长江口北支河段潮汐不对称性分析

通过对长江口北支连兴港站逐时潮位序列和青龙港站高低潮位序列进行调和分析,从潮汐不对称性方面,寻求出适合描述长江口北支河口形态的参数：变形系数A、G以及振幅参数A2和相位参数P。根据资料所绘制的参数拟合曲线表明,青龙港站、连兴港站均为涨潮占优,且青龙港站潮汐不对称性强于连兴港站,这主要由于长江口北支断面从下游到上游不断缩窄,潮波变形加剧所致;长江口北支从下游连兴港站到上游青龙港站,两站涨潮占优的潮汐不对称性差异在年际变化上总体呈现加强趋势,其主要与青龙港站潮汐不对称性总体减弱、连兴港站基本保持不变有关;北支下泄径流量减少,一定程度上导致了青龙港涨潮优势特性的减弱。     

辽河中下游悬移质泥沙颗粒特征分析

根据1988-2005年有关水文站泥沙观测资料,对辽河中下游泥沙颗粒特征在不同时空条件下的变化以及不同粒径组泥沙对辽河下游悬移质沉积的影响进行了分析.结果表明:在空间分布上,从上游至下游悬移质泥沙粒径呈细化趋势;在时间分布上,汛期悬移质泥沙粒径一般小于非汛期泥沙粒径;上游来沙越粗,来沙量与河道沉积的关系越密切;下游河道泥沙从存贮到释放的来沙临界值随泥沙粒径的变大而减小;进入辽河下游的泥沙对于河道的危害程度随着粒径的变大而增大.     

长江口北槽表层悬沙粒径变化及其对OBS标定的影响

利用2007年5月-2008年6月在长江口水域每月一次的现场取样资料,研究了长江口北槽表层水体泥沙粒径的时空变化特点及其对OBS标定的影响.结果表明:①北槽表层悬沙粒径存在中段粗,上下游细的纵向分布特点;②位于北槽中段的北槽中和W3两站泥沙粒径受潮汐影响较为明显,存在大潮粗、小潮细的周期性变化特点;③泥沙中值粒径与OBS标定曲线的斜率k值呈正相关关系.对于长年连续观测的长江口水文、泥沙、波浪监测系统而言,为提高其泥沙观测精度,北槽中和W3两站应根据潮差的大小给定不同的标定曲线k值,而位于上游的横沙与下游的牛皮礁和口外站,因泥沙粒径在径流内、潮周期内变化不明显,可给定一个固定的标定曲线k值.本文提出的由潮差计算OBS标定曲线k值的方法可在类似的河口海岸泥沙监测系统中参考应用.     

长江口北支整治工程对南支及青龙港潮位的影响

开发长江口是上海经济区的重要任务之一,整治北支是开发长江口的一个组成部分。有关部门就整治北支提出了封堵北支上口或在北支红阳港附近建造节制闸的整治方案,以中止或减少南、北支水量及泥沙的交换,改善南支河段的航运条件。本文以明渠一维不稳定流计算为手段,通过对各种组合方案的计算与分析。预测了封堵北支或在北支中建闸后对南支河段及青龙港潮位的影响。文中所述问题对制定吴淞口的防洪标准亦有一定的参考价值。     

长江口北支沉积特征及北支河道演变

通过对长江口北支CY、XL1、XL2及表层沉积物的沉积特征分析,揭示长江口北支沉积沙体在垂直方向上沉积相序的演变规律,北支表层沉积特征及其分布规律,进而探讨长江口北支河道的演变趋势,为长江口北支的进一步开发整治提供科学依据.     

长江口北支水道水沙特性分析

从实测资料出发,结合水流数值计算成果,对长江口北支水道的水流、泥沙和含盐度等资料进行分析,得出了北支水道的水沙特性,并分析了水沙变化与河床变化的相互关系.北支水道在1958年南通河段河势控制后,径流分流比逐年下降,并渐趋稳定于3%左右.北支水道受径流影响越来越小,主要受潮流作用.随着水沙特性的逐年变化,北支水道0 m以下槽蓄容量逐年减小,并渐趋稳定,北支上段为逐年淤积最快的区域.由此反过来影响了水沙条件的进一步变化,使北支上段平均潮差增加,北支的会潮点由崇头附近下移至青龙港附近.     

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。     

长江口北支河段整治工程实施后沉积物特征分析

1991～2010年间长江口北支河段实施了诸多河道整治工程,天然动力沉积环境受到了人类活动的影响。为探讨在新的水沙条件下北支河段沉积物的特征,对丰水年2012年和枯水年2013年两个典型年枯季的大范围沉积物取样样品资料进行了分析。结果表明:①北支河段沉积物中值粒径平均为0.055 mm,颗粒较粗;沉积物类型以黏土质粉砂和砂为主,砂集中分布在灵甸港以上河段,黏土质粉砂主要分布在新村沙至连兴港河段。②纵向上,从崇头至连兴港沉积物中值粒径总体呈减小趋势,且沉积物沿程特征差异显著,以灵甸港为界,上段沉积物中值粒径约是下段的2.5倍;横向上,沉积物粒径主要表现为"槽粗滩细"。③丰水年粒径粗于枯水年,尤其在以流域来沙为主的灵甸港以上河段。     

