钱塘江潮水范文1
钱塘江自安徽省休宁县发源，逶迤东南入浙江建德，在澉浦附近注入杭州湾，行程600余公里。钱塘江以其流域面积近浙江的“半壁江山”而被浙江人尊为“母亲河”。
古时的钱塘江从富阳鹳山入海，河口只有一般的潮汐涨落。天长日久，长江上游携带而下的泥沙逐渐淤积成太湖平原，与相对稳定的南岸形成了独特的河口形状――从海水入口处行不足百公里至海宁盐官镇，江面从百余公里缩窄至2～3公里，犹如一支大喇叭，被称“喇叭口”。受潮汐影响，喇叭口倒灌的海水随两岸地势收缩潮差剧增，又与钱塘江水相遇，波面受阻增大，潮水互相拥挤，加之河床“沙坎”的影响，每当潮起时潮水涌积、夺路叠进之时，宛如鲲鹏击海、万马驰江，可谓 “声摇地脉雷霆怒，风擘崖根嗔。”
钱江潮的闻名，不仅在于声势浩大，更可观于多样。早在汉魏时期，就有了观潮习俗。到了唐宋，“观潮”、“追潮”、“弄潮”就成了历年当地的一道胜景。
江潮起于海宁尖山，迎面击岸，怒声震天，古人予名“迎面潮”。而当逆江而上的潮水逆江扑行时，江心的地势将潮水分为东南两股，又于海宁大缺口一带相撞交汇。两股潮水相碰，潮头相激，合抱成一道水柱，腾江而起。待到水柱落回江面时，两股潮头已经呈十字形展开，一路向西。潮水的交叉点撞击北岸海塘，卷起千堆乱雪，宛若蛟龙怒吼，溅雨飞沙。这便是难得一见的“碰头潮”，也叫“十字潮”。由于两潮相撞受风速、沙坎、上游来水及月球引力等作用力组合不同，有时形成的是“燕尾潮”、“剪刀潮”。
气势恢宏的“十字潮”行进18公里来到海宁盐官镇时，这里的江面仅为二三公里阔，远道而来的潮水被迫挤成一线，故称“一线潮”。倘若登上镇海塔远眺，随着涛声的由远及近，能见一道白练乍现于海门间，江下涛头沿着明清古海塘卷地爬来，白浪领头，黄沙翻推，恰应了“九军擂鼓震玉垒，万里黑云驱雪山”这一诗景。
怒潮呼啸着夺路西进，奔至距盐官镇11公里处的老盐仓时，被一道伸入江心9米高、650米长的丁字坝挡住了去路。奔腾的怒涛顿时怒涛惊竖，如蛟龙回首，蓦然斜扑十八层鱼鳞大石塘，前潮后潮两相激，状似伞云，有时竟高达数十米。一时海天相连，虹霓挟雨，潮涌横银，浊浪滔天。
观潮立南北，两岸景不同。由于潮水是南北两岸同时推进，因而所处位置不同，观得的潮型也就各有千秋。钱塘南岸的赭山美女坝处，能看到气势磅礴的冲天朝。
难怪人说，“钱塘郭里看潮人，直到白头看不足”， 这一奔腾，驰骋了几千年；这一怒吼，回转了吴越春秋。百姓们将八月十八奉为潮神的生日，用“观潮”、“赶潮”这一方式，来表达对自然的敬意。
钱江潮虽壮阔惊世，却也破坏极大。奔腾不羁的潮水，使得钱塘江成为我国历史上仅次于黄河的一条多灾害之河。千百年来，急流逼岸，冲毁堤塘，吞噬田地的现象时有发生。
最早记录钱塘江河口段潮灾的为《旧唐书》，该书《五行志》中曾载：“大历十年（775）七月己未夜，杭州大风，海水泛潮，飘荡州郭五千余家，船千余只，全家陷溺者百余户，死者四百余人。”从唐武德六年（623）至20世纪50年代的1300多年中，有史可稽的潮灾共有183次，平均7.3年有1次，受害灾民溺死万数，饿死千余。在抗御无力的情况下，人们对江潮更多的是敬畏，将之拜为潮神。因而海宁、萧山等地至今还留有古时的海神庙、潮神庙，杭州著名的六和塔，也是当年镇潮的遗迹。
钱塘两岸的筑塘史，也是历代王朝与钱塘江潮的抗争史。由于工程量浩大，钱塘江堤塘历来由国家政府出钱修筑。清代浙江巡抚阮元在描写鱼鳞石塘时就提到“全用金钱叠作塘，不使苍生沐咸卤”，可见工程耗资之巨。浙江海塘相传始筑于汉代。五代十国时，又有吴越王钱发夫20万创筑竹笼填石塘与柱固塘。钱治国治水，巩固了吴越国的70多年之治，“境内丰阜”、“桑麻遍野”、“岁多丰稔”，使杭州发展成为“东南第一州”，为其成为北宋名城、南宋京都奠定了基础。宋元时期海塘工程大肆发展，然而滚滚江潮的击打啃噬，浊浪淘沙的破坏，使得海岸塌陷越来越严重。到了明朝，涌现了一位黄光升，他集众家之所长，发明了五纵五横鱼鳞塘式，把我国的筑塘技术推向成熟。清康熙六下江南，四巡海塘，传为千古佳话。为了督筑钱塘江的鱼鳞大石塘，雍正帝还专门指派对修筑海塘有研究的时任吏部尚书的朱轼，前来浙江领导实施这一工程。当地的知府、县官，也大都把治理钱塘江作为自己的首要职责。传说那些修建海塘的士官，修堤前要立下生死状，成者生，败者亡。传说在今天的塔山坝旁，还留有七座当年以身殉职的海塘官衣冠冢。数百年来，青冢上已是绿草莹莹，只露出微微一座斑驳的黑塔，迎着海风江潮，对世人诉说当年的波澜壮阔。
