长江口潮间带沉积对台风过程的响应

位于陆海交汇区的河口潮滩对台风作用的响应极为敏感.台风大浪极可能构成河口潮滩沉积过程的快速变化,进而不利于潮滩保护、开发及利用.基于此,本文利用200509号"麦莎"台风作用前后长江口南汇潮滩采集的沉积物样品及水文资料,探讨台风高能事件作用下河口潮滩动力沉积过程及其主控因素.结果表明长江口潮间带不同区域沉积作用对于"麦...     

长江口涨落潮槽水动力特性的同步观测及其输运机制研究

涨落潮槽是河口区的重要地貌单元。只有枯季涨潮槽才能表现出涨潮优势。使用ADCP和ENDECO在枯季对长江口典型涨落潮槽进行一个潮周期的同步水文观测。利用本次观测资料和收集以前洪季水动力结果,比较分析了长江口涨落潮槽一个完整洪枯季大小潮水动力特征和输运机制。结果表明：（1）长江河口涨潮槽的水动力极为复杂。不仅存在洪枯季节的水文特征变化,而且存在着洪季大小潮和枯季大小潮的变化;（2）只有枯季大潮表现出较为明显的涨潮优势。涨潮槽的单宽涨落潮量接近,而落潮槽的单宽涨潮量都小于单宽落潮量;（3）洪季大小潮涨潮槽的平均涨潮流速都大于落潮槽,平均落潮流速都小于落潮槽。枯季小潮的平均涨潮流速来说,涨潮槽大于落潮槽;而对于落潮流速来说,涨潮槽上部小于落潮槽,下部大于落潮槽;（4）涨潮槽的欧拉余流要小于落潮槽,涨潮动力减弱对涨潮槽的影响较为明显。     

径流量变化对长江口水动力特性的影响

为了研究径流量变化对长江口水动力特性的影响,利用MIKE21建立长江口水动力数学模型,分别模拟计算长江口不同径流量影响的潮流场,统计分析不同径流量时各汊道涨落潮量和净泄量以及分配比例;统计分析不同径流量对各汊道潮位变化的影响;统计分析不同径流量对北槽中下段水动力特性的影响。得到如下结论:1)径流量的变化对于涨潮分流的影响显著,随着径流量的增加,更多的潮流从北支、北港、南槽进入长江口内。当上游的径流动力增强,外海潮流受上游径流的阻挡,难以继续上溯。2)越是靠近上游,径流量的变化对平均潮位的影响程度越高,入海口处受径流的影响微弱;上游径流量越大,潮波向内陆传播越受阻,能量消耗越大,致使其动力减弱。3)径流量的变化对平均流速的影响与上述潮位变化类似,上游径流量越大,各汊道流速越大;越靠近海洋,径流影响越小。4)长江口北槽中下段转流时刻会出现平面对流现象。横向方向上普遍存在越堤水流,且南北导堤均为北向越堤流占优势。     

长江口日本沼虾繁殖群体生物学研究

对2006年6,7,8,10,12月长江口日本沼虾的生殖生物学进行初步研究。测定其头胸甲长、体质量、指节、性腺指数、肝胰腺指数、分析头胸甲长和体质量之间的关系,性腺指数、肝胰腺指数与体质量的相关性。结果表明,日本沼虾主要分布在1.25～2.00mm,体质量分布在2.0～4.0g。头胸甲长与体质量线性相关,指节和头胸甲为正相关,性腺及肝胰腺与体质量及头胸甲长呈正相关,对雌性发育分期进行划分。绝对生殖力4977,相对生殖力1000～2000,雌性生殖力与头胸甲长和体质量正相关,相关方程分别为y=315.47e1.6578x;y=1511.9e0.3251x。     