长江口沉积物粒度参数的统计规律及其沉积动力学解释

对长江口表层底质样品粒度参数的统计表明：１．沉积物在总体上表现为水下环境粗于潮滩，口内河道粗于口外海滨，南支粗于北支．北港粗于南港；同时．河道在纵向上有自上游向下游变细、横向上有自深槽向浅滩变细的趋势．２．平均粒径Ｍｚ（φ）普遍大于φ＿（５０），特别是粉沙级样品．两者差值最大可达１．４４．３．粒径的标准偏差σ＿１与平均粒径Ｍｚ之间存在良好的线性正相关关系，相关系数一般大于０．９０．４．９７％的样品粒径的偏度ＳＫ＿１大于０．与波浪作用为主的海滩ＳＫ＿１大部分小于０形成鲜明的对比．５．概率累积曲线上跃移和悬移组分之临界粒径Ｃ（φ）以及悬移组分含量Ｓ（％）均与Ｍｚ有良好的正相关关系，其中受絮凝作用干扰的口外海滨相关系数相对较小．相关方程差异较大．对以上规律，从沉积动力学角度做了较为合理的解释．     

澜沧江源河床沉积物分布特征——以扎曲囊谦河段为例

基于对澜沧江源各冲积河段的考察分析,选定扎曲囊谦河段开展沿横断面钻孔采集河床沉积物,分析各沉积层沉积物的几何特性和沉积学特征,探讨沉积物粒度的空间变化规律。结果表明:囊谦河段沉积物以砂砾石为主,由跃移质和悬移质成分组成,无滚动沉积,其分选较差,自然分布频率曲线有2～4个峰度,主峰峰态高而窄,为典型的河床沉积曲线;沉积物粒径由上游至下游沿程减小,反映了峡谷壅水河段的泥沙沿程淤积分选规律;同一断面河槽附近沉积物粒径较粗,与水流动力分布一致,同时其沉积厚度亦较浅;洲滩沉积物粒径的垂向上分布呈现粗细交替、粗厚细薄的基本规律,可反映不同历史时期河道水文节律以及青藏高原气候的定性变化。     

长江口外海滨典型断面悬沙通量计算

长江河口的口外海滨地区是河流和海洋之间的过渡区域和长江人海泥沙扩散、堆积的主要场所，也是与杭州湾、江苏海域等邻近水域进行水、沙交换的过往之地。本文运用目前较为成熟和可靠的机制分解法和等面积时变网格法分别对口外海滨地区典型断面的悬沙通量进行了估算，两种方法计算得到的通量结果方向一致，量级相同。结果表明，长江流域来沙出口门后，大约27％向南进入杭州湾，向东人海的有20％左右，还有9％左右的泥沙向北进入江苏海域，剩余的大约44％的泥沙在水下三角洲地区沉积下来。就各输沙项而言，平流作用输沙贡献最大，潮泵作用输沙量次之，垂向净环流和垂向潮振荡切变项的相对贡献较小。     

黄河口海洋动力特性与泥沙的输移扩散

本文首先对黄河口潮流、余流、风暴潮等海洋动力进行了分析，在此基础上进一步分析了黄河口泥沙的输移方向与数量，指出黄河口的泥沙在洪枯季节综合的结果是向东北方向扩散，在目前河口海洋动力条件下，有大约４０％的泥沙输往深海．本文还提出了选择最佳河口流路入海方向，充分利用河口海洋动力，提高海流输沙量，稳定河口流路的河口治理策略     

近40年来长江口沉积物粒度变化及其对底床冲淤的响应

在全球变化和人类活动的双重驱动下,长江口的沉积物来源、输运和河床冲淤正在经历持续性调整。为了探索近40年长江口沉积物输运和海底冲淤时空变化趋势,基于1980—2020年长江口海底沉积物粒度和水下地形数据,采用沉积物粒径趋势模型和多种空间分辨率网格统计分析方法开展研究。结果表明,长江口北支沉积物总体向河道中下部汇聚,南支则在南、北港分流处靠近崇明岛区域形成沉积中心,该结果与基于2012—2020年地形计算的冲淤变化基本相符,沉积中心具有较大的淤积幅度。多年统计结果表明:1980—2003年为高强度输沙时期,整个河口区处于淤积状态,沉积物粒径变细但整体变幅较小;2003—2012年河流输沙量快速降低背景下,2009年前河口区整体依然处于淤积状态,粒径变化不显著;2009—2012年是由淤积转为冲刷的过渡期,口外区域首先出现了小范围侵蚀和沉积物粗化现象;2012—2020年,河口区整体出现大面积侵蚀和粒径粗化现象,粒径与侵蚀变化间呈显著相关。研究发现,高分辨统计网格可以更有效地捕捉到小范围地貌由淤转冲的信号。总体而言,近40年来,长江口已经由显著淤积转为局部侵蚀,未来可能面临持续性的海岸侵蚀灾害。     

