近50年来长江河口分汊型河槽水体和泥沙容量的变化过程

根据1958-2013各年代长江河口河槽海图水深资料,利用Arcmap地图分析软件建立不同时期的水深数据库,以河口河槽水体和泥沙容量为研究对象,结合典型潮汐过程和典型年代水沙同步实测资料,计算长江口各分汊河槽最大理论进潮量和悬沙含量,探讨近50年来长江分汊型河口河槽水体和泥沙容量的变化过程和影响因素.结果表明:①北港河槽总体稳定,南港河槽仍处于发育阶段,南港河槽发育中心在南港下段,北港河槽上段区域略有萎缩;②目前,南、北槽河槽由于工程影响仍处于持续调整过程中,进潮量主增区域在南港和南槽,北槽发育模式已经被固定和限制.③近30年来,由于流域来水来沙减少,同时北槽深水航道工程的建设,使南、北槽进潮量和悬沙通量及其比例均发生了显著变化;④南北港水道悬沙量主要集中于北港下段及南北槽区域,其洪枯季悬沙含量的变化主要受冬夏季风和海洋动力条件的影响.     

长江入海泥沙的交换和输移过程——兼论泥质区的“泥库”效应

采用粒度谱的计算方法分析高浊度河口混合环境下悬浮泥沙和表层沉积物的交换过程,研究悬浮泥沙在河口—陆架系统的输移和归宿问题。分析表明:(1)大约有47%的悬浮泥沙沉积在长江口拦门沙海域及水下三角洲前缘,超过50%的悬浮泥沙摆脱河口的"束缚"进入杭州湾以及向南沿浙闽海岸输运,122.5°～123°E是长江悬浮泥沙向东扩散的重要界限。本文提供的粒度谱计算方法可适用于多种潮汐环境的泥沙输运和沉积的定量计算。(2)长江口悬浮泥沙与表层沉积物高交换区(交换率>0.6)主要分布在南槽口外的泥质区和杭州湾附近海域,其中长江口外泥质区的交换率高达0.9以上,说明该区域悬浮泥沙大量参与供沙和造床过程。在10～100年尺度上,长江口南槽口外的泥质区和杭州湾存在着一个显著的沉积中心,其泥沙交换速率可高达2～3cm/a以上。(3)由于受沿岸流和台湾暖流的影响,从长江口输出的大部分悬浮泥沙首先沉积在长江口南槽口外的泥质区,随后在潮流的作用下向长江口、杭州湾和沿海岸向南输运,泥质区充当了长江口系统泥沙输运和入海泥沙向南输送的"泥库"。长江口泥质区既是长江入海泥沙向口外输送的泥沙"汇",也是涨潮输入长江河口和杭州湾、浙闽沿岸泥质带的泥沙"源"。(4)由于长江口外余流向南槽口外汇聚,南槽口外含沙量较高,而且长江口水下三角洲前缘潮滩仍处于缓慢淤涨状态,上述水动力和地貌的综合分析证实了长江口外泥质区的"泥库"效应。在长江入海泥沙减少的背景下,"泥库"对河口地貌发育的贡献明显;随着流域减沙的不可逆转,口门附近的"泥库"将发挥愈来愈重要的向河口系统供沙的功能。     

