三峡工程对现代长江三角洲地貌演化影响的初步研究

根据长江三峡蓄水前后十余年的入海泥沙通量和河口口门区冲淤的对比分析,初步探讨三峡工程对长江河口三角洲地貌演化的影响。结果表明：（1）三峡水库蓄水以来（2003-2008年）,入库悬沙73％以上被拦截在水库里,因坝下游河床冲刷和支流来沙补给,三峡水库蓄水导致大通站输沙率下降49%;（2）1994?2000年、2000?2004年、2004?2008年,长江口门研究区（1500km2）净淤积量分别为7.25×108m3（1.21亿m3/a）、-1.03×108m3（-0.26亿m3/a）和-0.20×108m3（-0.05亿m3/a）;（3）2000年以来,河口口门外水深超过7m的大部分区域处于蚀退,尤以10-20m区域侵蚀最为强烈,但河口滩地（5m线以内）较前一时段淤积加强。主要结论：三峡水库蓄水加剧了长江入海泥沙的减少;入海泥沙减少是长江三角洲从淤积转为侵蚀的主要原因,近几年入海泥沙减少和河口口门区出现的冲刷有一半左右可归因于三峡工程的运行;河口滩地的逆势淤积是近年一系列的河口重大工程影响的结果。     

杭州湾海域水体悬沙粒度统计分析

利用2000年9月在杭州湾进行的原型水文泥沙测验所获取的648个悬沙粒度样品,进行了样品粒度统计分析,结果表明:在杭州湾测验区域,粒径为4.00～20.20μm的悬沙出现频率最高;悬沙的中值粒径值自东向西迅速增大;北岸海域悬沙的中值粒径值大于南岸海域悬沙的中值粒径值。     

长江干流有机碳的时空输运特征及三峡工程对其影响

2006-04,2008-04,2008-05沿长江干流采集表层水样,并于2006-05~2007-05在下游大通站进行每月2次、为期1 a的连续观测,测定溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)及总悬浮物(TSM)。结果表明:长江重庆以上江段DOC浓度较低,重庆至河口由于人为污染排放DOC表现出高值;干流POC与TSM显著正先关,POC%(TSM)随TSM含量增大呈负指数关系下降。大通站有机碳浓度及通量均表现出明显的季节性,2006-06~2007-05全年经大通站进入河口的DOC、POC通量分别为1.17×106tC和1.88×106tC,其中洪季(5~10月)输运的有机碳占到总有机碳的70%,组成以颗粒态为主。三峡水库135 m及156 m蓄水后,泥沙在库区的沉降作用显著影响长江POC的输运特征及入海通量;从目前观测结果看,三峡库区DOC浓度并没有表现出明显的升高趋势,可能与水库运行时间尚短有关。     

近年来长江口南港河道泥沙特性变化研究

基于长江口南港多年实测水文泥沙资料,结合泥沙颗粒电镜观测数据,分析近年来尤其是三峡大坝蓄水拦沙后南港河道泥沙特性的变化。结果表明,三峡大坝蓄水拦沙后南港含沙量呈现一定的时间和空间变化规律。总体上,南港上游河道含沙量在三峡大坝蓄水拦沙后的前几年变化不大,从2009年开始显著减少。而南港下游河道含沙量的响应变化并不明显。泥沙再悬浮作用对南港含沙量的贡献较大且相对大坝蓄水拦沙前有所增强。近年来南港上游河道底沙运动活跃,悬沙和底沙的交换作用强烈。同时,近年来南港上游河道水体背景含沙量变小,泥沙颗粒沉速变大,即泥沙粒径变粗,细颗粒泥沙组分变少;而南港下游河道水体背景含沙量、泥沙颗粒组分的变化均不明显。总之,南港河道泥沙特性变化正处于对流域来沙锐减和陆海动力相互作用的调整过程中。     