基于RS和GIS的黄河口海岸线演化研究

利用黄河口地区遥感影像作为基本数据源,采用GIS技术对SPOT高精度数据与信息量丰富的ETM数据进行联合处理,提取海岸线并叠加分析,对比统计1986—2006年海岸线演化的时空动态特征。结果表明:黄河口地区海岸线演化的总体趋势为不断向海域淤积扩张;黄河从北汊入海时,北汊造陆速度加快,南侧遭受侵蚀。黄河口海岸线演化主要影响因素有黄河来水来沙量、岸坡岩土体工程地质特性、海洋动力、海平面上升、地面沉降等。     

长江口北支涌潮现状分析

近年来,长江口北支中段新村沙整治和海门中下段围垦等工程的实施,使北支河宽不断缩窄,边界条件发生了变化,径潮流动力条件也随之发生变化。为了解近期北支涌潮的特性,采用自记潮位仪采集潮位数据、人工岸边观测潮头、抛设浮标观测流速以及快艇迎潮头(潮头追快艇)的形式观测涌潮。结果表明:涌潮主要发生在浅滩区域,包括青龙港上游及崇海汽渡上游浅滩处,涌潮高度分别约为0.63 m和0.74 m,在灵甸沙至崇海汽渡上游浅滩仍然存在一线潮现象。掌握涌潮生成、增强、衰弱及消失的大概位置,分析涌潮成因、形态和特点,能够为深入研究北支中上段河床冲淤变化与其特殊水动力条件间的相互作用机理提供基础资料,进而为稳定北支河势、合理开发利用北支航道提供技术支撑。     

甬江及河口附近海域枯季水沙特性分析

基于2016年1月甬江及河口附近海域水文、泥沙观测资料,从水动力条件和泥沙环境两方面分析该水域枯季水沙特性。分析表明:①甬江最高潮位沿程变化不大,最低潮位沿程下降,最大潮差沿程增大;甬江河口附近海域的最高潮位、最大潮差和平均潮位都呈西北高于东南的特点。②甬江流速从上游至下游逐渐增加,河口附近海域流速总体上呈北强南弱的平面分布特点。③甬江从上游至下游含沙量先增后减,大潮含沙量大于小潮。河口附近海域西北侧含沙量大于东南侧,大潮含沙量大于小潮。输沙量和含沙量的规律较为一致。④甬江在同一个涨落潮周期内,含沙量存在两个峰值,分别出现在涨急、落急之后1~2 h。河口附近海域与河道内不同,含沙量存在单峰和双峰两种情况。     

长江河口北槽近期盐淡水混合与悬沙输运研究

基于2013年枯季大潮期间在长江口北槽河道现场定点观测数据(包括潮流、悬沙浓度、盐度),通过对盐水入侵影响水流结构及泥沙运动过程的分析,对北槽河道盐淡水混合与悬沙输运进行了研究。结果表明:观测期间,北槽河道纵向及垂向受不同程度的盐度梯度影响,涨落潮过程中垂线流速不再保持无潮河流的分布规律,河口水流结构发生改变,促使出现上层水流向海、下层水流向陆的河口环流。在多重因素作用下,特别是环流阻碍了河流泥沙的正常下泄,并有利于底层泥沙上溯,出现上层输沙向海、下层输沙向陆的现象。各段河道中,垂向净环流项均向陆输沙,但向海的平流输沙及潮泵输沙作用更强,所以观测期间悬沙表现均为向海净输移。     

珠江三角洲河网与河口夏季水沙通量的模拟

本文利用一、三维水动力与泥沙耦合模型，计算珠江三角洲河网与河口夏季水沙通量，构建其收支模式，并分析水沙迁移路径与泥沙沉积特征。研究表明，西江为最主要的水沙输入源，磨刀门为最主要的水沙输出口门，蕉门次之。夏季泥沙以淤积为主，上游汇入的泥沙，有39.4％沉积于河网区，其余60.6％经八大口门输入珠江口后，有59.5％发生沉积，另外1.1％输入外海。河网区的水沙输送由径流控制，而河口区则由径流、潮汐、季风等因素控制。河网区各区域的沉积特点因动力条件的差异而呈现不同的规律，大量泥沙在西江干流、虎门水道淤积。珠江口中以内伶仃洋与磨刀门海域的沉积量最大，泥沙在西滩周边和磨刀门海域快速沉积，其中磨刀门海域淤积最为强烈。     

长江口北支涌潮的形成条件及其初生地探讨

根据2001年4月青龙港出现涌潮时的实测流速和水深，采用水跃原理，简明地揭示了涨潮流速大于潮波传速是北支涌潮的成因。通过影响流速和波速的因素分析，并经实例计算认为：北支的喇叭形河势和水下沙坎是涌潮形成的必要条件；青龙港一潮的进潮量达到1.5亿m3，或北支口门一潮进潮量达到18亿m3是涌潮形成的充分条件。进而据沿程水深和潮汐等有关资料，经对比、试算，建立了沿程变化的进潮量、潮差等计算公式，并计算得到：在口门最大进潮量20.7亿m3的条件下，也只有当潮波上溯到距离口门约50km的灵甸港时，才出现流速大于波速，初生涌潮。由此表明，灵甸港是现今北支涌潮的初生地。