长江河口悬浮泥沙的混合过程

根据准同步观测的悬浮泥沙及表层沉积物粒度、流速、含沙量资料, 分析了长江口及临近海域悬浮泥沙在河口的混合过程。长江河口-陆架系统悬浮泥沙中值粒径呈现“细-粗-细”的变化规律, 河口上段悬浮泥沙中值粒径为8.9 μm, 拦门沙海域为10.5 μm, 陆架区为4.5 μm, 北支为9.9 μm, 杭州湾口为5.6 μm, 泥沙类型为粘土质粉砂。河口上段和陆架区悬浮泥沙与表层沉积物的垂向混合作用较弱, 拦门沙区域二者发生强烈的混合和交换, 悬浮泥沙在由长江河口向陆架系统输移过程中仅有表层泥沙保留了流域输入的泥沙粒度特征。长江口悬浮泥沙中值粒径与含沙量呈良好的正相关关系, 水流的剪切作用是引起拦门沙海域泥沙再悬浮、近底高含沙量和悬浮泥沙粒径增加的主要原因, 悬浮泥沙粒径和含沙量的增加主要由粉砂组分的增加引起。2007 年长江河口区范围内悬浮泥沙中值粒径比2003 年普遍减小11％, 含沙量比2003 年减小22%, 河口上段含沙量对流域来沙减少的响应最为敏感, 而拦门沙区的泥沙粒径对流域来沙减少的响应最敏感。在长江流域来沙量减少的背景下, 河口拦门沙区域仍能维持较高的含沙量, 主要缘于河口系统内部的供沙     

磨刀门河口沉积物粒度特征与沉积环境

磨刀门河口的发育深受地质构造和动力条件的制约，在河流和海洋的相互作用下，形成了复杂的沉积特征。根据磨刀门河口表层沉积物的粒度分析结果，运用数学地质方法对粒度参数进行多元统计对应分析，并在此基础上结合地貌和动力条件，分析河口的沉积物粒度特征及其动力沉积环境。结果表明，河口表层沉积物主要有粉砂质粘土、粘土质粉砂、极细砂、细砂等类型；沉积环境可划分为河口主槽沉积环境、涨潮流沉积环境、浅滩沉积环境、拦门沙坝沉积环境及河口前缘沉积环境。     

近百年来长江河口航道拦门沙的形态演变特征

长江河口航道拦门沙对长江航运、泄洪以及上海港的建设具有重大的影响。通过近百年来历史资料和最新图件中北支、北港、北槽和南槽拦门沙河段的主泓剖面与平面图,分析近百年来4 个入海航槽拦门沙的形态演变特征。经分析发现：近100 年来,北支拦门沙由口外向口内逐渐移动并演变为口内巨型沙坎;北港拦门沙滩顶向下游移动了近30 km,2001 年后北港拦门沙河段开始有心滩发育;北槽拦门沙有两个明显的滩顶,但至2010 年这一显著特征消失;南槽拦门沙滩顶呈双峰型-多峰型-单峰型变化趋势,且滩顶向下游移动了约14 km。显然,除了北支拦门沙演变与崇明岛大规模围垦、北槽拦门沙演变与深水航道直接相关外,北港、南槽拦门沙演变特征主要与长江深水航道整治工程、横沙东滩圈围以及青草沙水库等大型工程影响有关。     

长江口最大浑浊带悬沙浓度变化趋势及成因

基于长江河口1959-2011 年实测悬沙浓度数据,通过对河口最大浑浊带外围海域泥沙要素分析的基础上,研究了近期流域人类活动和河口整治工程对最大浑浊带悬沙浓度的影响。研究表明:① 流域人类活动对入海水量影响较小,无明显趋势变化,而沙量和含沙量呈现锐减趋势,也使得进入河口区域的泥沙量呈现一致锐减;② 长江口外海域和南部杭州湾海域悬沙浓度变化不大,北部苏北沿岸略有减小,因数值较长江口海滨区小约1 个数量级,对浑浊带影响较小;③ 最大浑浊带位置受径流和潮流控制,面积变化与入海沙量多寡关系密切;④ 整个浑浊带区域悬沙浓度受入海沙量锐减决定,2000-2009 年较1959-1999 年悬沙浓度减小约为24.73%,向海延伸减幅降低,且峰值区域向口内移动,泥沙再悬浮作用对维持最大浑浊带悬沙浓度起调节作用,但不能决定其锐减趋势;⑤ 北槽航槽最大浑浊带的悬沙浓度向海为低—高—低变化特点,受入海沙量锐减、北槽分流分沙比减少及床沙粗化等影响,使其上段和下段悬沙浓度减小趋势,而中段受南导堤越堤沙量的影响悬沙浓度呈增加趋势。     

