河口冲刷时间的研究进展与问题

冲刷时间是表征河口水体交换的一个非常重要的物理量．本文在回顾潮汐河口冲刷时间研究现状的基础上，分析了影响冲刷时间的主要影响因子．结论表明冲刷时间不仅是潮棱体和淡水径流量的函数，而且与河口形态、天气要素密切相关，各要素之间的非线性关系更增加了冲刷时间研究的复杂性．在今后的研究中，应以河口界面的观点，加强河口冲刷时间界面机制的研究，并注重人类活动对冲刷时间的影响．     

2002年夏季南海东北部陆架海域的低盐透镜现象分析

低盐透镜现象是夏季南海东北部陆架海域一种常见的中尺度现象.低盐透镜水体往往是由陆地径流入海后与河口冲淡水母体分离而形成的.它携带大量的陆源物质会对海洋生态环境造成较大的影响.通过对2002年7～8月南海东北部海域的现场CTD调查资料的分析,发现在西南季风盛行的夏季,南海东北部陆架区近岸一侧上升流现象非常明显,呈低温高盐水的特征,而在离岸约100 km处存在着相对独立的低盐透镜水体.此类水体的盐度在32.5以下,水平宽度约为80 km,仅存在于20 m以浅的海洋上层.结合同期的现场走航ADCP测流资料、珠江径流量和海面风场资料分析后认为该水体源自珠江冲淡水;海面风场、上层海流及潮汐潮流等的共同作用可能是脉冲的珠江洪峰与珠江河口冲淡水母体分离而形成低盐透镜现象的动力学原因.沿岸的上升流系统与低盐透镜水体之间形成温度和盐度锋面.     

调水调沙影响下黄河口泥沙异重流过程

利用黄河干流大型水库进行调水调沙,在短期内将大量沉积物快速输送入海,是河口泥沙异重流触发的重要窗口期。根据2010年调水调沙期间黄河口沉积动力现场观测资料,建立覆盖整个渤海海域的ROMS数学模型,以黄河利津站逐日水沙数据和海域潮汐、风场数据作为模型驱动条件,模拟调水调沙期间的河口泥沙异重流发育过程。模拟结果显示,在没有大风扰动的情况下,河流入海悬沙浓度29.0 kg/m~3时会在河口产生高密度泥沙异重流。黄河冲淡水携带大量悬浮物从河口流出后,与海水迅速混合,在潮流影响下,冲淡水舌随时间由西北向东南偏转,输运至莱州湾西侧。淡水和沉积物主要以表层羽状流和底层异重流形式输运:表层羽状流扩展范围较大,输运路径为河口西北方向-远岸(河口东北区域)-莱州湾西侧;底层异重流扩散范围较小,输运路径为河口西北方向-河口沿岸(东)-莱州湾西侧。河口泥沙异重流生消和水体垂向结构存在周期性变化特征:落潮时段异重流发育较好,水体层化增强;涨潮时段异重流逐渐消亡,水体混合增强。估算出黄河口清水沟清8叉流路主泓区内水体由河口径流、潮汐应变和潮汐搅动引起的势能变化率,其中潮汐应变和潮汐搅动起主导作用,比河口径流引起的势能变化率高出2～3个数量级(102～103)。     

长江冲淡水的扩展及其营养盐的输运

本文根据长江口及其邻近海域硝酸盐和硅酸盐的平面分布特征,研究得出,除冬季外,长江冲淡水中的营养盐同时向两个方向输送,一、向北或东北输入南黄海西南部;二、向南或东南输入东海。据此提出“长江冲淡水双向扩展”的观点,即长江冲淡水先顺河口走向朝东南方向流动,到达口门处分成两部分（冬季除外）,一部分穿过杭州湾口及舟山群岛一带沿岸南下,或自长江口向东南方向扩展;另一部分则左转向北或东北,进入南黄海西南部。南、北两股冲淡水的水量大小及其比例,因不同季节而异。     