钱塘江潮水范文2
世界上有两大涌潮现象：一处在南美洲亚马逊河的入海口；另一处则在中国钱塘江北岸的海宁市。海宁潮，又称钱江潮，由来已久，是世界一大自然奇观。据传观潮之风，始于汉而盛于宋，南宋起便把每年农历八月十八日定为观潮节。
海宁潮之所以特大，民间传说是因吴国大夫伍子胥怒不可遏，乘着素车白马在钱塘江中奔腾吼叫。而钱江涌潮究竟是怎样形成的呢？从东汉哲学家于充开始。人们就开始探寻科学的答案。根据现代科学家们的研究，除了这个时候太阳、月亮、地球都在一条直线上，海水受到引力最大这个原因外还有其独特的原因——杭州湾和钱塘江的地形影响。钱塘江入海口呈喇叭形，江口大而江身小。潮起的时候海水从宽达100公里的江口涌人，而溯江而上到达海宁的盐官已不足3公里，可这时江潮却以每秒10米的流速向前推进。由于两岸逐渐收窄，湾内水面迅速提高出现涌潮。而此时钱塘江流出的河水因受潮水阻挡难于外泄，反而提高了湾内的水位，加强了潮势。加上浙江沿海一带夏秋季节常刮东南风，风向与潮水方向大体一致这也助长了潮水的声势。潮头便形如立墙，势若冲天，举世闻名的海宁潮便由此形成。
“早潮才落晚潮来,一月周流六十回”。海宁潮一日两次，白天称潮，夜间称汐，中间间隔12小时，农历初一、十五子午潮，半月循环一周，潮头最高时达3.5米,潮差可达8-9米，尤以每月农历初一至初五，十五至二十为大，故一年有一百二十个观潮佳日，“海宁天天可观潮，月月有大潮”。
海宁观潮最佳地段在海宁市盐官镇海塘镇海塔下观潮亭一带。在这里可看到“宝塔一线潮”的雄奇壮丽景象。涌潮未来之前，钱塘江平静又浩瀚。但见江流茫茫，秋水共长天一色。当江潮初起时，东方天际处，隐约传来阵阵急骤的细雨声，极目望去远处显出一条长长的银线。那银线变得愈粗愈近，化作一条横卧江面的白练，那骤雨声也渐响渐近，变作瓢泼暴雨声，且越来越响，犹如闷雷似地滚来。尔后，潮头临近，沧海横流，江水猛涨，万顷波涛，顷刻一线白练变成了一道数米高的矗立水墙，潮声犹如万马奔腾，惊雷贯耳。刹时间，潮峰从眼前呼啸闪过，向西面去。除了盐官海塘是观潮最佳点外，盐官以东7公里的八堡和盐官以西11公里的老盐仓也成了新的观潮佳处。在八堡海塘，可以八堡“碰头潮”， 东南两潮汇合，双龙相扑，天崩地裂，潮峰突起叠成冰山雪峰，令人惊心动魄；老盐仓地段有座9米高、650米长的丁字坝，江潮来到这里猛冲丁字坝时，一声霹雳，如蛟龙脱锁，怒吼回首，潮头突兀竖起，返身扑向十八层石阶的鱼鳞石塘，霎时扬起银色暴雨，冲向天际，煞是惊险，人称“返头潮”；而观赏半夜潮更是月影银涛，十万奇军。一潮三看赏四景，令人荡气回肠。宋坡赞曰：“八月十八潮，壮观天下无。”
钱塘江潮水范文3
关键词：AIS航标 涌潮监测 信息化
中图分类号：P641 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-269-02
1 钱塘江的潮汐形成
钱江潮汐是海洋潮汐的一部分，是海水震动的潮波和天体中太阳与月亮的引潮力两部分结合而形成；钱塘江口的地理位置和形状所决定，钱塘江平面呈喇叭形，内窄外宽，杭州湾口（南汇嘴到镇海），其宽度达100多公里，而杭州闸口江面仅一公里宽。纵部面：杭州湾到窄浦平坦，从窄浦开始，约0.01%-0.02%的坡度向上抬升，四工段一带河床为最高，此后约0.006%倒坡向上游降低，河床纵向抬起形成巨大的沙坎，当外海的潮波进入河口受到河口地形的压缩，受到水下沙坎的磨擦阻力，这种阻力积累到一定程度，潮波动力仍有力量使潮波向前推进，但其前波产生直立的变形现象，最后形成闻名世界的钱江潮。但由于气候的变化，每年降雨量的不同，流经不同，台风的影响等因素，钱塘江沙坎高程不同，淤积和河床、浅滩变化多端，故而造成有些年份潮水较少，有些年份潮水较大，这就是钱江涌潮的成因和演变过程及其规律。因此针对船舶通航安全的涌潮监测，就显得非常重要。