长江口邻近陆架沉积物粒径变化趋势及动力成因

基于长江口外邻近陆架近20年实测数据,分析了邻近陆架区域表层沉积物中值粒径、砂-泥分界线和泥质区变化规律,并探讨了自然机制和人类活动等对其影响。结果表明:1近期(2006-2010年)长江口邻近陆架区域沉积物中值粒径和砂、粉砂和粘土等值线分布格局较2006年以前未发生明显变化;2伴随流域入海泥沙量和海滨区悬沙浓度的减小,陆架区域表层沉积物中值颗粒表现为粗化趋势发展;3陆架区域砂-泥分界线2004-2007年在北侧(31°30′以北)无明显趋势,南侧(31°30′以南)为向口内移动,2008-2010年无论南侧还是北侧均为向口内移动,主要受长江径流枯水期,引起潮流水动力相对增强、悬沙浓度减小及苏北沿岸流等影响;4泥质区域为长江口沉积速率最大区域,由于入海泥沙和海滨区域悬沙浓度降低,三角洲侵蚀等环境下表现为减小趋势,因北槽深水航道整治工程的实施改变了南北槽分流比,南槽下泄径流水动力增加,使得泥质区位置存在南偏趋势。     

三峡工程运行对洞庭湖与荆江三口关系的影响分析

三峡水库于2003年6月1日正式开始蓄水,其防洪、发电、航运等综合效益日益明显。根据水文泥沙观测资料,采用BP(Back Propagation)神经网络、变差系数法、双累积曲线法等方法分析三峡工程的运行对洞庭湖与荆江三口关系的影响,结果表明:(1)从年际和年代际尺度上看,长江上游降水量减少和三峡工程建设等人类活动是影响洞庭湖水沙变异的主要因素;(2)长江中下游荆江三口分流分沙锐减,并呈现三口口门趋于淤积,藕池河和虎渡河逐渐走向衰亡;(3)从洞庭湖泥沙沉积量过程线来看,2003—2010年洞庭湖的累计泥沙淤积量仅为2301×104t,比多年平均值减少95.6%;(4)运用BP神经网络对洞庭湖出湖水量和沙量进行模拟,结果显示模拟精度满足洞庭湖出湖水沙预测的需要。     

2019年长江口南北槽水域表层沉积物特征分析

为探究长江口区域最新的泥沙运动特征,于2019年枯季(1月,21个样本)和洪季(8月,58个样本)在长江口南北槽及周边区域现场取样河床表层泥沙样本,测量了样本的中值粒径和级配分布。采用Folk-Ward公式计算了泥沙样本的粒度参数(分选系数、偏度和峰度),并分析了沙样本内磁性物质含量。基于上述泥沙物理参数,进一步对比分析洪枯季研究区域河床表层泥沙的时空分布变化特征。分析结果表明北槽内洪枯季泥沙样本中值粒径空间分布特征一致,南槽中段洪季泥沙样本中值粒径远小于枯季泥沙样本中值粒径,南槽其他区域洪枯季泥沙样本中值粒径空间分布特征一致。同一中值粒径下,不同沙样本(中值粒径大于63μm)各粒度参数之间差异显著,而泥样本(中值粒径小于63μm)粒度参数间差异相对较小。此外,磁性物质含量测量结果表明枯季沙样本磁性物质组成的空间分布存在一定的差异,而洪季沙样本磁性物质的空间分布相对均一。     

长江干流有机碳的时空输运特征及三峡工程对其影响

2006-04,2008-04,2008-05沿长江干流采集表层水样,并于2006-05～2007-05在下游大通站进行每月2次、为期1 a的连续观测,测定溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)及总悬浮物(TSM).结果表明:长江重庆以上江段DOC浓度较低,重庆至河口由于人为污染排放DOC表现出高值;干流POC与TSM显著正先关,POC%(TSM)随TSM含量增大呈负指数关系下降.大通站有机碳浓度及通量均表现出明显的季节性,2006-06～2007-05全年经大通站进入河口的DOC、POC通量分别为1.17×106tC和1.88×106tC,其中洪季(5～10月)输运的有机碳占到总有机碳的70%,组成以颗粒态为主.三峡水库135 m及156 m蓄水后,泥沙在库区的沉降作用显著影响长江POC的输运特征及入海通量;从目前观测结果看,三峡库区DOC浓度并没有表现出明显的升高趋势,可能与水库运行时间尚短有关.     