长江口长兴,横沙岛潮滩沉积特征及其影响机制

长兴、横沙潮滩是典型的河口潮滩。其沉积物粒度在总体上较四周河道细，且具有从潮下带向潮上带沉积物质逐渐变细的趋势，但由于风浪和植被等因素的影响，局部高程的变化往往较为复杂；在沿岸方向上，以面向口外的开敞岸段最粗，顶江迎流的洲头滩次之，顺江两岸物质相对较细。在此基础上，提出了分汊河口冲积岛潮滩的基本沉积模式和河口潮滩与正常海岸潮滩的区别。     

长江口拦门沙河段潮滩表层沉积物分布特征

基于2005年7月及2007年5月在长江订拦门沙河段崇明东滩、横沙东滩(浅滩)、九段沙以及南汇边滩等四大潮滩的水下滩地采集的大面积、高密度表层沉积物以及实测水文资料,对拦门沙河段潮滩表层沉积物颗粒度、参数、组成、类型以及分布特征进行分析,并在此基础上探讨影响沉积物分布的主要动力因子.结果表明:长江河口四大潮滩表层沉积物主要由砂、粉砂质砂和粘土质粉砂三种类型组成.沉积物中值粒径分布比较复杂,介于2.5～8ψ之间;沉积物分选系数集中于1～2左右,其分布与中值粒径具有一致性,其中物质组成相对较粗的颗粒分选性较好而较细的颗粒分选性较差:偏态与峰态跨度较大,分别介于0.1-0.8与1-4不等.崇明东滩、横沙东滩(浅滩)和九段沙的沉积物分选系数、偏态和峰态的分布具有一致性,三者相关性较强;南汇边滩的沉积物分选性、偏态及峰态值则因南滩与东滩所处位置差异而有较大差别.此外,河口潮滩表层沉积物分布显示泥沙输移的结果,其主要水动力因子包括潮流和波浪控制的泥沙输移:在受落潮优势流作用的地区普遍粗于涨潮优势流作用的地区;在波浪动力强、波能释放的地区沉积物普遍较粗且分选性较好:深水航道工程的堵汉、导流、破水波作用明显,使得导堤两侧的表层沉积物粒度出现粗细分布不均的特点.     

河北海滩开发模式选择的沉积参数影响

论述河北省海滩现代沉积环境特征及其对开发利用的影响。河北海滩沉积物质比较复杂、粒径变化从８．０－０．２６（粉砂质粘土－砂砾），分选变化从好到极差。沉积物组合可分为黄河泥沙沉积、滦河泥河沉积和沿海小河泥沙沉积三大类型。海滩的开发利用形式有港口、旅游、养殖几种方式，在海滩开发模式的选择中，沉积环境和沉积特征对其有明显的影响。     

陆地水文与海洋水文

P343‘5 2004031829长江河口橄沙东滩自然演变及工程影响=Na拟间创d祀-ment and efflect of project in theH即邵ha EastSI刃al of theC坛川自i斑瑶Ri吧巴灿a石ne/桑永尧,虞志英…//东海海洋一2(X)3,21(3)一14一23 横沙东滩(含横沙浅滩)是长江河口主要浅滩之一,在浅滩两侧(北港和北槽主槽)水流控制下,受浅滩横比降形成的过滩水流和较强的风浪作用影响,滩面长期以来少有淤涨.通过对1995一2002年的地形资料(吴淞基面)进行研究分析表明:从总体上着随着北港主槽向南岸进通,造成横沙东滩窜沟西部到白条子沙之间的滩区北沿明显内凹;随着长江口…     