2 钱塘江的涌潮情况
据钱塘江海事部门的监测统计，钱塘江平均每年涌潮的天数就达270天左右，占全年天数的74%，而2013年的钱江潮特点早、乱、大，2013年上半年度钱塘江报潮天数达130天，农历初三潮高就达1.8米（早），而6月27日早潮（农历五月二十日）（乱），潮高更是达到了3.4米（大），也是9年来同期监测到的最大潮高。
3 海事部门监测钱塘江涌潮情况的发展历史
为做好监测和报潮工作，在1959年以前，隶属杭州交通部门的钱江航管处，靠派航政工作人员在潮水来之前1小时进行防潮宣传：“潮水快要来了，请待装卸的所有船舶立即做好防潮安全工作”，这就是钱江最早的原始叫潮方法。1972年开始改变了人工沿江徒步叫潮方法，利用港监艇叫潮，这一叫潮形式一直延续到1989年。90年代初，钱江航运管理所与省气象台签订了气象有偿服务合同，由省气象台及时提供台风、大风等恶劣天气的警报，并使用了气象警报接收器，及时了解气象变化情况。钱江所于1989年又采用了强有力的措施，强调航行在钱塘江的每艘船舶必须配备一台涌潮警报接收器，钱江所建立了赭山水纹站报潮点、七堡报潮点，通过人工观测，站点潮到报告的形式，将涌潮经过的时间，潮高信息传送给所属的海月桥信号台，海月桥信号台再通过涌潮发射机并预报涌潮情况，使航行在钱江的船舶能及时掌握信息，该办法一直沿用至今。进入科技社会的今天，海事部门涌潮监测工作的转型发展再次被提上议事日程，AIS航标技术在钱塘江涌潮监测方面的运用或将成为现实。
4 AIS航标技术介绍
4.1 AIS航标功能
为了更好、更快地发展和管理内河航运，当前船舶和钱塘江海事管理部门所需要的信息主要有：航道尺度信息、水文信息、气象信息等信息。航道尺度信息可以由航标本身进行标识。
4.1.1 水文信息
影响船舶航行安全的水文信息主要包括水流速度、方向和水深。水流速度过大时将会对船舶的操纵和避碰产生不利的影响；流向变化预示着潮水变化情况。水深涨幅信息可以在潮水监测中提供潮涌高度情况，而当河道水深较浅时会引起船舶搁浅等危险，及时将水文信息发送给船舶及海事监管部门将能减少和避免事故的发生。
4.1.2 气象信息
能见度和风速的变化将会影响到船舶的航行安全，当能见度很低或者风力较大时，如果不及时对航道进行管制，就可能会发生溢油及撞船事故，造成人员死伤及财产损失，对环境造成严重的污染。
4.1.3 定位和识别信息
航标受到船舶的碰撞或者大风和急流的影响发生移位和由于航道随着潮水涨落，漂移范围超过了设定的允许航标偏差距离时可进行定位，甚至识别碰撞航标船舶的基本数据信息。
4.2 AIS航标的信息采集与传输
AIS航标包括AIS功能模块与传感器信息采集板，其中AIS功能模块主要通过甚高频，即VHF接收附近船舶的AIS信息及对外广播；传感器信息采集板通过现场采集总线读取传感器的数据信息。通过GPRS将采集到的水文数据信息、气象数据信息、航标的GPS位置信息、蓄电池的电流电压以及接收到的AIS船舶信息实时的传输到海事监管中心，实现了航道的智能化管理。另外，它还能将采集到钱塘江水域的风速、风向、流速、流向及能见度，以每6分钟（可设定时间）一次的速度自动向过往船舶（安装AIS设备的船舶）“群发”。
4.3 区别传统航标的优点
AIS航标系统具有设备少、投入成本低、建设周期短、功能强大、方便易行等优点。
5 AIS航标与钱塘江港航（海事）部门现有涌潮监测手段的结合运用
5.1 钱塘江港航（海事）部门现有潮涌监测工作
目前监测点有：仓前、六堡、海月桥三处。
海事人员监测后，通过VHF17向辖区涌潮信息（警报）。为确保涌潮监测工作的严肃性、准确性，海事部门还制定规范了工作流程，全面掌握潮水动态，收集会影响潮水的风、流等气象信息，力求潮水不漏报、不误报。
5.2 目前钱塘江海事部门（钱江处）可升级为AIS智能航标的公用航标分布情况
5.3 AIS航标技术与潮涌监测工作的结合运用
将以上所有航标或部分升级成AIS航标，开创全新涌潮监测手段。
5.3.1 方案一