象山港潮滩坡度对潮动力影响的数值研究

象山港属于狭长型半封闭港湾,湾内分布有大面积潮滩。多年以来象山港内实施了大量海岸工程及养殖工程,湾内潮滩坡度发生了显著变化。基于非结构网格和有限体积数值模式（FVCOM）建立象山港三维潮动力模型,研究湾内不同区域潮滩坡度变化对象山港潮动力过程的影响机理。结果表明：潮滩坡度下降将增大湾内纳潮量,进而增大M2分潮振幅和迟角,反之则反。铁港潮滩坡度的减小（增大）,将改变底部耗散项,进而增大（减小）M4分潮振幅。由于M2和M4分潮的振幅在湾顶较大,所以湾顶（铁港）潮滩坡度对象山港潮动力过程的影响明显大于侧岸（西沪港）。西沪港潮滩坡度对象山港潮动力过程的影响是局部的。铁港、西沪港潮滩坡度对湾内潮汐不对称、余流及潮能影响显著。铁港潮滩坡度的改变均会减弱湾内落潮占优程度。西沪港区域潮滩坡度的减小将减弱湾内落潮占优趋势,反之则反。铁港和西沪港潮滩坡度的减小,将增大余流大小及潮能密度,进而潮能耗散增大,反之则反。研究结果对河口海岸潮滩区域的工程建设及生态修复有重要参考价值。     

上游洪水对台风风暴潮过程期间长江口水位的影响研究

河口地区是河流与海洋相互作用的集中交汇区,也是上游洪水、天文潮和风暴潮等各种动力要素的综合作用区,该区域的水动力研究尤为复杂。长江作为我国第一大河,上游洪水对河口地区的影响尤其明显,特别是天文高潮、风暴潮与洪峰效应相叠加时(俗称"三碰头"),往往会对沿岸造成严重的海洋灾害。以长江大通水文站为上边界建立了一个适合于长江口地区的精细化天文潮、风暴潮和洪水耦合模型,通过对近年来影响长江口的典型台风风暴潮过程的模拟发现,耦合洪水后模型计算结果与实测更为吻合。通过理想数值实验,充分考虑天文潮、风暴潮和洪水的相互作用,定量分析了不同径流量对长江口不同区域的影响,并给出了在不同上游洪水流量和不同台风强度组合情景下,洪水对长江口地区水位的影响以及长江口地区可能出现的高水位。     

长江口水动力及污水稀释扩散模拟

利用Delft3D数学模型对长江口水动力条件、上海市现有及拟建排放口污水排放的稀释扩散场进行了模拟。模型利用潮汐数据和排放口附近的现场实测数据进行了率定和验证，分别对丰水期、枯水期的大、小潮情况下的流速场、潮位场及污水扩散场进行了研究。结果表明：长江口的水动力条件有利于污水的稀释扩散；现状排放量对长江口水环境影响不大；但如果污水在排放前不进行一定的处理，规划排放量排人长江口将会严重恶化其水质，特别是枯水期小潮时最为严重。建议根据长江口和杭州湾的环境容量，结合排放口的稀释扩散能力，合理确定污水排放方案。     

长江口河口锋的悬沙及动力特征初探

通过对2002年9月、2003年4月和2004年10月在长江口滨外区多船同步定点观测的数据进行分析,捕捉到了长江口河口锋带位置,并利用调查数据分析了河口锋带的动力特征.结果表明:长江口河口锋的位置大约位于122°10′E,30°50′N至122°20′E,31°00′N一线附近,在河口锋带有着较为强烈的河海相互作用,流速不符合典型的对数流速曲线,河水与海水的相互消长局限于海面以下5 m的表层范围,观测表明在河口锋面区悬浮泥沙为泥沙流伏在海水之上输运.     

从潮能通量变化看6000a以来长江口的迁移

引入潮能通量变化的概念,将河口区沉积动力环境、泥沙运移与能量变化联系起来,以东中国海三维高精度潮波模拟为基础,对长江口演变进行研究。模拟结果表明,全新世最大海侵以来,科氏力造成的潮能通量变化在长江口、杭州湾、舟山群岛及其外侧始终为负,减少的方向为西北;其负值区界于东经124°以西及北纬28°以北。说明科氏力的作用是使泥沙在长江和杭州湾口及其外侧邻近海域沉积,且沉积体向东南方向发育;在现代长江口外海区沉积动力环境条件下,长江口向东南迁移的范围不会越过东经124°、北纬28°这一界线。舟山群岛造成的潮能通量变化与科氏力的作用一致,但其作用量较小,仅为科氏力的1／50,影响范围也较局限。     

长江口三维潮流数值计算及动力分析

采用三维动力学数学模型对长江口潮流场进行了计算，对长江口潮流流态在一个潮周期内逐时进行了分析，并对长江口南支盐水倒灌从动力学角度进行了初步探讨。计算结果表明：文中模型较好地重演长江口潮流场，可以用于大型复杂河口工程实际中的潮流场的计算和分析。     