黄河口现行流路入海水沙特征对流域的响应

基于1976-2012年利津站实测水沙资料,选取1976-1986年、1987-1999年及2000-2012年作为特征时段,探讨了黄河口现行入海水沙条件变化的阶段性特征,重点研究了入海泥沙粒度特征对入海水沙变化的响应情况。结果表明:(1)与1976-1986年年均入海流量1 020 m~3/s相比,1987-1999年与2000-2012年入海流量大幅度减小,分别为473.7 m~3/s和504.7 m~3/s;(2)与1976-1986年年均入海含沙量24.4 kg/m~3相比,1987-1999年大幅度减小至15.9 kg/m~3,2000-2012年仅为4.1 kg/m~3;(3) 1976-1986年入海悬沙中值粒径为0.022 mm,1987-1999年减小至0.016 mm,2000-2012年又变粗至0.021 mm,反映水库正常运行一段时间后,下游河床冲刷造成入海泥沙粗化;(4) 2000年后利津站与花园口站悬沙粒度特征变化趋势趋于一致。研究还揭示了利津站床沙特征与流域前4年来沙系数存在较好相关性,利津床沙粒径呈现随来沙系数减少而增大的趋势,表明流域来沙量减少会造成利津站床沙粗化。     

长江河口北槽河道悬沙絮团特性及其影响因素研究

利用多种先进室内外测量仪器进行河口现场观测和室内电镜扫描获得相关资料,对长江河口北槽河道细颗粒泥沙絮凝的水沙环境、絮团的微观形态结构、絮团的粒径组成及其主要影响因素进行了综合分析和讨论。结果表明,北槽河道具有非常适宜细颗粒泥沙絮凝的潮流、盐度、含沙量和悬沙颗粒粒径等基本环境条件。北槽河道悬沙絮团形态多样,主要包括松散状絮团、蜂窝状絮团和密实状絮团。絮团主要由细粉砂和黏土类细颗粒泥沙组成,表面多粗糙不平,结构或密或疏。絮团粒径变化与潮周期动力过程密切相关,具有周期性变化特征。涨、落憩时絮团粒径较大,涨、落急时絮团粒径较小。絮团粒径涨憩大于落憩,小潮大于大潮。垂向上,絮团粒径由表层至底层逐渐增大。周期性潮流流速对北槽河道悬沙絮团粒径变化起到了控制作用。北槽细颗粒泥沙絮凝作用,是导致疏浚航道发生回淤的主要原因之一。     

Changjiang River sediment delivering into the sea in response to water storage of Sanxia Reservoir in 2003

1 IntroductionHuman activitieshavebeen stronglyaffecting theworld river sedimentsupply to the oceans since the19thor20thcentury(StanleyandW arne,1993;Fanos,1995;Sm ithandW inkley,1996;Stanley,1996;Yang,Shi,etal.,2004;Yang,Zhao,etal.,2002).Thesedi-m enttra…     

东海陆架中北部沉积物粒度特征及其沉积环境

通过对东海陆架表层沉积物粒级组成、粒度参数、14C年龄和微体古生物组合的综合分析,绘制了东海陆架的沉积物类型分布图;运用Folk等(1970)沉积物分类方法将东海表层沉积物分成砂、粉砂、粉砂质砂、砂质粉砂、砂质泥5种类型,其中粉砂质砂分布最广,砂质泥分布最少;沉积物由陆向海粒度变粗,反映沉积过程中的物源和沉积动力控制作用。根据沉积环境及成因分析,可将东海陆架沉积分为3类:分别是长江口外席状砂沉积区、现代泥质沉积区和陆架中部砂质沉积区。长江口外砂质沉积是全新世冰消期晚期潮流作用及风暴潮流共同作用的产物,是高海平面以来太平洋潮波系统作用下的潮流沙沉积,沙波地貌仍在发生变化。现代泥质沉积区包括长江前三角洲沉积、浙闽沿岸流沉积和济州岛西南泥质沉积三个区域,不同沉积区的成因机制不同。陆架中部砂质沉积是末次冰盛期之后海侵作用下发育的砂质沉积物,在海侵的不同阶段中沉积物被冲刷改造,具有不等时性特征,沉积环境与现代陆架海洋环流的动力特征不一致,现代沉积作用较弱,仅接受悬浮体细粒沉积。     

近20年来长江口表层悬沙分布的遥感监测

利用近20年来长江口地区的美国陆地卫星Landsat TM和ETM影像反演得到了长江口海区表层悬沙分布遥感解译系列图,讨论了长江口表层悬沙的空间分布特征、潮汐变化对泥沙分布的影响、三峡工程对泥沙分布的影响及河口径流量和输沙量对泥沙分布的影响等;描述了长江口海区洪枯季的表层悬沙扩散外界和高浑浊水域范围的变化趋势,并分析了...     