（1）根据潮水经过的路线实行监测，主要方法为：仓前监测点人工监测；钱01、04、05标实行 AIS技术智能监测；六堡监测点人工和AIS技术智能共同监测（钱07）；钱09标 AIS技术智能监测；海月桥人工监测；钱13标 AIS技术智能监测；并结合其他专用浮标AIS技术智能监测。
（2）海月桥信号台仍沿用VHF17发送信息的方法，利用仓前、六堡、海月桥三处监测点人工数据，向辖区涌潮信息（警报）。另外，AIS智能航标自动发送相关信息给海事部门终端和过往船舶。实现人工和终端智能发送两种途径对外发送监测信息。
（3）仓前人工监测负责区分涌潮警报和涌潮信息并。
（4）钱01、04、05、07、09、13标 AIS技术智能监测，负责对本地区水域船舶和海事监管终端进行信息发送。
（5）六堡人工监测时，根据仓前数据以及钱01、04、05 标AIS技术智能监测数据情况提前做好准备，待潮水来时进行信息报送，以避免因仓前漏报而出现六堡站点连锁漏报情况。
（6）其他人工和AIS技术智能监测点用以上办法依次进行发送、报送。
5.3.2 方案二
（1）在现有“仓前、六堡、海月桥”三处监测点设立AIS航标，取代人工监测。
（2）将各监测点现（或）有“视频系统”、“AIS航标信息系统”及海月桥信号台“涌潮发射机系统”三大系统进行整合，实现自动化涌潮监测。
原理：涨潮时将“视频系统”中界面监管所监测的水尺数据和AIS航标信息采集数据共同传输到海事监管终端。海事终端将这些数据进行分析和处理，通过与海月桥信号涌潮发射机互通，利用VHF17频道统一向钱塘江辖区涌潮信息；另一方面，AIS智能航标自动发送相关信息给过往船舶。
5.4 AIS航标技术与潮涌监测工作结合的好处
AIS航标它能将航标的实时位置及时通报给船舶驾驶员和海事部门，帮助船舶驾驶人员在模糊的视野中探明前方的路。使船员能尽情地享受到更加完美的电子信息服务。内置的水文气象传感器能将采集到的水域信息：如涌潮情况、风速、风向、流速、流向及能见度，通过AIS系统传输给过往船舶和海事管理部门。船舶不再是以往只能接收海事部门发送的航行信息那么单一，信息渠道多样化、信息实时化。能大大调动目前船舶管理人和所有人安装AIS的积极性，有效推进了京杭运河标准化航区建设。
目前，对于钱塘江海事部门来说，该项技术革新切实提高了涌潮监测水平。管理手段从以往单一的人力监测转向智能化监测层面。彻底改变了之前模式的数据获取手段单一，信息处理水平低，监测时效性差、容易出现主观错误，造成误报和漏报等缺点，节约了海事监测所耗费的管理资源。另外，该项技术还可以利用于洪水监测、施工水域流速监测，为提升海事部门非现场执法能力，提供了强大技术支撑。
钱塘江潮水范文4
说与江潮应不至，潮落潮生，几换人间世。千载荒台麋鹿死，灵胥抱愤终何是！
【赏析】
钱塘江涌潮，以涛高、汹涌、惊险、多变以及撼人心魄的磅礴气势，自古蔚为天下奇观，人们惊叹于此瑰丽景象，神往情驰，留下了大量的诗词歌赋，或称颂这一宏伟的天下奇观，或描L观潮盛况，或抒发对潮水的追忆。但王国维的《蝶恋花》不写涌潮壮美，也不写大江东去。也许是伴着钱江潮长大的缘故，可能从孩提起就见惯、听惯了钱江潮，他只是浅浅哼唱钱江潮，更多的是低吟自身的情感，重在内心的感发，为我们带来了一种新奇的感受和意蕴。
起句“辛苦钱塘江上水”，点明题旨，奠定了全词的一个意象基础。它写“钱塘江上水”重在“辛苦”之味。下句“日日西流，日日东趋海”，从字面来看，不过是描述钱江潮的涨潮与落潮及其规律。然而，在这背后又隐喻着弦外之音，点出“辛苦”之意。江阔浩瀚，云水苍茫，钱江潮日日溯江上涨向西奔腾而去，又日日慢慢退落向东归入大海，如此不知疲倦、不间断地循环往复着，委实太辛苦了！可这辛苦的钱江潮依旧生落不息，怒而拍岸，日复一日；然越山绵延，日日承受着冲击，岿然不动。潮水历尽磨难，无功而返，身心疲惫，多少英雄的豪气能不为之消磨殆尽呢！“洞”，是弥漫无际的形状。这起笔三句渲染了一个“辛苦”的艺术氛围，而“一切景语皆情语”（王国维《人间词话》），在词人看来，辛苦的又岂止是钱塘江上水？人生之途又何尝不是呢？
钱塘江潮水范文5
关键词：钱塘江河口 洪水特性 动床模型
0前 言
