长江口南、北港分汊口演变与治理

按输水输沙特征,中等潮汐长江口多年来保持“三级分汊,四口入海”地貌形态格局。第二级南、北港分汊口问题已成为当今发展重要障碍之一。近百年来南、北港分汊口呈周期性冲淤演变,1971年前后共约10年,中央沙头石头沙西10 km左右的分汊口位置最佳,河势归顺,河床稳定,南、北港都畅通。现今分汊口正处于剧烈变动时期,分汊口治理,南支及其下游河段的开发与工程须认真考虑其影响与对策。     

近年来长江口南槽河势演变过程及航道开发建议

南槽是长江口第三级分流南汊道,是上海市重要的船舶航行通道之一,两侧发育两大滩涂资源。根据长江口南槽2002-2013年水下地形数据,结合上游来水来沙和南槽分流分沙资料,对南槽演变进行全面分析,结果表明:南槽上段分流口区持续冲刷,处于不稳定状态;中段主槽区域基本处于"槽冲滩淤"状态;下游拦门沙河段基本处于稳定状态。在人为因素和自然条件的双重影响下,南汇边滩处于"滩动槽稳"态势,而九段沙一侧处于"滩稳槽动"状态。目前河槽深泓线摆幅很小,适宜航道继续的开发。     

近50年长江口南、北港及附近分汊型河槽的演变

依据1958-2006近50年海图资料,在GIS技术平台下,对海图进行数字化处理,建立不同时期水深数据库,对比计算不同时期河槽容积的变化,探讨近50年来流域来水来沙减少背景下长江口南、北港分汊型河槽容积变化及演变趋势。结果表明:(1)近50年来南、北港冲淤变化趋势一致,整体上略有淤积之势,局部性波动明显;复式河槽的出现与南支主泓摆动、涨落潮流路分异关系密切,是长江口多级分汊格局形成的缩影。(2)南、北槽河槽演变在20世纪80-90年代呈现此消彼长特征,经过南岸边滩淤积,南槽主泓偏移,水流深切边滩,巩固沙体4个过程形成江亚南沙,长江口二级分流节点处地貌演变复杂,总体可归纳为上游沙体下移,沙体合并,水道消亡。(3)近期河槽演变受人工设施影响显著,来水来沙减少使河槽延伸减缓,南北槽分水分沙条件逐渐改变。     

长江口水下三角洲演变规律及河势控制初探

长江河口区水下三角洲的稳定关系着河口区域滩涂湿地的保护、经济社会的发展,研究长江河口区水下三角洲的变化规律,制定相应的控制对策有着重要的意义。基于长江河口区水下三角洲近40年的4个测次的地形资料,采用平面形态与断面形态分析相结合的方法,探讨了长江河口区水下三角洲的变化规律和相应的控制对策。总体来看,受入海沙量减少的影响,长江河口区水下三角洲前缘10～20 m等深线之间的区域冲刷明显。崇明东滩沙体总体变化不大,横沙东滩、南汇边滩在圈围工程影响下,面积有所淤长。横沙浅滩、九段沙窜沟发育,切割洲滩,沙体稳定性受到威胁,建议对横沙浅滩、九段沙实施守护,以控制长江河口区河势稳定。     

长江河口下段分汊口的组构模式

长江口自徐六泾以下呈三级分汉、四汉入海格局,比较稳定的径流过程和输沙过程、比较丰富的流域泥沙补给、中等强度的潮汐环境是长江口分汉水道形成、发育的主要水沙条件。分汉口态势变化对下游分汉水道的演变起着关键的作用。追溯了长江口南、北支、南、北港及南、北槽三个分汉口的变化过程,提挈出这三个分汊口在形态结构上的共同特征,概化出分汊口的“板块一沟槽”组构模式,阐述了诸“板块”的组合和分离、“沟槽”的生成和消失对分汊口态势变化的影响。     

基于GIS的长江口北港冲淤演变规律的定量分析研究

本文以长江口北港为例,利用GIS及地图可视化技术,通过最小距离内插得到栅格水深图,并通过将不向时相的地形图进行叠加处理,得到河床冲淤演变图,在此基础上定量分析成形沙体的特征、河道容积变化和底沙输移路线及输移距离。使河床冲淤演变的研究定性、定量相结合,为分析河槽历史演变提供了可视化的环境。本研究表明地图可视化技术是定量研究底沙运动的一种有效手段。     