长江河口潮波特征的年内变化分析

对于径流变化明显的大型河口,其入射潮波受到径流季节性变化的显著影响。以往多关注洪枯季的特征对比,对年内变化过程的讨论还不充分。本文以长江河口潮波为例,基于潮区界以下多站位年内连续的实测逐时潮位资料,分析了潮差及其衰减速率、涨落潮历时等参数的时空变化特征,认识到长江河口潮波沿程特征除洪枯季差异外,还存在显著的逐月变化差异,重点关注镇江到江阴的过渡段,认识到三江营到魏村闸段在低径流月份的平均潮差衰减速率远低于其相邻上下段,仅为其三分之一。涨潮历时从河口段向近口段的递减存在拐点,到了江阴附近后,不再线性减小。并从典型径流量、沿程差异、河宽束窄等角度分析原因。     

长江口盐沼滩面演化的沉积和地球化学特征

选择长江口盐沼典型高程部位(高潮滩上部、中潮滩下部、光滩)柱状样,采用小间隔(1 cm)取样,通过粒度、颗粒有机碳(POC)含量与碳稳定同位素组成(δ13C)分析,研究盐沼滩面发育的沉积和地球化学特征,结果表明,盐沼沉积物的粒度参数、POC含量与δ13C值随深度变化明显;在盐沼典型高程部位沉积物的颗粒组成与地球化学特征差异显著,有明显的滩面趋势,这与滩面的规律性演化密切相关.柱样有限深度内有明显的相对淤积期与冲刷作用相对较强时期的交替,表明长江口盐沼滩面发育过程并不是线性的.盐沼沉积物黏粒含量对POC含量和δ13C值的垂向变化及滩面趋势影响显著,表明流域来水来沙明显制约河口盐沼的发育.对于沉积动力环境复杂、冲淤过程频繁、厚度为毫米级的砂质纹层和泥质纹层发育的河口盐沼,在沉积和地球化学研究中采用小间隔取样的效果明显,有助于揭示盐沼发育过程的更多信息,为年际滩面冲淤演变研究提供新途径.     

长江河口理论最高和最低潮面计算和应用

应用改进的河口海洋数值模式,计算长江河口及其邻近海域水位随时间的变化,利用国际上先进的T_Tide调和常数软件计算得出潮汐的主要调和常数,根据《海道测量规范》(GB12317—1998)理论最低、最高潮面算法,在考虑8个主要分潮M2、S2、N2、K2、K1、O1、P1、Q1的基础上再考虑3个主要浅水分潮M4、M6和MS4,得出长江河口理论最低、最高潮面的空间分布。采用数值模式,设计高分辨的网格,有效解决了潮位站稀少和空间分布不均的不足,提升了理论最低、最高潮面的计算精度。将基于理论最低潮面的2009年长江河口实测地形资料转化为基于85国家高程基面的地形资料,使资料得到了充分应用。     

长江口自适应网格的构造与水流和泥沙冲淤的数值模拟的初步研究

随着沿海经济带的开发利用,河口海岸动力学问题,如航道淤积、河口演变、港湾建设及污染物的排放和扩散等,日益引起人们的重视.数值模拟方法是研究这些海岸环境问题的理想工具之一,但由于河口区域的海岸线和河岸线的形状非常复杂,加上众多的岛屿,给模式网格的划分造成很大的困难.为此,我们将自适应网格的生成方法应用于河口港湾的数值模拟研究,以长江口和杭州湾的水动力学模拟为例,该法较好地克服了均匀网格拟合边界的困难,得到了较合理的计算结果.     

