长江口九段沙近期演变及其对北槽航道回淤的影响

利用现场水文、泥沙以及水下地形观测资料,分析了近期九段沙的冲淤演变过程、机理及其对北槽航道回淤的影响。结果表明,近10年来九段沙总体呈现“长高不长大”的变化特点,即0m以上高滩淤涨明显,而2m和5m中低滩面变化不大。九段沙的淤高使得南导堤的挡沙功能减弱,一定的风浪条件下九段沙滩面相对较高浓度的含沙水体涨潮越堤进入北槽中段,增加了近期北槽航道回淤的泥沙来源。     

长江河口九段沙沙洲形成和演变过程研究

九段沙继崇明岛、长兴岛和横沙岛后成为长江河口第三代新生冲积沙洲(岛),为河口第三级分汊口沙洲,如今0m以上沙洲面积为126km2,5m水深包络的面积为448.7km2,平面外形成长椭圆沙洲。自从上世纪50年代中期九段沙成为独立沙体以来,在河口水流的作用下,不断地承接上游河道推移而来的底沙,沙洲持续淤涨,0m以上沙洲面积是原始面积的3.3倍,2m水深包络的平面面积是原始面积的2.5倍,5m水深包络的平面面积是原始面积的2.0倍多。与此同时,在陆海相互作用及南北槽分水分沙比值不断更替变化过程中,九段沙沙体本身也发生了较大变化,表现为沙头冲刷后退,沙尾淤涨延伸,南侧淤涨幅度大于北侧,而沙洲基座长轴位置移动不大。目前九段沙头部鱼嘴和北部导堤工程的建设改变了九段沙浅滩的水沙运动过程,因九段沙北侧边界基本固定,导致南侧边滩冲淤变化必将会增大,需采取相应的人工干预措施,才能使国家级生态保护区九段沙朝着健康的演变方向发展,同时减少对与沙洲相邻的南北槽通海航道水深的影响,确保通海航道畅通无阻。     

长江口北槽南导堤两侧高滩变化及影响分析

依据实测资料及对相关研究成果的梳理,开展了长江口北槽南导堤两侧高滩演变特征、动力原因及对深水航道影响分析研究,表明:1)南导堤两侧高滩高程年际变化趋势为洪冲枯淤;2)与枯季相比,洪季九段沙滩面与坝田滩面泥沙存在较为明显的粗化现象:3)洪、枯季从九段沙到坝田,滩面泥沙空间上均存在逐渐粗化现象;4)南导堤两侧高滩起动的泥沙主要朝北槽方向输移且进入北槽,具备成为北槽深水航道回淤沙源的条件;5)对于北槽,南导堤两侧高滩犹如一个仓库,枯季蓄存泥沙,洪季释放泥沙;6)南导堤两侧滩面变化是受波浪、水流两种动力综合作用驱动的,其中波浪动力是引起高滩冲刷的主要原因。     

长江口深水航道治理一期工程实施对南槽冲淤演变的影响

根据长江口深水航道治理一期工程开工以来南槽的多次地形资料和分流比资料,详细分析了一期工程实施以来南槽河床的冲淤变化。结果表明:随着一期工程的实施,南槽上段的水流动力不断增强,河床刷深,深槽展宽。南槽中、下段受南槽上段冲刷、底沙下泄的影响,曾出现阶段性的淤积,但随后河床水深便得以恢复。1998-2003年南槽上段共冲刷近0.85亿m3泥沙。一期工程完成后,南槽上段和中、下段季节性冲淤规律不同,上段洪冲枯淤,中、下段洪淤枯冲,季节性冲淤幅度通常都在0.7m以内。南槽南、北两侧的南汇东滩和江亚南沙在淤涨的同时,也分别呈现出洪冲枯淤和洪淤枯冲的季节性变化规律。     

长江口北槽悬沙来源的观测与分析

为掌握长江口12.5m深水航道北槽段回淤的泥沙来源,2011-2012年采用固定观测站和ADCP与动船取沙结合的方法,对北槽四侧边界进行了3次水文观测,并收集了同期的北槽水文测验数据。基于上述资料,对北槽四侧边界的泥沙输移情况进行了分析。结果表明:北槽四侧边界均存在明显的水沙交换,水沙交换量呈大潮强于小潮,洪季强于枯季的特点;跨越南导堤进入北槽的泥沙最多,是北槽主要的泥沙来源;南导堤越堤输沙主要集中在南导堤的中下段,其来源应为含沙浓度相对较高的南槽和九段沙滩面水域。     

