长江口悬沙浓度变化的同步性和差异性

近年来长江流域入海沙量呈现阶梯性减小趋势,三峡水库蓄水后加剧了这一减小趋势,并通过传递效应影响河口悬沙浓度变化。基于长江口1950-2013年悬沙浓度数据,结果表明：① 长江口南支河段及口外海域悬沙浓度为减小趋势,且越向海域减幅越小,同时与流域入海沙量减幅差距加大;② 北支优势流变化不大,但悬沙浓度为减小趋势,主要为南支和海域大环境悬沙浓度减小所致;③ 拦门沙河段悬沙浓度的峰值区域因径流减小、潮流相对增强,2003-2012年较1984-2002年期间峰值位置向口内上溯约1/6经度,上溯距离洪季 > 年均 > 枯季;④ 1999-2009年南槽进口悬沙浓度减小,主要是再悬浮和滩槽交换引起的悬沙浓度增量小于流域和海域悬沙浓度锐减引起的减量,中段该作用相反,悬沙浓度为增加趋势;⑤ 北槽进口由于分流分沙比减小、流域和海域悬沙浓度减小及再悬浮量减小等综合影响下,1999-2012年逐年的8月份悬沙浓度呈减小趋势,中段越堤沙量作用明显高于外部坏境引起的减小量,为增加趋势。     

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。     

黄河入海泥沙悬移输送机制的控制试验

以三维斜压动力—悬沙模型ECOMSED联合第三代海浪模型SWAN及Grant-Madsen浪流耦合底边界层模型,对黄河入海泥沙悬移扩散的时空变化过程进行了数值模拟。通过5项控制试验,初步揭示了不同动力因子对黄河入海泥沙悬移输送的贡献和影响。研究结果表明,单纯潮流作用下黄河入海悬沙不能形成长距离输送。风海流作用下,绝大部分悬沙直接沉降在黄河三角洲的附近,只有非常小的部分发生长距离输送。风场作用下,黄河入海悬沙主要向北－西北方向输送,部分输往莱州湾的悬沙继续向北输送。环流作用下,悬沙输送具有明显的三维结构,分层结构与环流结构基本一致,而深度平均的悬沙输送通量与环流结构有较大的差别。浪流联合作用下的悬沙浓度变化与底剪切应力都呈现为10天左右的变化周期,表明其变化主要是由风应力所控制。     

ADCP在长江口悬沙输运观测中的应用

声学多普勒流速剖面仪 (ADCP)是近年来发展起来的一种用于测量流速的声学仪器 ,同时还可以通过建立回声强度和现场取得水样的回归关系式而获得悬沙浓度的数据。本文利用在长江口两个站位的高频观测数据 ,对现场取得的悬沙作粒度分析 ,在此基础上对枯季长江口地区悬沙输送机制和悬沙粒度对水动力的响应进行了分析和探讨。结果表明 :平均流输运在整个悬沙输送中占主导地位 ,同时潮扩散和垂向扩散作用也是引起两站悬沙输运的重要因子 ;不同层次和不同时刻的悬沙粒度参数的变化 ,既和海 陆转换有关 ,也和潮相变化密切相关。     

长江口水沙入海通量的观测与分析

在长江口用声学多普勒流速剖面仪（ADCP）进行走航式断面观测,结果表明,采集水样获取的悬沙浓度与ADCP记录的声学信号（后向散射强度）之间存在显著相关关系,因此可据ADCP声学数据获得沿观测断面的高时空分辨率的悬沙浓度剖面。分析结果表明．在徐六泾附近断面以往复流占优势．大潮期间单位时间最大水、悬沙通量值出现于涨潮期．落潮历时较长．落潮期水、悬沙通量分别大于涨潮期水、悬沙通量,净通量向海。长江口南槽拦门沙外侧主要为旋转流．涨潮期间内的水、悬沙通量均分别大于落潮期间的水、悬沙通量。2003年11月12日的观测结果表明．潮周期内通过徐六泾断面向海输运的水与悬沙通量分别为10^9m^3和10^8kg量级：径流量与悬沙输运率分别为10^4m^3／s和10^3kg／s量级。1998年以来徐六泾ADCP流量观测数据与同时间的大通径流量之间存在着显著的相关关系．故可由大通径流量估算徐六泾径流量。作为长江人海径流量．以作为历史资料整编的一种手段。结果表明,长江人海年径流总量略大于大通年径流总量：而在枯水期间人海径流量小于大通径流量。     