一个理想河口中拦门沙的存在对河口羽流扩展的影响

河口羽流是河口冲淡水在陆架中扩展的主要形式, 其扩展受到诸多动力与地形因素的影响, 口门拦门沙就是其中之一。以一个理想化的河口为例, 采用区域海洋模型(regional ocean modelling system, ROMS), 研究口门拦门沙对河口羽流扩展的影响, 具体包括拦门沙对羽流的出流状态、扩展范围以及远场区沿岸流淡水输运的影响。研究结果表明, 拦门沙增加了口门处的水体分层, 减小了羽流出流速度, 增大了羽流凸出体的半径, 减小了远场区沿岸流宽度, 并进而减少了沿岸流中的淡水输送。本项研究对地形因素对河口羽流的扩展研究以及陆源物质的向海输运等均具有重要意义。     

2006-2007年长江冲淡水的扩展形态及季节变化

利用2006—2007年观测的高密集度CTD测站和海床基ADCP连续测流站资料,分析了长江冲淡水的扩展形态和垂向结构。结果表明,各季节观测时段内:春季、秋季和冬季的表层长江冲淡水扩展基本被限制在长江口、杭州湾及舟山水域附近。夏季长江冲淡水的扩展由内向外可分为3个阶段:射形流阶段,长江径流直接向东南冲入海;水舌形态扩展阶段,冲淡水以1个水舌的完整形态指向东北,其运动受台湾暖流和南黄海海盆气旋式环流等背景流场的影响明显;扩散阶段,冲淡水先以较大团块运动,后以不断变小的水块随着背景流场运动,其中一支向东北移动进入南黄海,另一支转向东偏南,绕东海东北部冷涡运动。     

南渡江河口水体氢氧同位素特征及对台风“海鸥”的响应

夏季亚热带地区频繁的台风天气对河口水体环境具有重要影响。以2014年台风"海鸥"过境前后在南渡江河口地区的水文要素现场观测资料,分析了台风降雨前后南渡江河口地区的水体同位素组成特征和变化规律。研究表明:大气降水是控制台风"海鸥"期间河水氢氧同位素的主要因素,其主要来源为热带太平洋地区输送的水汽。台风"海鸥"过后,降雨补给变少,温度升高,蒸发作用加强,氢氧同位素值有所升高。台风带来的大量河流淡水资源入海改变了河口水体环境,使得潮流界向河口后退,水体混合强烈,口门外形成咸淡水锋面。此次观测研究将有助于认识台风对亚热带地区中小河流河口水循环过程的影响。     

河口三维非线性Galerkin谱模型

作者应用Galerkin谱方法建立了河口三维非线性数值模型,研究了一个理想河口在迳流和潮汐作用下水体的运动及混合。模型中选用了经验湍模型,并选取了一个特殊的基函数系,使自由表面边界条件得以严格的满足,改进了对垂直结构拟合的收敛性。     

2009年春季黄河口附近海域营养状况评价

根据2009年5月在黄河口附近海域获得的水化学参数,研究了该海域营养要素的分布特征与富营养化水平.NO3-N、NO2-N与SiO3-Si表层浓度在河口处均存在高值区,随淡成水混合逐渐降低,表明主要来源于黄河冲淡水;NH4-N与PO4-P在河口处则低于调查海区平均水平,说明黄河冲淡水不是其主要来源.黄河口南部浅滩区域(平...     

长江河口盐度锋

根据1988－1991年河口锋面现场调查、上海市海岸带调查及历次标准断面调查资料对长江盐度场及盐度锋进行了分析，提出了由口门至外海纵向上存在着三级锋面现象：内侧锋面即长江河口锋为长江河口水与长江冲淡水的界面；羽状锋是长江口羽状流水与口外混合水的界面，它是长江口最主要的盐度锋面，也是长江口一个重要的生物地球化学带，对河口沉积过程及水下三角洲发育具有重要的影响。外侧锋面即海洋锋，是长江冲淡水的最外边缘。     

