘江河口尖山河段治导线规划277

6.2.9 2001年钱塘江河口尖山河段整治规划280

6.3江道整治工程282

6.3.1清代的改道工程282

6.3.2短丁坝保滩护岸工程283

6.3.3丁顺坝整治江道工程284

6.4围涂治江工程287

6.4.1进程和规模287

6.4.2围涂治江工程措施290

6.5治理规划制订及实施中几个问题的探讨291

6.5.1现场观测和试验研究等前期工作291

6.5.2治理原则问题293

6.5.3规划河宽问题294

6.5.4河弯曲率及线路设计问题296

6.5.5工程实施问题297

第7章 海塘及江道整治建筑物301

7.1自然条件301

7.1.1各段海塘的动力条件301

7.1.2海塘基础工程地质302

7.1.3各河段近岸滩地冲刷高程分析304

7.1.4海塘的施工条件309

7.2海塘结构310

7.2.1海塘型式的历史变革310

7.2.2现存临水御潮海塘主要型式314

7.2.3对现有海塘型式的评价318

7.2.4标准塘的塘顶高程321

7.3直立式鱼鳞石塘322

7.3.1断面结构322

7.3.2基础防冲结构——坦水323

7.3.3鱼鳞石塘的施工324

7.3.4存在的问题和对策325

7.4砌石护面斜坡式土堤330

7.4.1堤身轮廓331

7.4.2护面结构331

7.4.3土堤的人力施工333

7.4.4土堤的水力机械施工335

7.4.5土堤的加固和续建336

7.5保滩护岸建筑物339

7.5.1概述339

7.5.2丁坝的主要参数和断面结构339

7.5.3丁坝的坝头保护346

7.5.4丁坝上游坡脚冲刷坑保护354

7.5.5丁坝坝根保护356

7.5.6盘头和高坝358

7.5.7顺岸潜坝360

7.6.1整治建筑物布置原则361

7.6江道整治和抢险建筑物361

7.6.2长丁坝的断面结构和材料364

7.6.3长丁坝的坝头保护365

7.6.4以围代坝治理江道365

7.6.5抢险和临时性建筑物367

7.7现场观测369

7.7.1涌潮动力现场观测369

7.7.2模袋混凝土加固坦水涌潮压力现场观测371

7.7.3丁坝坝头涌潮动力现场观测373

第8章 人类活动对钱塘江河口的影响377

8.1钱塘江河口的重大人类活动377

8.1.1新安江水库对径流的调节377

8.1.2河口段大规模治江围涂工程382

8.2新安江水库调节流量对河口段河床冲淤的影响383

8.2.1实测资料分析383

8.2.2数学模型的验证384

8.2.3削减洪峰对河口冲刷量影响的计算分析386

8.2.4增加枯水流量对河口淤积量影响的计算分析387

8.2.5流量减少对河口淤积的影响388

8.3治江围涂后河口段的江道变化394

8.3.1主槽平面摆动幅度减小395

8.3.2河床淤积、容积减小、滩地面积增大396

8.3.3河床冲淤沙量减少400

8.3.4河道过水面积及其变幅减小401

8.3.5平均河底高程上段冲低，下段淤高402

8.3.6洪潮冲淤分界点及冲淤量变化404

8.3.7变化原因浅析406

8.4杭州湾的冲淤变化407

8.4.1杭州湾总体变化407

8.4.2北岸深槽的冲淤变化410

8.5.1平均高低潮位及潮差的变化413

8.5潮汐变化413

8.5.2大潮潮汐特征值的变化415

8.5.3高潮位的月际变化419

8.5.4潮量与涨潮历时及涨潮流的变化420

8.5.5高潮位抬升的数值模拟423

8.6洪水位变化426

8.6.1治江围涂对杭州洪水位的影响426

8.6.2新安江水库削峰对杭州洪水位的影响428

8.7杭州河段江水氯度变化429

8.7.1实测资料的统计对比分析430

8.7.2数学模型验证及计算分析433

8.8排涝条件的变化438

8.8.1河口两岸排涝的基本要求438

8.8.2海宁上河闸及下河闸排涝条件的分析439

8.8.3海盐长山闸及南台头闸排涝条件的分析440

8.8.4萧绍平原排涝条件的分析441

9.1概述445

第9章 数值模拟445

9.2.1一维水流数值模型446

9.2水流数值模型446

9.2.2二维水流数值模型451

9.2.3一、二维连接的整体数值模型458

9.2.4若干问题讨论460

9.3泥沙和河床变形数值模型463

9.3.1一维模型的扩展463

9.3.2二维泥沙和河床变形数值模型465

9.4水质数值模型465

9.5应用实例467

9.5.1涌潮数值模拟467

9.5.2泥沙输移和河床变形计算469

9.5.3污染物输移计算474

10.1潮流定床模型试验479

10.1.1模型设计479

第10章 实物模型试验479

10.1.2试验实例之一——尖山河湾北岸抛坝促淤试验484

10.1.3试验实例之二——杭州湾大桥潮流定床模型试验490

10.2悬沙模型试验498

10.2.1模型设计498

10.2.2悬沙淤积定床模型试验实例501

10.2.3悬沙动床模型试验实例506

10.3物质和热量输移模型试验514

10.3.1紊动模拟514

10.3.2咸水入侵模型试验实例515

10.3.3排污入江对周围水环境影响模型试验实例518

10.3.4温排水模型试验实例527

10.4工程建筑物试验535

10.4.1恒定流水槽建筑物试验示例535

10.4.2涌潮水槽试验541

10.4.3波浪水槽试验548