三峡水库一、二期蓄水对下游悬沙通量影响的计算

水库对坝下游泥沙通量影响的定量估算是一个国际前沿的科学问题.本文利用长江干流上寸滩、宜昌、汉口、大通四站及其间的支流控制站的水沙监测数据,结合对于流两侧不在支流控制站监测范围的"未测区"水沙贡献的估算,建立了悬沙收支平衡和悬沙输运经验关系,从而定量分析了三峡水库一、二期蓄水对大坝下游(至河口)悬沙通量的影响.结果表明:(1)三峡水库一期(2003-2005年)和二期(2006-2007年)蓄水期间水库的悬沙淤积比分别为64%和83%.(2)受坝下游河床冲刷和支流来沙补给的影响,三峡水库一、二期蓄水分别导致宜昌站悬沙通量下降62%和82%,汉口站悬沙通量下降37%和54%,大通站悬沙通量下降28%和40%.(3)与蓄水前的5年(1998-2002年)相比,蓄水后的2003-2007年上述三站悬沙通量分别下降354×109、172×109和163×109kg/a,其中三峡水库蓄水的贡献分别占41%、55%和45%.以上认识对科学和客观的评价河流建坝的环境效应提供了启示.     

陆地水文与海洋水文

P343.52006021064长江口水沙入海通量的观测与分析=Measurements andanalysis of water discharges and suspended sedi ment fluxes inChangjiang Estuary/汪亚平,潘少明…∥地理学报.—2006,61(1).—35~46在长江口用声学多普勒流速剖面仪(ADCP)进行走航式断面观测,结果表明,采集水样获取的悬沙浓度与ADCP记录的声学信号(后向散射强度)之间存在显著相关关系,因此可据ADCP声学数据获得沿观测断面的高时空分辨率的悬沙浓度剖面.分析结果表明,在徐六泾附近断面以往复流占优势,大潮期间单位时间最大水、悬沙通量值出现于涨潮期,落潮历时…     

应用遥感技术分析廉州湾悬沙的动态特征

该文依据美国陆地卫星 (Landsat)接收的MSS、TM资料 ,得到廉州湾海区表层悬沙分布的解译图 ,分析廉州湾及湾外海区水流流场特征、悬沙的分布及输移扩散特征 ,并就潮流、径流等水动力对湾内悬沙运动、滩槽冲淤的作用和影响进行了讨论     

琼州海峡水沙输运特征研究

根据1995年2～3月在琼州海峡两岸12个站点的同步观测资料,本文集中分析研究了海峡的水沙输运特征。琼州海峡潮流作用活跃,流速平均在015～074ms^-1(大潮)和012～051ms^-1(小潮)之间。海峡悬沙浓度大小潮十分接近(分别为0028kgm^-3、0026kgm^-3),并具有明显的时间性和地域性。周日单宽悬沙输运量在30～11000kg之间。潮流和波浪产生的泥沙再悬浮对海峡含沙量有较大影响,潮流作用还造成底质沉积物的运动,海峡周日单宽推移质输运率最大可达16400kg。受潮波系统和地形地貌影响,海峡北岸输水、输沙方向以西向为主,南岸以东北、东南向为主,流速、余流、悬沙输运通量皆具有大潮强于小潮,北岸强于南岸的特点     

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.     