夏季长江冲淡水年际变化的数值研究

基于区域海洋模式ROMS,本文对东中国海的水动力环境进行了长期(2004-2015年)模拟,分析了长江冲淡水扩展形态的年际变化特征和规律。研究发现,夏季长江冲淡水主要有三种扩展形态:东北方向、东南方向和东南-东北双向扩展,三种形态所占比例分别为37%,46%和17%。长江冲淡水的扩展面积具有显著的年际变化,近河口冲淡水(海表面盐度28)的扩展面积主要受径流量控制,在外海(28海表面盐度31)则主要受南风和西南风的影响。就淡水通量而言,向东北方向最多,向东南方向次之,二者7、8月份所占比例分别为40%、60%和33%、32%。夏季长江冲淡水向东北方向的扩展主要受东风或较强东南风的影响。年际尺度上,向东北方向的淡水输运与东南方向风分量具有很好的相关性,主要受东南风驱动的Ekman输运的影响。     

长江冲淡水的扩展及其营养盐的输运

本文根据长江口及其邻近海域硝酸盐和硅酸盐的平面分布特征,研究得出,除冬季外,长江冲淡水中的营养盐同时向两个方向输送,一、向北或北输入南黄海西南部;二、向同或东南输入东海。据此提出“长江冲淡水双向扩展的”观点,即长江冲淡水先顺河口走向朝东南方向流动,到达口门处分成两部分（冬季除外）,一部分穿过杭州湾口及舟山群岛一带沿岸南下,或自长江口向东南方向扩展;另一部分则左转向北或东北,进入南黄海西南部。南、北     

夏季长江冲淡水转向机制的数值试验

利用普林斯顿海洋环流模式(POM)，通过一系列的理想试验，探讨了夏季长江冲淡水的扩展机制。结果表明：(1)倾斜底形是夏季长江冲淡水向东北偏转的一个必要条件；夏季冲淡水向东北偏转是南风、斜压效应和底形的共同作用的结果，其中风应力和底形的相互作用占主导地位；单纯的底形东倾不能使冲淡水向北偏转。平底时，南风和淡水浮力强迫都不能使冲淡水向北偏转。(2)无风时，人海淡水可以在河口附近强迫出一个反气旋涡旋和贴岸南下的狭窄的沿岸流，反气旋涡旋与淡水浮力强迫(斜压效应)有关，南下沿岸流则与质量输入有关；平底时，反气旋涡旋位于河口正东，倾斜底形时，反气旋涡旋向北拉伸，冲淡水的一部分沿岸向北扩展；人海淡水在河口附近强迫出一个闭合的垂直环流圈：上层为离岸流，淡水向外海扩展，约在离岸30—45km处有下降流；低层有高盐水沿海底流向河口，约在离河口。lOkm处与向海的径流相遇，引起上升流。     

椒江河口悬沙浓度垂向分布和泥跃层发育

论述了椒江河口粘性细颗粒泥沙洪、枯季及大、小潮悬沙浓度分布.椒江河口水体高度混浊,近底层悬沙浓度可达71kg/m3以上.在河口最大混浊带,小潮期水体层化现象明显,悬沙浓度垂向分布呈三层结构,即活动悬沙层、泥跃层和浮泥层.泥跃层是水体中悬沙浓度分布剧变层,梯度大.在河口咸、淡水互相作用下,悬沙浓度大于3kg/m3、盐度在4～16及水流速度中等的条件下泥跃层发育.     

中国河口研究五十年:回顾与展望

提要过去50年中国的河口研究取得了巨大的成就。在理论研究方面,一个显著的特征是动力、沉积和地貌研究相结合,取得了一系列的成果,如河口冲淡水、河口锋、最大浑浊带、泥沙运动、拦门沙的形成、河口不连续现象、河口发育等。在应用方面,如钱塘江河口和长江河口等有许多成功的范例。然而,河口是复杂的,随着人类活动和人工控制的增强,当前河口研究面临着许多新的挑战,人类活动已成为第三驱动力,河口的自然适应与人工控制协调问题将是河口未来理论研究和应用实践的重要问题。     