钱塘江河口是一个冲积性河口(图1)，洪冲潮淤，年内基本平衡。每年汛期前4月份，如前期为枯水，江道淤高，汛期即使遭遇中小洪水，沿程洪水位也比常年高出甚多，即小流量高水位的现象在钱塘江河口非常多见，这一特点不同于其它河流，它给洪水预报提出了极高的要求。对于河床易冲易淤的钱塘江河口，洪水位预报的难点主要有二，第一是由于钱塘江河口河床地形受径流丰枯多变，洪水预报前期地形数据难以准确获得，一般每年4月、7月、11月份施测三次地形，而洪水一般多发生在6月中旬至7月中旬的一个月内，如4月至6月中旬上游雨量偏多或偏少，钱塘江河口就会发生较大幅度的冲淤变化，如仍采用4月份的江道地形预报6月中旬以后发生的洪水过程，会带来很大的误差；第二是必须考虑洪水过程中河床的冲淤变化，原因在于钱塘江河口由细粉沙组成，床沙中值粒径在0.02～0.04mm，泥沙起动流速0.5～0.7m/s，极易起动，致使河床在洪水期变化较快，一般历时3～5天的洪水可将前期7个月淤积的泥沙搬运至河口段的下游。这表明在钱塘江河口洪水预报中必须考虑河床的冲淤过程。
图1钱塘江河口示意图
Fig.1 Sketch map of Qiantang Estuary
洪水预报的主要任务是根据河段上游的已知流量过程，预测下游沿程重要城镇的流量、流速及水位过程。洪水系长波，其运动规律可用圣维南方程组来描述。钱塘江河口段河床由细粉沙组成，易冲易淤，河床惯性较小，特别是在洪水期较短的时间内，河床冲刷剧烈，同一洪峰流量的洪水位可相差1m之多，这主要是由于在钱塘江河口段潮汐、径流、河床地形三者的非线性关系对河口段的洪水位有显著的影响。几十年来，科学工作者在分析钱塘江河口大量水文、潮汐及地形的实测资料的基础上，得到了影响河口洪水位的几种因素，并根据河口段潮流、泥沙运动与河床变形理论进行了数值预报模型的研究，取得了不少的研究成果[1][2]。但限于当时计算技术条件，对洪水前期的江道地形采用经验修正的方法得到，再用经验合轴相关曲线作闸口站洪水位预报，它的优点是方便快速，缺点是不能动态预报洪水位沿时空的变化过程。本文在前人工作的基础上，建立了一维动床数值预报模型，进行了钱塘江河口的一次典型洪水过程的数值预报，其速度和精度可满足预报要求，为实时预报奠定了基础。
1钱塘江河口洪水位变化特性
1.1钱塘江河口洪水特性 钱塘江河口七堡以上河段最高水位受梅汛期洪水控制（仅个别年份由台风暴潮引起）。由于钱塘江河口具有潮大流急，河床冲淤幅度大、速度快的特点，使得该河段的洪水位变化规律既不同于无潮河流，也不同于冲淤变化较小的潮汐河流。具体地说，它除了与汛期洪水流量大小直接有关外，还受江道冲淤面貌、下游潮汐、河口下段尖山河湾主槽走向、长度及人类活动（包括新安江水库的兴建及治江围垦）等诸多因素控制。一般地，闸口洪水位（Z）可由闸口洪峰流量（Q）、闸口至盐官江道容积（V）、下游澉浦高潮位（ZZ）三者的非线性回归关系确定,由此建立经验预报合轴相关图[2]。
1.2 泥沙输移对洪水位影响 钱塘江河口泥沙输移对沿程洪水位影响比较敏感。实测资料分析表明，在枯水大潮期间，盐官以下河段落潮含沙量大于涨潮含沙量，而盐官以上河段涨潮含沙量大于落潮，净泥沙输移是指向上游，从而造成钱塘江河口自上而下的淤积，导致该河段年内潮淤洪冲，年际间表现为丰水年冲刷，枯水年淤积的格局。泥沙输移的最终结果使闸口至盐官河段河床发生冲淤变化，进而影响行洪面积。该河段的冲淤面貌可用钱塘江河口沙坎高程及闸口至盐官河段7m下容积等指标表征，它们均可用闸口站低水位集中反映。从表1的几次洪水资料可以看出江道冲淤面貌对洪水位的影响起决定作用。比较1955年6月与1968年7月两次闸口洪水位，由于汛前江道面貌不同，1955年汛前江道冲刷，面积、容积均很大，汛前闸口断面低水位仅3.87m，沙坎高程2.1m，而1968年汛前遭遇枯水而淤积，江道面积、容积较小，仅2.68亿m3，闸口低水位高达6.14m，沙坎高程4.0m，尽管闸口洪水流量相差2倍多，但其最高水位非常接近，分别为9.07m和9.01m，出现小流量高水位的现象主要在于江道淤积所致。而1968年7月与1955年4月另一次洪水相比闸口洪峰流量相近，分别为12000m3/s和11000m3/s，但由于江道面貌不同，两者的洪水位差达2m之多。