长江口长兴沙岛群的形成演变及其对南港、北港分流的影响

采用地图软件MapInfo 7.0对1842~2004年10多幅海图资料数字化,并结合相关海岛调查资料,分析了长兴岛、横沙岛的形成演变过程及其对南港、北港分流的影响。研究结果表明:长兴岛由鸭窝沙经过160多年演变,与上、下游小沙岛合并或人工堵汊而形成,岛屿东南低而宽,西北高而窄;其东是横沙岛,由横沙通道相隔;沙洲群大致呈NW-SE走向,与长江口南支主流方向基本一致。长兴沙岛南坍北涨,横沙岛是东南蚀退、西北淤涨,两岛面积不断增大,并逐渐向西北方向移动,横沙岛更为显著。长兴沙岛群把长江口南支分为南港、北港,西北端的小沙洲成为南港、北港的分流点,沙岛的迁移演变对南港、北港分流及分流点的稳定产生很大影响,两者相互制约。     

基于GIS的长江口南支下段河势演变及稳定性分析

借助GIS技术,对1980年—2005年间的6幅海图进行数字化,建立DEM,并以0,-2,-5,-10 m等深线进行叠加,同时选取4个典型断面,从平面上和断面上对长江口南支下段河势变化及稳定性进行分析。结果表明:1)南支下段1980年—2005年间沙洲迁移、汊道消亡、汊道再生、冲淤交替,具体表现为:分流沙洲冲刷下移,通道淤废;分流口上游沙体新的通道产生,分流口上提。2)典型断面显示出下段河槽为复式河槽,尤其是位于中部的河槽断面变化最为剧烈,其上游和下游断面河槽多年来形态相对较为稳定。3)较大幅度的冲刷和淤积大都发生在滩槽交替变化且河床坡度较陡区段。4)径流输沙、特大洪水、潮流作用与科氏力一起,是影响南支下段河势变迁的主要因素。     

长江口南港底沙输移及其对南、北槽分汊口的影响

以1958年以来浏河口至横沙水文站之间南港系列水下地形图数字化分析资料为基础，以成形活动沙洲和隐形活动沙包作为底沙推移的判别标志，研究底沙输移规律，底沙输移对南港河槽分化和南、北槽分汊演变趋势的影响。研究结果表明长江口底沙活动范围向口门地区推移，底沙绝大部分进入南槽。     

长江口综合治理历程及思考

长江口地区在我国经济社会中占有重要地位,长江口综合治理与地区经济发展密切相关。首先回顾20世纪50年代以来长江河口以航运、防洪、供水等为主线的综合治理历程和相关工作,包括《长江口综合整治开发规划》制定及实施,江堤、海堤建设及岸线开发利用情况,较为详细地介绍长江口深水航道治理过程,总结长江口综合治理过程中实施的重要工程及其发挥的主要作用。从流域减沙、防洪减灾、供水安全以及河口生态保护等方面分析了长江口目前面临的主要问题,提出长江口治理需统筹规划、实行一体化管理以及加强治理与保护研究等建议。     

对北赤道流分叉纬度变化规律的研究分析

关于北赤道流分叉研究的两类方法,即水文实测数据分析和数值模拟,其本身都因存在突出的问题而引起估算结果的偏差,致使相互结果差别很大.所以,如何找到一种高时空分辨率的数据或提出一个比较符合物理实际并得到实测数据验证的数值模式是研究赤道流分叉的关键.本文将利用从1992年10月到2004年12月高时空分辨率(时间分辨率:7d;空间分辨率:1/3°×1/3°)的卫星高度计数据,对北赤道流在表层的分叉进行研究,包括确定分叉点,求得其季节和年际变化的规律.     

Variability of the North Pacific Current and its bifurcation

The North Pacific Current (NPC) bifurcates approaching the west coast of North America into a subpolar branch that forms the Alaska Current, and a subtropical branch that includes the California Current. The variability of this current system is discussed using numerical results from a wind-driven, reduced-gravity model. Indices of the strength of the subpolar and subtropical components of the NPC are examined based on output from multi-decadal simulations with the numerical model. This shows periods of both correlated and anti-correlated variability of the subpolar and subtropical gyres. A decomposition of the gyre transport time series indicates that the dominant mode of variability is a “breathing” mode in which the subpolar and subtropical gyres co-vary in response to fluctuations in the strength of the NPC. This finding is consistent with an analysis of dynamic height data of limited duration from the array of Argo drifting floats.The variability of the NPC is also examined using sea surface height (SSH) data from satellite altimetry over the period 1993-2005. The leading mode of SSH over the northeast Pacific dominates the variability of the NPC and is shown to be associated with in-phase variations in the transport of the subtropical and subpolar gyres. A strong correlation is found between time-dependent fluctuations in SSH across the NPC and variations in the strength of the transport of the NPC in the model. This agreement provides evidence for variability of the NPC occuring in direct response to large-scale atmospheric forcing.     

