长江口第二、三代冲积岛浅滩演变特征分析

利用GIS对1879～2000年7幅长江口地区海图数字化，建立各时期长江口水下数字高程模型(DEM)，在此基础上，对长江口第二、三代冲积岛——长兴岛、横沙岛和九段沙浅滩的面积、体积、冲淤量、冲淤厚度和等深线水平推移速率进行计算。结果表明：近150年来，长江口第二、三代冲积岛浅滩总体上呈淤涨趋势，并沿东南方向向海推展。1879～2000年间共淤积泥沙19．48亿t，平均每年淤积0．161亿t，约占大通泥沙通量的3．72％，年均淤厚0．83cm。不同时期淤积速率不一样，有的时期甚至发生一定程度的冲刷。各个浅滩的冲淤状态不尽相同，长兴岛浅滩和横沙浅滩呈冲刷状态，横沙东滩和九段沙呈淤积状态。浅滩的自然演变是长江河口发育过程中重要的一环，受长江流域来沙量的制约。随着流域开发强度日益增大和河口工程日益增多，人类活动对冲积岛浅滩的影响越来越强烈，浅滩的自然演变过程甚至会发生改变。     

长江水沙变化对河口水下沙洲发育影响的研究

根据1950～2000年大通站实测水文资料和长江口地形图,对比分析了长江来水和来沙量变化对长江口水下沙洲发育的影响.自20世纪60年代开始,长江上游来沙量呈减少趋势,特别是90年代来沙量相对于60年代减少了34.3%.而近50 a来,长江入海径流量基本不变,90年代还略有增加.长江来沙量减少而径流量基本不变,使得径流冲刷力相对增强,导致河口区水下沙洲冲刷、河槽容积增加.将目前各沙体-5 m线以上面积与沙体发育面积最大时期相比,白茆沙-5 m线以上面积减少了46.6%;"三沙"减少了20.0%;南北港的青草沙和瑞丰沙减少了49.3%;同时期,长江口各河段河槽横断面在0 m等深线以下的面积不断增加.另外,从水下沙洲由淤转冲的时间来分析,长历时的上游来沙量减少将导致河口地区的溯源冲刷,河口下游受影响最早,然后逐渐波及上游.     

浙江沿海海域泥沙变化及其对滩涂变化的影响

采用实测资料分析和数学模型等方法深入探讨浙江沿海泥沙量变化及其对滩涂的影响。分析表明浙江沿海滩涂塑造的泥沙来源包括长江口来沙和浙江沿海主要河流输沙量等,长江口来沙是其主要沙源,近20a来具有明显减少的趋势。长江口来沙、长江口三角洲和浙东海域大量的沉积泥沙对维持浙江滩涂的塑造与可持续性具有重要作用。长江来沙量的持续减少,将会影响浙江沿海滩涂自然淤涨速率和人工塑造的规模,但将有30余年的滞后效应。     

长江口湿地退化现状及原因对策分析

长江口滨海湿地长期以来对上海市经济发展起着重要作用,但近年来,湿地生态系统生态特征发生巨大变化,呈严重衰退趋势。基于卫星影像数据及实地调查等资料,分析其资源淤涨和侵蚀的变化显示,除横沙东滩外,崇明东滩、九段沙、南汇边滩都转为侵蚀,边滩湿地总体转为侵蚀趋势明显,湿地不断退化;导致湿地退化的主要原因为流域来沙量不断减小、人工围滩造地强度不断加大及全球气候变化及海平面上升的影响。为此提出相关措施,以期解决长江口湿地存在的问题,为滩涂资源的合理开发利用提供参考,促进湿地的进一步健康发展。     

长江口岸直水道鳗鱼沙浅滩成因分析

鳗鱼沙浅滩位于长江下游口岸直水道,属顺直宽浅水下分汊型沙质浅滩,是长江下游深水航道主要的碍航浅滩之一.根据河道实测水文、地形资料,分析浅滩段近期河床演变特征,并结合深水航道的建设规划,分析了浅滩碍航特性及其成因.分析研究认为:顺直宽浅的河道属性使鳗鱼沙心滩和左、右深槽不稳定,河床发生大幅度冲淤变化;顺直段滩槽的大幅度冲淤变化是鳗鱼沙浅滩形成的主要原因,而河床边界条件引起的水流运动特征是浅滩形成的重要影响因素.     