南黄海表层沉积物微量元素地球化学特征

分析了在南黄海采集的295个站位的表层沉积物样品的微量元素含量和500个站位的粒度参数,研究了南黄海沉积物微量元素含量、平均粒径和判别函数的分布特征及微量元素、沉积物类型和平均粒径的相关性。南黄海沉积物微量元素分布由于物质来源和与沉积物类型相关性的不同,表现出明显不同的分布规律:Sr分布与黄河、长江和生物碎屑碳酸盐的贡献有明显关系;Ba分布与黄河、锦江物质供给有关;东部Rb元素分布反映了韩国河流沉积物对南黄海东部的影响;Co分布反映了长江物质的运移方向。Ba和Cu与沉积物类型相关性不明显,不受沉积物粒度控制;Sr、Co、Rb则可以用于区分黄河、长江和韩国河流沉积物的来源。     

长江口南支河床容积对来沙量减少的响应规律研究

近年来,长江中下游来沙量持续性减小,其对河床冲刷的效应已逐渐在长江口显现。然而,长江口河床容积的变化特征缺少定量研究,与来沙量减小的时空响应规律不明确。通过分析长江大通站、徐六泾站的泥沙资料,并统计不同高程下的河床容积随时间变化特征,建立不同区段、不同高程河床容积与上游不同时段平均来沙量的关系。结果表明,大通站2003—2020年的年输沙量较三峡工程建成前有大幅减少,其对徐六泾站的当年洪季含沙量有着直接且显著的影响。长江口南支0 m以下河床处于冲刷态势,2003年后河床冲刷速率有明显增加,其中-10 m以下深槽部分的冲刷量贡献最大。南支主要落潮通道河床容积与前1年大通平均来沙量具有显著的相关性,因此来沙量减小主要引起长江口落潮通道河床容积增加,其效应具有约1 a的滞后性。     

冰后期最大海侵以来长江,钱塘江河口湾发育过程的沉积动力学研究

利用二进流数学模型对冰后期最大海侵以来５期古岸线与现在岸线条件下古长江河口湾、古钱塘江河口湾及其邻近海域的主要水动力Ｍ２潮流场进行了数值模拟;在此基础上,分别计算了进入不同时期潮流场的７种粒径泥沙的潮平均单宽悬移输沙率与扒移输沙率及其相应的输沙率散度,据此得出不同粒径泥沙在当时潮流场中的悬移与推移输过趋势,划分了海 淤积区与冲刷区 同时期的潮流场作用下,长江入海泥沙除最大限度地沉积在古长江河口湾（     

长江三峡工程对长江口外流场的影响

长江三峡枢纽工程是综合开发利用长江水利资源的一项举世瞩目的大工程，建成后将对我国社会主义建设带来巨大的经济效益。但是，也必须考虑到它对长江下游流域以至河口及其邻近海域的生态环境带来的影响。因此，必须在工程建设之前进行深入研究。 根据“三峡工程对长江河口区生态与环境的影响和对策”这一课题的要求，本文就三峡工程对长江口区流场的影响作一初步分析。     

长江河口区边界层参数的观测与分析

2003年11月在长江口南槽用ADCP进行定点水文观测,结果表明研究区为不规则半日潮,在水流转向期流速较低时常出现悬沙浓度峰值。根据流速对数剖面分布模型与悬沙分布模型,分别计算了海底边界层参数,其中潮周期内摩阻流速可达0.15 m/s,粗糙长度为0.01~1.2 m,拖曳系数为10-3~10-4,边界层厚度为2~4 m,悬沙的沉降速率为0.2~6 mm/s。     

长江口水沙变化与趋势预测

随着长江流域水土保持、上游水库拦蓄调节、沿江用水增加及气候变化,进入长江口的水沙通量发生改变,入海泥沙量锐减。此外,长江口相继实施了深水航道治理、青草沙水源地、浅滩圈围等大型工程。因此,需要针对长江口水沙变化开展相关研究。对长江口陆相和海相水沙变化规律及趋势、河床容积与泥沙收支变化以及整治工程下分汊河口演变预测等进行了概述,预测了今后10～50年大通站流量、含沙量、输沙量变化以及南北槽的演变趋势,为进一步研究变化条件下的长江口重大工程安全提供基础条件。