表1 实测典型洪水比较
Tab.1 Comparison of measured typical floods in the Qiantang river
年.月.日
洪峰
流量/m3.s-1
闸口
洪水位/m
汛前闸口低水位/m
河口沙坎
高程/m
澉浦
高潮位/m
闸口至盐官
容积/亿m3
1955.6.22
31000
9.07
3.87
2.10
6.61
9.31
1968.7.10
12000
9.01
6.14
4.0
6.60
2.68
1955.4.17
11000
7.00
4.47
3.70
4.56
7.98
1997.7.9
15000
9.67
5.88
4.5
6.31
3.05
沙量内边界条件，只要将河段分成两单向河段处理即可。下面重点说明(d)情况的水流、含沙量内边界条件如何给定。
图2 潮流往复流动的四种情况
Fig.2 Sketch of the tidal flow
在水流运动方程中的阻力项已作了单向流动的假定，正、负两种方向的流动阻力系数不等，在包含正、负二向流动的河段中，应将二向流动河段分别处理。假定滞流点(Qk＝0)在Δt内位置固定不变，m～k和k～n两段分别可用Preissmann格式离散得离散方程，其式与在m～n断面直接离散得到的离散方程的形式区别仅在于用Xmn/2代替其中的。根据Qn，Qm流量的大小，利用线性插值确定滞流点的位置：
(6)
滞流点的含沙量可由下式确定：
(7)
经离散得到：
(8)
这样以K断面为界，可按两股单向流动分别计算沿程断面的含沙量。因此计算内边界点含沙量时必须首先求得内边界点的位置和数量，然后（8）分别确定内边界点的含沙量。
2.2 关键问题的处理 动床数学模型计算的关键是准确选用水流、泥沙基本方程的有关参数。
①床面阻力系数
河床糙率沿程分布采用实测水位资料率定得到，涨、落潮糙率取不同值。闻家堰以上河段涨、落潮糙率取值范围为0.02～0.040；闸口以下河段涨潮糙率为0.01，落潮糙率0.01～0.012；闻家堰至闸口河段涨、落潮糙率取值范围为0.01～0.02。
②水流挟沙能力
目前，挟沙能力仍以据本河段实测资料得到的经验关系最为可靠，通过大小潮及洪水实测资料分析得到钱塘江河口段水流挟沙能力公式为[1]：
(9)
式中m=0.95～1.1，H为水深，K为挟沙能力系数。K值的合理选定可从实测水沙资料推求，考虑到沿程水流、泥沙等条件的不同，其值也有所不同，而且在丰枯及潮水期也有一定的差别。因此在具体选择K值时可通过含沙量及河床变形率定和验证得到。
③泥沙冲淤系数T1、T2
本文中的泥沙冲淤系数系底部含沙量与断面平均含沙量、底部挟沙力与断面平均挟沙力的比值，根据林秉南、韩曾萃的研究成果[5]：
, (10)
④河床冲淤判别条件
采用含沙量与挟沙力对比的判别条件，即当S>S*时河床淤积，当S<S*时,且U>Uc，河床冲刷。式中：Uc为泥沙起动流速，可用武汉水利电力大学的起动流速公式计算[6]。
2.3冲淤面积的分配 一维输沙模型给出了断面的冲淤面积和河段的冲淤量，要进一步了解冲淤沿纵向和横向的变化，冲淤量的合理分配是保证一维动床数学模型计算精度的根本问题。冲淤量的横向分配最常用的是根据水沙条件和河床组成的某些数学关系对河床进行分配，主要有平均分配法、按面积比考虑分配、按能量比进行分配、按切应力大小进行分配、按水流挟沙的饱和程度考虑等[7]。本文采用冲淤面积沿水深分配的方法，即：Zsi=hijAsi/Ai，，这种分配方法的主要缺点是不区分滩槽且不考虑水沙条件及床面切应力条件。在潮汐河口河床冲淤计算中冲淤量的纵向分配也十分重要，由于在长河段长时段的演变计算中上、下河段水动力和泥沙条件的不同，其冲淤性质可能出现如下几种情况：
上、下游河段冲淤性质相反——上段冲刷、下段淤积和上段淤积、下段冲刷；
上、下游河段冲淤性质相同——上下河段同为冲刷和上下段同为淤积；