泥沙来源减少后长江口最大浑浊带变化研究

河口最大浑浊带常位于入海河口的盐水与淡水交汇处,含沙量显著高于其上游和下游,最大浑浊带在河口地貌发育、三角洲演变过程中具有重要意义。近几十年来随着长江口入海泥沙持续减少,河口最大浑浊带也产生相应变化。基于长江口最大浑浊带水文调查及历史资料,研究泥沙来源持续减少所导致的长江口最大浑浊带含沙量变化特征及影响机制。结果表明：流域来沙持续减少是河口最大浑浊带含沙量下降的主导因素;河口最大浑浊带含沙量下降滞后于流域来沙减少;最大浑浊带表层含沙量减少幅度高于底层含沙量;泥沙再悬浮过程和河口纵向环流有利于稳定最大浑浊带底部的高含沙量,从而延缓河口最大浑浊带含沙量的减少趋势。     

近百余年来长江口南支水下地形演变特征分析

长江口是我国最大的河口,监测数据有限且水沙变化和水下地形演变复杂,开展长江口各分区演变规律、演化趋势和影响因素研究至关重要。利用长江口南支1861～2013年间7个年份地形数据,建立了近百余年来长江口南支的水下地形数字高程模型(DEM),探究长江口南支整体冲淤演变规律、不同子研究区冲淤变化时空差异、典型断面发展演变特点,并从自然演化和人为活动干预角度分析了特大洪水、径流输沙、人类活动等因素对研究区水下地形演变的影响。结果表明:①长江口南支在1861～2013年间整体处于冲刷状态,呈现淤积-冲刷-淤积-冲刷的变化过程,各子研究区的冲淤变化存在明显的时空差异特征,只有崇明浅滩淤涨不断。②1861～2013年间,南支上段沙洲、槽沟摆动频繁,冲淤变化较为复杂;南、北港经历了一系列主次更替的变化过程;横沙东滩呈现上段冲淤变化不定、中段先冲后淤、下段相对稳定的演变特点;九段沙表现为不断淤高扩宽且下延的趋势。③长江口南支的演变是自然演化和人类活动共同作用的结果,1861～1958年,南支水道的冲淤变化主要以自然演化过程为主;1958～2013年,流域人类活动引起的长江来沙减少及口内工程建设对南支冲淤演变的影响显著。研究成果可为长江口的治理规划提供技术支撑。     

长江口横沙通道冲淤变化与地形特征演变

长江口横沙通道是南北港航道的重要联络通道,研究该通道的冲淤及地形演变,对于掌握通道水动力条件及保证生产作业安全具有重要意义.采用2005～2020年长江口实测水下地形数据,利用ArcGIS建立精度为20 m×20 m的数字高程模型;通过绘制横沙通道地形图、冲淤变化图、等深线图和横断面图,对横沙通道整体地貌的演变特征和局...     

新水沙形势下长江口悬沙浓度的时空分布研究

悬沙浓度是河口水沙环境研究中极为重要的一环,与港口、航道工程以及生态环境息息相关。近年来,随着长江流域水土保持工作的开展和大坝的兴建,径流输沙量大幅减少,长江口的水沙环境发生了显著变化。搜集了长江口近十几年来51个测点的多年连续悬沙资料,研究了新水沙形势下长江口悬沙浓度的时空分布特征。研究结果表明:长江口悬沙浓度存在明显的时空差异;在空间变化方面,横向上北支大于南支,纵向上自口内向口外则呈先增大后减小的分布特征;在年际变化方面,长江口悬沙浓度整体随着上游来沙的减小,呈波动下降趋势;在拦门沙区域,因风浪作用影响较大,悬沙浓度对各年份风速的变化存在明显的响应过程。     