长江口水域悬沙浓度时空变化与泥沙再悬浮

根据近年来长江河口及其邻近水域8个测站1年的表层悬沙浓度逐日观测资料,并结合水动力状况,对悬沙浓度的时空变化进行了分析。结果发现,长江口自徐六泾以下悬沙浓度不断增高,并呈现口内夏高冬低,而口外冬高夏低,且量值为口外大于口内,杭州湾大于长江口。表明长江入海泥沙在海洋动力作用下强烈再悬浮;悬沙浓度在时间上呈现明显的大小潮周期和季节性变化。进一步分析认为,海洋动力 (风浪和潮流) 是泥沙再悬浮的主导因素,制约悬沙浓度的年内变化,其中潮流控制悬沙浓度的大小潮周期变化,风浪引起悬沙浓度的季节性变化,河流径流和海洋动力的对比制约悬沙浓度的空间分布。     

长江河口枯季河床沉积物与河床沙波现场观测研究

于2002年3月利用浅地层剖面仪、双频道测深仪、旁侧声纳和ADCP流速剖面仪、ENDECO海流仪、OBS测沙仪在江阴至横沙岛航行150km,取得河床沉积物、河床形态和与此相关的动力因子实测资料。采用沉积学和泥沙运动力学相结合的方法进行研究,结果表明:观测期间该河段河床沉积物颗粒组成以细砂为主,中值粒径为2φ左右,分选较好;河床泥沙以单颗粒群体跳跃运动为主,在河床上形成沙波形态,并发育良好;其河床沙波的形成、发展和消失与河床沉积物颗粒度特征和涨落潮水流强弱息息相关。     

近百年来长江口启东嘴潮滩沉积物质来源及定量估算

河流入海输沙是海岸稳定的重要物质基础。启东嘴潮滩位于长江北支口门,与江苏海岸线交汇,陆海相互作用强烈。利用电感耦合等离子体质谱仪测定了岩芯沉积物QDZ-1的地球化学元素。根据地球化学元素的分布特征和富集系数,分析了物源指示意义,表明启东嘴潮滩沉积物受到长江物质和南黄海物质的共同影响。基于地球化学元素的沉积物端元定量判识方法,对不同物质来源的贡献率进行了定量估算。在1930年前启东嘴潮滩沉积物主要来自长江的入海输沙,贡献率为68.1%,随着长江北支河槽的衰退,贡献率逐渐减少,在1930-1972年间为38.5%,到1972年后减少到17.5%。苏北沿岸流携带向南输运的南黄海物质,贡献率逐渐增加,在1930年前为27.1%,在1930-1972年间为55.6%,到1972年后增加到75.9%,成为启东嘴潮滩主要物质来源。沉积物来源的阶段性变化,在时间上与北支水动力的阶段性变化基本吻合。     

Temporal and spatial changes of suspended sediment concentration and resuspension in the Yangtze River estuary

A detailed analysis of suspended sediment concentration (SSC) variations over a year period is presented using the data from 8 stations in the Yangtze River estuary and its adjacent waters, together with a discussion of the hydrodynamic regimes of the estuary. Spatially, the SSC from Xuliujing downwards to Hangzhou Bay increases almost constantly, and the suspended sediment in the inner estuary shows higher concentration in summer than in winter, while in the outer estuary it shows higher concentration in winter than in summer, and the magnitude is greater in the outer estuary than in the inner estuary, greater in the Hangzhou Bay than in the Yangtze River estuary. The sediments discharged by the Yangtze River into the sea are resuspended by marine dynamics included tidal currents and wind waves. Temporally, the SSC shows a pronounced neap-spring tidal cycle and seasonal variations. Furthermore, through the analysis of dynamic mechanism, it is concluded that wave and tidal current are two predominant factors of sediment resuspension and control the distribution and changes of SSC, in which tidal currents control neap-spring tidal cycles, and wind waves control seasonal variations. The ratio between river discharge and marine dynamics controls spatial distribution of SSC.     