对上述几种情况要分别处理。如上、下游河段冲淤性质相反，则首先要确定冲淤量为0的断面位置，求得该点的含沙量作为上游断面的出口含沙量和下游河段的进口含沙量，分别计算冲淤量，如上下河段冲淤性质相同，情况较为简单，可从河床演变自动调整机理出发，断面冲淤量取决与断面含沙量与挟沙力的差，利用上述沿程冲淤量的处理方法即可反映钱塘江河口沙坎的纵向演变过程。
2.4 区间入流概化 钱塘江河口段的洪水不仅包括富春江电站的下泄洪水流量，而且还包括沿江各支流（主要有分水江、浦阳江、壶源江、禄渚江等）汇入干流的洪水流量。分水江、浦阳江、壶源江、禄渚江的控制站分别为五里亭、诸暨、高峰及徐畈。因此本预报模型将壶源江、禄渚江的洪水及其它沿江分散集雨面积的洪水按其控制面积的大小分摊到分水江和浦阳江。在此基础上，利用动床洪水预报模型联合求解五里亭～桐庐河段、富春江电站～桐庐以及桐庐～澉浦河段的洪水演进过程，其中桐庐节点为分水江和富春江的汇合点，浦阳江口节点为浦阳江和富春江的汇合点，这些节点满足水量守恒、能量守恒和沙量守恒条件。
3 模型验证 一个完整的动床冲淤数学模型应包括枯水期大、中、小潮淤积过程以及洪水的冲刷过程的验证计算。其中淤积过程的验证计算见文献[8]，下面重点介绍洪水短期的冲刷过程。1997年7月7日至12日，钱塘江河口发生了一次典型的洪水，由于汛前1996年11月至1997年4月，富春江电站下泄流量平均为442 m3/s，比常年减少30%，致使河口江道淤积，容积较小，汛前4月份江道容积仅3.13亿m3，又5月～6月径流仍较小，江道持续淤积，估计在“7.9”洪水前江道容积约2.8亿m3，致使1997年“7.9”洪水闸口流量仅15000 m3/s，约五年一遇，钱塘江河口沿程洪水位超历史记录，且高水位持高不下的危急局面。本模型以此为例复演了钱塘江河口沿程洪水位过程。
3.1 洪水位验证结果 动床模型的计算结果见图3。由图3可知：由动床计算得到的各站水位过程与实测过程十分吻合，闻堰以下河段最大误差在15cm内。在此基础上再用定床模型进行了计算，两者的结果比较见表2。
表2 定床和动床洪水计算结果比较(m)
Tab.2 Comparison of calculated results between fix-bed and mobile-bed model
水位站名
桐 庐
富 阳
闻 堰
闸 口
七 堡
仓 前
盐 官
高水位
动床
16.17
11.74
10.20
9.82
9.12
8.57
7.64
定床
16.48
12.96
11.82
11.52
10.13
8.74
7.77
差值
0.31
1.22
1.62
1.70
2.01
0.17
0.13
洪水末
动床
12.85
9.12
8.11
7.72
7.11
6.28
4.33
定床
13.46
11.08
10.5
10.31
9.17
7.35
4.81
差值
0.61
1.96
2.39
2.61
2.06
1.07
0.48
图4可知在洪水作用下闸口至七堡河段河床为单向冲刷,冲刷强度随洪水流量的减小及断面的冲深而减弱，洪水流量最大时，河床冲刷速度亦最大，河段单位时间的冲刷量洪水涨水期大于落水期；盐官断面则在洪水与潮水的双重作用下河床时冲时淤,表现为潮淤洪冲,但由于洪水占主要地位,最终结果为河床冲刷；盐官以下断面由于潮水占主要地位,最终结果为河床淤积。
图3 沿程各站水位实测与计算值对比图
Fig.3 Comparison between the Calculated and the measured water level
图4 冲淤沿时空分布
Fig.4 The space and time distribution for amount of deposition/erosion
4 动床数值预报的讨论 影响洪水计算成果的主要因素有:洪水流量(包括支流入汇)、河床初始地形及模型中的有关物理参数,前面二个涉及模型的初边值条件的确定，可用流域水文学的降雨径流模型求得。江道初始地形可选洪水较近的实测地形资料为基础尔后用一维动床数学模型修正得到。下面重点讨论模型的物理参数，即水流挟沙能力(系数K)、泥沙冲淤系数(T1,T2)及泥沙沉降速度(ω)对洪水位计算成果的敏感性。