基于过水断面面积的长江口南支放宽率计算及变化特征分析

河槽放宽率是保持潮汐河口河槽稳定性的主要参数之一。在利用河槽宽度计算放宽率的基础上,提出了以过水断面面积为主要参数计算的天然河口放宽率,能更真实地反映河槽沿程过水能力是否增强以及增强的幅度。1917-2006年长江口南支河槽自白峁沙至吴淞口的放宽率计算结果表明:整体上,近100年来放宽率呈减小之势,与南支河槽不断冲刷相适应,且白峁沙、扁担沙、中央沙、浏河沙等主要沙洲的生长也起到了缩窄河宽,减小河道过水断面面积,缩小放宽率的作用;放宽率在1979年出现最小值,与七丫口-5 m槽宽为历年最窄及充分发挥其节点作用有关;放宽率在2006年增至1.21%,与三峡工程蓄水后流域供沙大幅度减少,南支河槽主要沙体受到侵蚀,特别是中央沙和浏河沙侵蚀最为严重,使石洞口-吴淞口区域过水断面面积增大有关。     

流域水沙变化和人类活动对长江口河槽演变的影响

基于1998—2016年长江口系列水下地形等有关资料,研究了流域减沙和人类活动对长江口河槽冲淤演变的影响趋势。结果表明:近20年长江口滩槽格局总体稳定,但南支以下河槽呈现由净淤积向净冲刷转变,口内的河槽冲刷、容积扩大,口外的航道拦门沙浅滩长度缩短。河口边滩圈围、江中沙洲人工守护及三峡工程的拦洪消峰作用促使长江口滩槽格局的稳定,而流域来沙减少与河口促淤圏围则促进南支以下河槽由净淤积向净冲刷转变。2002—2003年基本为长江口南支以下河槽冲淤转变的分界点,河口冲淤转变对应的流域年输沙量临界值约2.54亿t。未来,长江流域来沙量可能长期维持在临界值以下的较低水平,长江口将呈现岸滩槽地貌格局稳定条件下的缓慢冲刷趋势。     

流域水沙变化和人类活动对长江口河槽演变的影响

基于1998—2016年长江口系列水下地形等有关资料,研究了流域减沙和人类活动对长江口河槽冲淤演变的影响趋势。结果表明:近20年长江口滩槽格局总体稳定,但南支以下河槽呈现由净淤积向净冲刷转变,口内的河槽冲刷、容积扩大,口外的航道拦门沙浅滩长度缩短。河口边滩圈围、江中沙洲人工守护及三峡工程的拦洪消峰作用促使长江口滩槽格局的稳定,而流域来沙减少与河口促淤圏围则促进南支以下河槽由净淤积向净冲刷转变。2002—2003年基本为长江口南支以下河槽冲淤转变的分界点,河口冲淤转变对应的流域年输沙量临界值约2.54亿t。未来,长江流域来沙量可能长期维持在临界值以下的较低水平,长江口将呈现岸滩槽地貌格局稳定条件下的缓慢冲刷趋势。     

钱塘江河口碍航浅滩演变的统计分析及整治预报

钱塘江河口河床冲淤多变，主槽摆动频繁，其演变规律甚为复杂，故航行条件差。本文在对钱塘江河口通海航道上一个主要碍航浅滩的演变及整治效果的研究中，利用了近四十年来积累的实测水文地形资料，进行统计分析，得到了浅滩高程及航道水深的计算关系式，并将其用于选定该浅滩段整治河宽及对整治后浅滩水深增值的预测，经与理论关系进行比较，得到了较为满意的结果。     

珠江河口滩涂保护与利用方案浅析

珠江河口滩涂资源丰富,围垦历史悠久,自20世纪70年代以后超速围垦带来的不利影响较多,因此必须进行保护与利用方案的系统、科学规划.2007年-2m等深线以浅的珠江河口滩涂资源量为2.42万hm2,根据滩涂历史演变规律及河口区域实测地形、遥感图、珠江三角洲洪水、泥沙等资料,预测2020年-2m以浅滩涂资源量为758.18...     