Experimental study on effect of a new vortex control baffler and its influencing factor

The horseshoe vortex generated around the sail-body junction of submarine has an important influence on the non-uniformity of submarine wake at propeller disc.The flow characteristics in the horseshoe vortex generated area are analyzed,and a new method of vortex control baffler is presented.The influence of vortex control baffler on the flow field around submarine main body with sail is numerically simulated.The wind tunnel experiment on submarine model is carried out,and it is proved that the vortex control baffler can weaken the horseshoe vortex and decrease the non-uniformity of the wake at propeller disc.It is shown from the experiment results that the effect of vortex control baffler depends on its installation position;with a proper installation position,the non-uniform coefficient of submarine wake would be declined by about 50%;the Reynolds number of submarine model has an influence on the effect of vortex control baffler too,and the higher the Reynolds number is,the better the effect of the vortex control baffler is.     

船舶Cu-Ni合金海水管系的微生物腐蚀与控制

Cu-Ni合金由于具有良好的耐海水腐蚀性能、机加工性能以及良好的导电导热性能，而被广泛用于船舶的海水管系如冷凝器、海水管路、热交换器等。然而，事实证明，Cu及其合金在短期的实验室试验中表现出良好的耐蚀性能，而在长期的使用中往往表现出早期失效现象。研究表明，微生物在铜镍合金的腐蚀过程中起了主导作用，铜镍合金虽然不发生海生物污损，却具有微生物腐蚀的敏感性。     

甲壳动物卵黄发生及其激素调控研究进展

卵黄发生是指各种卵黄物质(蛋白质、脂类、碳水化合物等)的形成及其在卵母细胞中的积累,是卵母细胞发育成熟的必要前提,也是雌性甲壳动物生殖周期的决定性时期,它以血淋巴中卵黄蛋白原浓度的大量增加和卵巢的发育为特征。目前,甲壳动物卵黄发生的研究绝大多数集中在卵黄蛋白的产生和积累上。     

Effect of channel bifurcation on residual estuarine circulation: Winyah Bay, South Carolina

The residual circulation pattern of Winyah Bay, the fourth largest estuary on the eastern coast of the US, is examined using stationary and shipborne current measurements during periods of low freshwater discharge. The estuary has a complex morphology with a single channel and narrow banks at the river entrance and the bay mouth, and a bifurcated channel system (main and western channels, respectively) in the middle part that appears to affect the residual circulation.Overall, the upper (single channel morphology) and middle (dual-channel morphology) parts of the estuary exhibit a baroclinic residual circulation. The presence of bifurcated channels in the middle part of the estuary modifies the typical gravitational circulation. The near-bed landward-directed residual flow is stronger in the deeper main channel than the shallower western channel. This is the result of the fact that the magnitude of residual flow scales with the water depth of the channel and it is also influenced by the opposing patterns of channel alignment in the northern and southern junctions. Analytical modeling confirms that the observed residual currents in the upper and middle estuary are density-induced. In the lower estuary, residual flow is directed seaward throughout the water column of the channel while in the adjacent shoals the residual flow is directed landward, suggesting that in contrast to the upper and middle estuary, the residual flow near the mouth is barotropic, controlled by the tides and the channel-bank morphology.     

一个耦合模式下北赤道流分叉的初步研究

利用一个全球海洋-大气耦合模式,对北赤道流分叉的季节、年际变化特征进行了初步研究.模式结果表明北赤道流的分叉纬度,在表层大约是15.2°N,随深度而向北移动,在1000m深度大约为20°N.北赤道流分叉在春、夏季节偏南,而秋、冬季节偏北,可能主要与局地的Ekman抽吸有关.北赤道流分叉的年际变化周期表现有准2年、3～4...     

The NDRE-AUV flight control system

The flight control system of an autonomous underwater vehicle (AUV) developed at the Norwegian Defence Research Establishment (NDRE) is presented. A mathematical model of the vehicle is derived and discussed. The system is separated into lightly interacting subsystems, and three autopilots are designed for steering, diving, and speed control. The design of the separate controllers is based on PID techniques. Results from extensive sea testing show robust performance and stability for the autopilot     

南海北部次表层盐度的变化及其与北赤道流分叉点的关系

吕宋海峡是南海与外界水交换的重要通道,黑潮作为北太平洋最强的1支西边界流,在经过吕宋海峡时会对南海北部的环流和环境产生重要影响。本文用1991—2011年期间CTD断面实测资料和高度计资料,提取23.0~25.5 kg/m³等密度面之间的盐度极大值,研究了南海北部不同年月盐度极大值变化、黑潮入侵方式与强弱,以及盐度极大值变化与北赤道流分叉点南北移动的关系,结果表明:(1)黑潮入侵南海方式多样,既有分支形式,也有弯曲、流套形式。(2)不同年月间,黑潮入侵南海的强弱存在较大差别,120°E断面的次表层盐度极大值的变动可超过0.3。(3)北赤道流分叉点位置的南北变动对黑潮入侵南海的强弱具有重要影响:北赤道流分叉点位置偏北,黑潮入侵南海较强;北赤道流分叉点位置偏南,则黑潮入侵相对较弱。