绪论 1
INTRODUCTION 7
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