潮流挟沙能力：模型采用的结构形式采用式(9),对其系数K=6,12,18三种情况进行了对比计算,结果表明系数K对闸口的洪水位影响较大。其中K=12、18计算过程与实测过程比较吻合。K值太小,洪水的冲刷能力小,洪水位高,持续时间长。经钱塘江河口多种地形下的多次洪水位预测成果并与实测值的比较得到k值的一般取值范围为当闸口至盐官河床容积大于5亿m3，可采用定床模型计算，定床与动床差异较小；容积在3.8～5亿m3，挟沙力系数采用k＝6～8；容积在3.8亿m3以下，系数k＝12～14。主要原因在于水流挟沙力系数与床面泥沙沉积特性有关。
泥沙冲淤系数(T1,T2)：泥沙冲淤系数(T1,T2)是反映床沙与悬沙交换使挟沙水流从非饱和向饱和恢复速度的一个综合系数,本文对冲淤系数(T1,T2)=0.2,1.0及>1.0进行了比较。当(T1,T2)<1.0时,闸口计算洪水位与实测过程相差很大；(T1,T2)>1时,计算洪水位和含沙量与实测过程非常吻合。
泥沙沉降速度(ω)：钱塘江河口悬沙沉降速度受江水含盐度、含沙量等影响外，在动床冲刷计算中还受床沙粗化等因素影响。因此，本文比较了泥沙沉降速度为ω及1.5ω时闸口的洪水位，其中ω为初始时刻的各断面泥沙沉降速度。计算结果表明泥沙沉降速度对洪水位影响较小，两者的差异平均值仅在7cm左右。因此，与水流挟沙能力系数及泥沙冲淤系数相比，泥沙沉降速度的变化对钱塘江河口洪水位预报误差的影响较小，其沉降速度可按床沙中值粒径的实际值给定，而不必考虑冲淤过程中泥沙粒径变化引起的沉降速度的变化。
5 结 论 通过实测资料得到钱塘江河口段潮汐、径流、河床地形三者的非线性关系对河口段的洪水位产生显著影响的规律，同一洪峰流量和潮汐条件下河口段洪水位可差1～2m，表明在河床易冲易淤的钱塘江河口洪水位预报模型中考虑河床冲淤演变的必要性。在此基础上建立了洪水位动床数值预报模型，模型复演了钱塘江河口1997年“7.9”洪水过程，计算得到的洪水过程、冲刷量及时空分布与实测值吻合较好。最后，通过数值试验对预报模型的敏感性进行了分析,水流挟沙能力(系数K)对洪水位计算的敏感性较大,泥沙冲淤系数(T1,T2)的大小其次，而泥沙沉降速度(ω)对河口段沿程洪水位的预报影响较小，在钱塘江河口洪水预报中可不必考虑河床冲淤过程中泥沙粒径变化引起的沉降速度的变化。
参考文献 [1]韩曾萃，程杭平.钱塘江河口河床变形计算方法及其应用[J].泥沙研究，1987，(3): 43-54.
[2]韩曾萃，周文波. 钱塘江河口段最高水位的研究[R]. 浙江省河口海岸研究所技术报告，1987.2.
[3]Cunge.J.A.Holley.F.M.JR. and Verywey.A.(1980) Practical Aspects of Computation River Hydraulics[M]. Pitman,London U.K.
[4]史英标，韩曾萃. 动床模型在钱塘江河口洪水预报中的应用[C]. 河流模拟的理论与实践，武汉水利电力大学出版社，1998.10.
[5]林秉南，黄菊卿，等. 钱塘江河口潮流输沙数学模型[J]. 泥沙研究，1981，(2)：16-17.
[6]谢鉴衡,等. 河流模拟[M]，水利电力出版社，1993.10.
钱塘江潮水范文6
钱塘江大潮，自古以来被称我“天下奇观。”每年农历的八月十八在海宁所见到的寒海潮最为壮观。因钱塘江口呈喇叭形，向内逐渐浅狭，潮波传播受约束而形成，涌潮袭来时，潮头高度可达3、5米，潮差可达8、9米。
“八月十八潮，壮观天下无。”是北宋大诗人苏东坡赞美钱塘潮的千古名句，千百年来，钱塘江大潮以其奇特卓绝的江潮，不知倾倒多少游人看客。
观潮的场景那真叫一个壮观。潮来前，江面宽阔，薄雾笼罩，壮美宁静。潮来时，如同万马齐奔，山崩地裂，气势真雄伟。大家在观看时，得赶快拿出照相机把那壮观的一幕拍下来，也得注意不要被浪给卷进去了，要往后退，注意安全。潮去时，浪花还是漫天卷地地涌来，风吹浪吼，非常汹涌。等风平浪静时，你会发现提下，江水已经涨到两丈多高了。