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。     

长江口北槽深水航道回淤泥沙来源分析

针对长江口北槽深水航道工程后,航道泥沙年回淤量逐年增加且分布集中在北槽中段的现象,系统分析了北槽回淤泥沙的主要来源,指出在河流来沙锐减情况下,流域来沙的直接落淤已经不再是航道泥沙回淤的主要来源;北槽内部滩槽泥沙交换及北槽与两侧浅滩(横沙浅滩与九段沙)的水沙交换对北槽泥沙回淤的贡献明显;南槽口门附近泥质区对航槽回淤影响的权重将增加,需要予以重视。今后应加强对水下三角洲前缘冲淤、浅滩的风浪掀沙以及丁坝坝田落淤泥沙的再悬浮和输移过程的系统观测和研究。     

深化“促淤圈围”在上海经济和社会发展中的重要作用（下）

随着长江南、北支分流比的不断增大(据长委水文局监测，目前分流比已超过96比4)及长江河口三级分汊、四口人海格局的形成，近代上海滩涂、沙洲的发育、演变，总体上呈西刷东涨、北淤南冲、不断淤涨之势。具体表现为，杭州湾北岸基本稳定、东部淤涨；长江南岸东南逐渐淤涨、西部稳定；崇明岛     

长江口深水航道治理工程对江亚南沙的冲淤效应研究

利用长江口深水航道治理工程实施前后的地形资料,在GIS软件及相关的统计分析软件的支持下,分析了工程对江亚南沙的冲淤效应:遏制了江亚南沙沙头的冲刷后退,滩面淤高面积扩展,沙尾不断下移,“外沙内泓”作用加强,加剧了对九段沙上沙南沿的侵蚀;同时,工程的修建局部改变了水流、泥沙场,在鱼嘴工程南线堤下侧出现2m串沟.建议采取封堵工程,确保江亚南沙和南导堤的稳定.     

长江来水来沙对河口南槽边滩冲淤变化的统计分析

长江来水来沙具有水量沙量大,有明显的季节变化,长江来沙颗粒组成较细,以悬移质为主,占总输沙量的98％以上,这些物质是河口三角洲塑造的基础. 长江大通站月平均输沙率(G)与河口南槽边滩负5m等深线的淤涨和蚀退的相对平均冲淤距长(△L)之间的回归方程式为:△L=0.011G—127.回归系数R=0.96. 文中还根据南槽边滩线涨退冲淤距长的离差值随大通站输沙率变化的规律,讨论了海洋动力因素和人类活动对南槽边滩侵蚀淤积的影响.     

Comprehensive analysis on the sediment siltation in the upper reach of the deepwater navigation channel in the Yangtze Estuary

The results from both the field measurements and numerical simulation were reported to comprehensively analyze the sediment siltation in the upper reach of the Deepwater Navigation Channel Project in the Yangtze Estuary after the project has been implemented. In this research, firstly some basic information about the river evolution in the Yangtze Estuary is analyzed, including the variations of water depths in the Hengsha Passage and the inlet cross-sections of the North Passage and the South Passage, and changes of diversion ratios of ebb flow and sediment flux in the North Passage and the South Passage, Then the Delfl3D-FLOW model is applied to simulate the hydrodynamics and sediment transport in the Yangtze Estuary. This model has been calibrated and the simulated results agree well with the measured data of the tidal levels, flow velocities and suspended sediment concentration （SSC）, indicating that the model can well simulate the hydrodynamics and sediment transport of the Yangtze Estuary caused by the Deepwater Navigation Channel Project. The research results show that the development of the Hengsha Passage and decrease of diversion ratio of ebb flow and sediment flux in the North Passage are the main reasons of sediment siltation in the upper reach of the Deepwater Navigation Channel in the Yangtze Estuary.     

数值分析长江口深水航道上段淤积的原因

目前,长江口北槽深水航道上段淤积较为严重,对航运产生了不利的影响.本文利用Delft3D-FLOW建立了长江口二维潮流的数学模型,并利用实测潮位、流速及流向资料对模型进行了率定和验证,模型计算结果与实测数据符合较好,该模型较好地反应了深水航道工程后长江口的水动力情况.根据模型计算结果,特别是南、北槽上河段主河道流速沿程变化过程、横沙通道涨落潮流量、南北槽分流比,对北槽深水航道上段淤积原因进行了分析,北槽沿程流速远小于南槽沿程流速,尤其横沙通道以上北槽河段流速更小,而且横沙通道涨、落潮量均较大,削弱了北槽和南港之间的水体交换,从而加强了泥沙在北槽深水航道上段进口段的落淤.     