长江河口最大浑浊带水沙输运机制分析

本文根据大量的实测资料，运用机理的分析方法，讨论了长江口最大浑浊带中各输沙项的作用。结果表明，平均流输沙、斯托克斯漂流效应、潮汐捕集以及垂向不流是净输沙的主要部分。     

黄河内蒙古段异源水沙输移特性

河流悬移质泥沙的输移方式按照水沙来源可以分为水沙同源与水沙异源两大类。黄河内蒙古段水沙来自不同的区域,冲泻质泥沙主要来源于陇西黄土高原区,而径流则主要来自唐乃亥以上的山区,呈现异源特性。通过分析内蒙古河段石嘴山与巴彦高勒水文站1951-2003年的水文数据,发现期间共发生了13次大流量和29次高含沙事件且大流量、高含沙量同时出现现象很少,多呈现大流量、低含沙量,或者小流量、高含沙量的态式。同时,通过改变传统流量-含沙量幂函数公式C_i=aQ^b(C_i为悬移质浓度,Q为流量)的参数项,建立了2种水沙异源情况下流量-含沙量的公式。     

长江口外海滨悬沙分布及扩散特征

长江口外海滨地区是陆海相互作用显著的区域,该区域复杂的水流等动力因素和地形条件决定了悬沙分布和扩散的特点。本文利用大量实测资料,对口外海滨地区悬沙的分布特征进行了综合分析,研究结果表明,平面分布不均,西高东低,南高北低,高低相差悬殊是长江口外水域悬沙平面分布的主要特点。枯季自西向东含沙量均匀减小,等值线分布较为稀疏。垂向涨落潮含沙量也表现出不同的分布特征,在口外的中西部水域垂向扩散系数较大,水体垂向混合程度均匀;垂向混合程度加强,水体含沙量也随之显著增加,这也造就了口外的南北两个高含沙区。     

甬江河床演变及航道治理

本文分析甬江动力、泥沙、边界及河床演变的基本特征,提出甬江航道整治的原则和措施。     

长江口浑浊带含沙量的潮流变化及其成因分析

实测数据显示在长江口南槽浑浊带内,近河床含沙量在很多情况下在转流后1—3h内出现峰值,在涨、落急流速最大时含沙量却迅速下降。本文利用实测数据计算了不问潮时的泥沙垂向紊动扩散系数,发现它与底层含沙量有类似的变化过程,结合近底层高浓度悬沙的迁移,认为转流后出现的含沙量峰值主要是由于憩流期沉降到河床的悬沙重新悬浮引起的。重新悬浮是浑浊带的重要成因。     

长江口潮滩有机质来源的C、N稳定同位素示踪

依据长江河口潮滩自然环境特征和受人文活动影响的差异性,沿长江河口南岸潮滩选取了12个典型的监测站位,并分别于洪水季节 (7月份) 和枯水季节 (2月份) 在各监测站位进行了表层 (0~2 cm) 沉积物样品的采集。对表层沉积物有机质中稳定碳、氮同位素进行分析与测试发现,7月份稳定碳同位素值普遍低于2月份的稳定碳同位素值,其变化范围分别为 -29.8‰ ~ -23.7‰和-27.3‰ ~ -25.6‰;7月份和2月份稳定氮同位素分别为1.0‰ ~ 5.5‰和1.7‰~ 7.8‰。研究区域内,稳定碳、氮同位素的地区分布和季节变化特征揭示,有机质中的稳定碳、氮同位素组成不仅受陆源和海源有机质输入量之间消长变化的影响,同时一系列的生物地球化学过程、人为有机质的输入和沉积物粒度与叶绿素对碳、氮同位素组成均存在不同程度的改造作用。此外,利用稳定碳同位素质量平衡混合模型,还对陆源有机质输入量的贡献率进行了初步定量估算。     

瓯江河口输沙模式与应用研究*

本文从河口塑造与输沙关系、流域泄沙与输移模式,以及口外来沙与潮流输移特征等三方面,探讨河口区的泥沙运移规律和补给来源。并在此基础上,提出粗细不同粒级的造床泥沙按不同方式治理的设想。