长江口水域悬沙浓度时空变化与泥沙再悬浮

A detailed analysis of suspended sediment concentration (SSC) variations over a year period is presented using the data from 8 stations in the Yangtze River estuary and its adjacent waters, together with a discussion of the hydrodynamic regimes of the estuary. Spatially, the SSC from Xuliujing downwards to Hangzhou Bay increases almost constantly, and the suspended sediment in the inner estuary shows higher concentration in summer than in winter, while in the outer estuary it shows higher concentration in winter than in summer, and the magnitude is greater in the outer estuary than in the inner estuary, greater in the Hangzhou Bay than in the Yangtze River estuary. The sediments discharged by the Yangtze River into the sea are resuspended by marine dynamics included tidal currents and wind waves. Temporally, the SSC shows a pronounced neap-spring tidal cycle and seasonal variations. Furthermore, through the analysis of dynamic mechanism, it is concluded that wave and tidal current are two predominant factors of sediment resuspension and control the distribution and changes of SSC, in which tidal currents control neap-spring tidal cycles, and wind waves control seasonal variations. The ratio between river discharge and marine dynamics controls soatial distribution of SSC.     

长江口泥沙的来源分析与数量计算的研究

本文根据地学原理，建立了长江口泥沙的来源分析与数量计算的模式。定量分析了长江口泥沙来源，计算了泥沙的数量。通过验证表明沙量的计算值与验证值两者十分吻合。     

长江口表层沉积物分布特征及动力响应

基于长江口2003 年2 月采集的58 个表层沉积物样品及以同步水动力资料的分析表明, 表层沉积物中值粒径自江阴-口外逐渐变细, 由江阴附近的217.8 μm 减少到南槽口外的12.1 μm; 浑浊带海域表层沉积物中值粒径北港最大, 平均为126.2 μm, 北槽其次, 平均为48.4 μm, 南槽最小, 平均为14.2 μm; 口外海域则北槽最大, 为22.4 μm, 北港其次, 为16.5 μm, 南槽最小, 为12.1 μm。沉积物分选性大多为中等-很差, 中值粒径越大, 分选系数越 小; 沉积物偏度大多是近对称-极正偏; 峭度表现为中等峭度-很窄尖。横沙以上区域表层 沉积物类型以砂为主, 口外海域沉积物类型以粘土质粉砂为主, 浑浊带海域表层沉积物类型复杂多样。长江口主槽表层沉积物中值粒径与落潮历时、V_e/V_f 值和余流值等动力参数呈正相 关关系, 落潮动力条件是决定长江口表层沉积物中值粒径大小的主要动力因素。     

泉州湾表层沉积物粒度指示的沉积动力端元解析

基于前期工作,采取粒度端元分析方法,结合沉积物粒度参数、研究区水深以及水动力等对福建省泉州湾海域采集的65个表层沉积物样品进行了沉积动力学解析判别,量化研究区表层沉积物复杂的沉积动力特征。结果表明：样品粒度数据中可以至少分离出4个不同的端元组分,其粒径范围大致分布在0.2~200、20~30、50~500、80~1 000 μm,可能分别代表了水动力较弱的滞流沉积作用环境、台风作用下的改造作用、潮汐作用下的较强的水动力以及人类活动作用下的扰动作用。由于沉积动力的持续进行及分选沉积作用,可能掩盖了粒度的物源效应,所以只呈现出不同的沉积动力学特点。     

黄河口不同粒度泥沙沉积与扩散分析

本文采集和收集大量黄河三角洲沉积物剖面和钻孔泥沙粒度资料以及黄河口来沙粒度组成数据,定量研究了黄河口泥沙的沉积与扩散特征。结果显示黄河口来沙以粉砂为主,黏土次之,砂最少,年均中值粒径无长期变化趋势。黄河三角洲平原相泥沙与来沙的黏土、粉砂和砂含量无显著差异;前缘相泥沙比来沙的黏土含量较低,砂含量较高;前三角洲相泥沙比来沙的黏土含量明显提高,砂和粉砂含量显著降低。计算了一个亚三角洲分组粒径泥沙的沉积量和扩散量,发现黄河三角洲平原和前缘拦截了来沙中绝大部分砂颗粒、一半以上的黏土颗粒和近3/4的粉砂颗粒,但是向远海扩散的泥沙中粉砂含量超过50%。由于粉砂含量较大,扩散入海的泥沙在近距离内大量沉积在前三角洲上。