基于DEM的珠江口滩涂湿地资源量动态分析

实测地形资料与GIS技术相结合,建立了珠江口大范围、多时段的水下地形数字高程模型(DEM),对珠江口近30 a来的滩涂资源量变化进行了研究,并对导致滩涂动态变化的主要因素进行了分析。结果表明:从20世纪70年代初至2000年前后,珠江口的滩涂总资源量呈明显减小趋势。由于滩涂围垦集中在-2 m以上区域,因此-2 m以上浅滩涂总面积明显减小,而-2~-5 m、-5~-7 m的滩涂总面积变化较小,-5 m以上的滩涂主要分布在伶仃洋西滩、鸡啼门西滩和黄茅海西侧。     

长江口滩涂变化及其原因分析

为探讨长江口滩涂变化及其成因,基于实测地形资料,对长江口门的五大滩涂湿地以及崇明北沿的滩涂进行了分析。研究结果表明:在流域来沙减少的情况下,近年来长江口主要滩涂的演变趋势总体呈现高滩淤积,中、低滩冲刷的特征;长江口滩涂受整治工程影响远大于自然演变。建议应在《长江口综合整治开发规划》等相关规划的指导下,研究固滩促淤方案,采取相应的固沙措施,加强对促淤圈围工程的科学谋划和管理,保护长江口地区滩涂资源。     

基于非结构网格的长江口横沙东滩新陆域数值模拟

为探讨长江口横沙东滩新陆域不同成陆方案对长江口北槽水动力条件的影响,基于CJK3DWEM模型,建立了新陆域数学模型,划分计算水域三角形单元138 281个,网格边长平均约150.0 m。计算结果表明:横沙东滩新陆域形成后,北港上断面、南槽下断面落潮分流比略有减小,分流比变化均在1.00%以内;南港河段、北槽中上段涨落急流速不同程度增加,增加幅度为5~15 cm/s;北槽下段涨落急流速略有减小,减小幅度为5~10 cm/s;北港沿程落急流速有不同程度减小,减小幅度为5 cm/s左右;工程区北侧和南侧高潮位降低,低潮位变化相对较小,原因在于圈围工程主要布置在横沙东滩高程-5.0 m以上浅滩区域,圈围后明显阻隔了涨潮漫滩流。     

荆江三口分流分沙变化对干流河道冲淤的影响

荆江三口是联系长江和洞庭湖的纽带,而近60年来三口分流分沙比呈不断减小的趋势,改变了干流的水沙过程,对荆江河段冲淤起着不可忽视的作用。利用实测水沙资料,探讨了分流分沙对干流河道冲淤的影响机理,定量分析了三口分流分沙变化对荆江河道冲淤的贡献值。结果表明:荆江三口分流分沙会使干流河道增淤,1957-2010年,三口分流分沙引起的年均增淤量为0.88亿t,且随分流比的减小呈减小趋势;增淤量的减小促进了荆江河段的冲刷,1957-2010年间,三口分流分沙变化对荆江河段的累计冲刷贡献量为0.95亿t,贡献率为5.23%,且三口分流分沙变化对荆江河段冲刷的促进作用沿时程呈减弱趋势。     

长江河口南槽近期滩槽水沙输移特性分析

为了深刻认识近期长江河口演变趋势,依据2005,2006年和2010年长江口南槽滩槽洪枯季实测水文泥沙数据,分析了主槽与浅滩的水动力条件及悬沙浓度的时空分布特征。利用机制分解法,研究了河口滩槽间泥沙输移及交换机制。研究结果表明,长江口南槽主要以往复流为主,落潮流速大于涨潮流速。随着水深变浅,水流流速过程线存在差异,使不同区域的水流挟沙能力和输沙过程不同。输沙以平流项输沙通量为主,但潮泵作用在南槽地区泥沙输移中也占有重要地位,形成"主槽出沙、浅水进沙"的输沙模式,促使南汇边滩前缘缓慢淤涨。     

新水沙环境下青草沙水库外侧滩地形态调整特征及保护措施

采用青草沙水库周边2014—2019年实测水下地形数据，定量分析了各堤段滩地形态调整特征，基于MIKE21数值模型对护滩措施的效果进行了模拟。结果表明：2014年后青草沙水库外侧滩地基本未出现明显的淤积外延发展，且局部沙体逐渐萎缩，其中北堤中段外侧滩地头部大幅度冲退，最大距离近900 m(-5 m及-10 m等深线),沙体形态呈扁平化调整，须适时进行保护；新桥通道进、出口落潮主流略有偏转，向水库大堤侧靠近，影响滩地的冲淤过程；在青草沙外侧滩地头部沙体实施潜堤护滩措施后，北堤中段外沙体滩面流速整体明显减小，且对周边区域的水动力过程影响较小。