长江口邻近海域夏、冬季水文特征分析

长江冲淡水和台湾暖流是我国陆架海上两个重要的海洋现象。二者在长江口邻近海域交汇并相互制约,其分布和变化控制着该地区的温盐、环流结构,也影响着长江径流所携带的泥沙、营养盐等物质向外海的扩散和输运,以及舟山渔场的形成和变化。 长江每年以巨量径流注入东海,在长江口外形成一股很强的冲淡水,以低盐、高营养盐、高悬浮体含量为特征。毛汉礼等(1963)首先对长江冲淡水的扩散与混合特征作了系统的描述,并指出,冬季长江冲淡水沿岸南下,其范围仅限于贴岸的一狭带内;夏季则在径流入海后不久转向东北,直指济州岛方向,到达对马海峡。众多学者通过资料分     

长江口3个不同生态系的浮游植物群落

初步研究表明 ,长江口及邻近海域存在 3个不同的生态系 ,与以盐度划分的水团 (长江河口水、长江冲淡水、外海水 )基本一致 ,每个生态系包含 1个浮游植物群落。 1997～ 2 0 0 0年的 7个航次调查中共鉴定出浮游植物 393种 ,其中大部分为硅藻。长江口的浮游植物基本可归为 5个类群 :淡水类群、河口半咸水类群、近岸低盐性类群、外海高盐类群、海洋广布性类群。它们自西向东在 3个生态系中有明显的分布格局 ,并且随着长江径流量的变化而摆动和变化。根据栖息水域的盐度浮游植物可分为 3个群落 :河口群落、冲淡水低盐群落、外海高盐群落。     

2020年黄河水量调度对河口水文特征的影响及沉积效应

由于水利工程的影响，黄河的调水调沙通常都集中在较短的时间内进行，大量的泥沙与淡水输入到黄河口海域，使得该区域成为水文要素特征和地貌变化最为剧烈的区域之一。根据2020年大量的水文实测和地形资料，分析了黄河口海域温度、盐度时空分布变化规律和水下地形冲淤演变特征，探讨了黄河入海水沙对黄河口海域盐度分布和水下地形的影响。研究发现，2020年黄河水量调度极大改变了河口盐度及其分布，低流量时期盐度整体较高，低盐区分布范围有限；高流量时期盐度显著降低，低盐区水体范围明显扩大，满足了河口环境水流需求。黄河口海域2019-2021年整体呈淤积状态，现行河口区出现淤积，而孤东近岸、老河口区及离岸较深的海域呈冲刷状态，入海泥沙情势的变化对河口及毗邻海域的冲淤特征起着主导作用。     

长江河口盐淡水混合的数值模拟计算

建立了河口三维非线性斜压潮流盐度数学模型，数学模型中的水平压强梯度分为水位梯度的正压项和密度变化的斜压项，以反映河口盐淡水混合中的斜压现象。采用欧拉－拉格朗日法离散潮流运动方程中的对流项和盐度扩散方程，以提高计算稳定性和数值模拟精度，提出盐度边界条件，初始条件以及盐度场计算稳定标准的设置方法，针对长江河口水域的盐淡水混合情况进行模拟计算，结果反映了部分混合型河口盐度分布特征，表明所建立的河口三维非线性斜压潮流盐度数学模型能够较好地模拟长江河口盐淡水混合的时空分布。     

长江口邻近海域海水pH的季节变化及其影响因素

基于对2015—2016年长江口邻近海域现场调查数据的分析,探讨了其海水pH的季节变化和影响因素。结果表明:长江口邻近海域四季pH在7.76—8.32之间,其中夏季最高,秋季最低;夏季具有明显的分层现象,冬季水体pH垂直分布相对均一。长江冲淡水对长江口邻近海域水体pH的影响是局域性的。浮游植物光合作用是影响春、夏、秋季海水pH区域分布的重要过程。春、冬季节表层海水pH分布受海-气界面CO2交换的影响较大。温度、生物作用及长江冲淡水扩展是导致长江口邻近海域表层海水pH季节变化的主要因素。