长江口深水航道治理一期工程前后泥沙运动特性初步分析

利用长江口徐六泾、横沙和佘山三站三年逐日表层含沙量、盐度和气象观测资料，以及北槽河段沿线含沙量洪、枯季准同步观测资料，对长江口深水航道治理一期工程实施前后北槽河段含沙量沿程分布规律和垂向变化特征，以及滩槽泥沙交换的机理进行了分析。结果表明：北槽河段高含沙区分布位置在一期工程后适量下移；风浪对浅滩泥沙的掀动作用和滩槽问泥沙交换是造成工程区河段含沙量增加的主要动力因素；滩槽泥沙交换及输移途径取决于滩槽间流场变化，南北导堤在二期工程继续下延后，将进一步削弱滩槽泥沙交换量，有利于对深水航道的维护。     

长江口北槽泥沙起动流速研究

在大量实测资料分析、室内水槽试验和现场坐底观测试验的基础上,对长江口北槽泥沙起动流速特性进行了分析研究。首先分析了北槽河床质实测资料,明确了北槽中段河床组成特性。通过北槽天然沙的室内水槽试验研究了天然沙在浅水区的起动特性。通过北槽现场坐底观测的实测结果分析了北槽实际的泥沙起动特征,其中泥沙起动状态主要通过近底泥沙浓度变化和床面冲淤变化的判定。在以上实测资料的基础上分析了北槽的泥沙起动规律,推荐了在浅水区和深水区适宜的泥沙起动流速经验公式。     

近十年来台风诱发长江口航道骤淤的初步分析

台风诱发航道骤淤已成为长江口航道淤积的主要表现形式之一,一定程度上威胁长江口航道的安全运行和上海国际航运事业的发展。根据现场实测资料,初步分析了近十年来多次台风期长江口北槽航道骤淤变化特点和规律,探讨了台风诱发北槽航道骤淤的主要影响因素及其内在机理,并提出了防治航道骤淤的有关建议。结果表明,每年台风造成的航道骤淤量在200～800万m3左右,对航道年回淤总量的贡献率在4%～50%之间不等;航道骤淤程度会随航道维护水深的增加而有所增强;航道骤淤分布呈时间和空间均相对集中的特点。分析还表明,台风诱发北槽航道骤淤分布与长江口深水航道治理工程建设引起的水沙动力和河床环境变化是相适应的,而较大的航道骤淤量还与台风期间泥沙来源种类的增加有关。     

温州瓯飞滩演变分析及滩涂资源开发展望

温州瓯江、飞云江口之间的瓯飞滩为淤涨型岸滩,温州浅滩灵霓海堤的实施,改变了周边海区的潮流特性,增加了瓯飞滩区域的泥沙淤积量及淤积速度。从岸滩演变、温州滩涂资源的利用情况分析,展望瓯飞滩作为后备土地资源,在温州有较大的开发潜力。瓯飞滩邻近温州市经济发达的市区和瑞安市,具有较高的开发利用价值,科学开发利用瓯飞滩海涂资源,为温州市区和瑞安市提供宝贵的土地资源,对温州市经济可持续发展具有重大的战略意义。     

长江口口门湿地的演变分析

通过对长江口口门四大主要湿地的演变分析,认为该区域湿地近30 a来依然延续着淤涨态势。崇明东滩宽度变窄,长度增加,但淤涨速率减小,东南角涨潮槽有将湿地分裂的不利趋势;横沙东滩受促淤围垦影响较大,沙尾继续向东南方向延伸;九段沙和南汇东滩均稳定淤涨。分析表明,为尽可能减少滩涂圈围对湿地生态环境可能带来的不利影响,应深入开展长江口湿地生态环境保护专题研究工作,有效指导滩涂资源的合理开发利用。     

长江口盐水入侵对海平面上升的响应特征

基于MIKE3软件建立了潮流作用下长江口三维水动力及盐度输运数学模型, 采用实测潮位、流速、流向以及盐度资料对模型进行了验证。运用验证好的数学模型对海平面上升后长江口枯季盐水入侵进行了模拟, 从而分析海平面上升条件下长江口枯季盐水入侵的响应特征, 得出以下结论:海平面上升1 m后, 北支上段、南支、南北港以及南北槽的盐度均上升, 南支平均盐度均超过0.45 psu, 北支中下段的盐度却明显减小;海平面上升后潮汐的作用更强, 北支下段底层层化现象减弱, 北支径流动力增强, 表层层化现象增强, 表层Richardson数达150;南槽Richardson数底部减小, 表层增大, 但垂直结构趋势变化不明显。     

长江河口悬沙浓度变化特征分析

2003年2、7月在长江口进行了枯、洪季大规模综合水文观测,本文以此次观测资料为基础,采用数理统计、水文学等方法以江阴-南通-徐六泾-南支-南港-南槽(北槽)的格局对长江河口悬沙浓度的时空变化特征进行了分析研究。分析结果表明:(1)徐六泾节点至江阴潮流界河段主要受径流影响,悬沙浓度比较稳定,而在徐六泾以下多级分汊区段,由于各汊道的分流比等因素的不同,悬沙浓度的分布也存在着差异;(2)悬沙浓度受径流、潮流作用影响具有明显的季节变化,潮周期变化;(3)涨、落潮悬沙浓度大小与流速大小密切相关,但存在着一定的滞后性;(4)单宽输沙量在时空上存在着复杂的变化;(5)在长江口南北槽拦门沙最大浑浊带中,泥沙的再悬浮过程比其他河段复杂多变,同时也存在着一定的规律性、周期性。