潮沟系统水沙输运研究——以长江口崇明东滩为例

本研究以崇明东滩2015年4月实测潮间带水沙数据为基础,分析了潮沟、盐沼及光滩的水沙特征,重点研究了潮沟系统及邻近潮滩潮周期内悬沙通量情况。结果表明:（1）潮沟表层沉积物比潮滩细,二者平均中值粒径分别为21.7 μm和33.0 μm,悬沙粒径由海向陆逐渐变小;（2）大、小潮沟潮周期内潮流均以往复流为主,垂向平均流速分别为15.4 cm/s和34.6 cm/s;盐沼界和光滩则以旋转流为主,平均流速分别为11.3 cm/s和28.9 cm/s;（3）潮沟中的高悬沙浓度出现在涨潮初期,最大可达7.5 kg/m3,而潮滩高悬沙浓度则出现在潮落潮中期和高水位时刻;大、小潮沟和盐沼界站涨潮阶段平均悬沙浓度大于落潮阶段,光滩站则相反。潮沟悬沙主要来自邻近水域,而潮滩悬沙则与滩面表层沉积物密切相关;（4）潮沟在潮周期内净输沙方向均指向滩地,大潮沟潮周期单宽净输沙量可达4.0 t/m;盐沼界处垂直岸线和沿岸输沙强度相近,净输沙由海向陆,潮周期离岸输沙强度为1.0 t/m;光滩沿岸输沙强度远大于垂直岸线输沙,光滩净输沙由陆向海。研究揭示了潮间带潮沟系统的强供沙能力以及研究区域光滩冲蚀,盐沼植被带淤积的动力地貌过程。     

长江口海域潮汐和潮流的观测研究

长江口邻近海域具有显著的强潮特征,除近岸海域外,离岸海域缺乏长期实测的潮汐潮流资料.本文分析了长时间序列的水位观测资料,结果显示长江口海域的潮汐类型属于正规半日潮,近岸海域浅水分潮显著;M2分潮是最显著的半日分潮,振幅具有从东面开阔海域向西面杭州湾口浅水海域或岛群增加的趋势.剖面海流观测资料表明本海域的潮流类型为正规半...     

Vertical structure of tidal currents in the Xuliujing Section of Changjiang River Estuary

Three long-term fixed acoustic Doppler current profilers were first used for investigating the vertical structure of tidal currents in Xuliujing Section of Changjiang River Estuary. Moreover, three different periods(spring, summer and fall) were also considered for investigating seasonal variations. The semi-diurnal tides were the most energetic, with along-channel speed of up to 80 cm/s for M₂ constituent, which dominates at all stations with percent energy up to 65%–75% during seaso...     

长江口潮间带九段沙浅滩潮水沟形态分析

潮水沟演化是潮滩滩面对环境动力和生物过程的适应,分析潮水沟的形态特征有助于反推解读滩面的响应机制。借助于滩面水位高程计算模型和参数统计分析,提出九段沙上沙滩面潮水沟存在集中和分散两种发育模式。与分散模式相比,集中模式的水动力条件更强,潮沟数量更少,等级更高,规模更大。在研究区内,单支潮水沟的汇水形式彼此不同,但两种模式的总体汇水形式相近,潮水沟均以显著线性关系随汇水面积增大而扩展,最后两侧滩面产生同等的沟化程度。     

On sedimentation of phosphorus in specified area outside of the Changjiang Estuary

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｈａｓｂｅｃｏｍｅａｖｅｒｙｓｅｒｉｏｕｓｐｒｏｂｌｅｍｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａ ｔｉｏｎ .Ｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｓｕｃｈａｓｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ,ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｎｄｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓ(ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ)ｅｔｃ .ｃｏｕｌｄｄａｍａｇｅｔｈｅｗｅｌｌ ｂａｌａｎｃｅｄｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｎａｔｕｒａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍａｎ…     

长江口崇明东滩不同植被带沉积速率研究

利用2007年丰水期、枯水期在崇明东滩芦苇带、藨草带和光滩采集的6根沉积物柱状样,研究了沉积物的粒度特征和过剩的210Pb和228Th及7Be活度的垂向分布特征,探讨了由陆地向海洋不同植被间的沉积物粒度变化规律。依据恒定比活度沉积速率模型,估算了不同时间尺度的崇明东滩芦苇带、藨草带和光滩的表观沉积速率。结果表明:3种核素示踪的崇明东滩的表观沉积速率都随潮滩植被的不同从陆到海方向逐渐降低,同时依过剩的210Pb和228Th,7Be的次序而增大。由过剩的210Pb和228Th计算的夏季沉积速率比冬季的稍高,而由7Be计算的夏季表观沉积速率则明显高于冬季的。结合沉积物粒度的时空分布和这些核素的大气通量,对利用这些核素测定潮滩沉积速率的影响因素进行了探讨。