福建东山湾潮流和余流特征研究

东山湾位于台湾海峡南口的西岸,属于潮控型半封闭海湾.本文章通过对M1站1周年的流速、流向及对应的风速、风向资料进行分析,结果表明:M1站正压流动特征显著,潮流日不等现象较明显,相邻潮次中涨急流速明显小于落急流速.观测期间,M1表、中、底3层实测最大涨潮流速分别为83,78,71 cm/s,实测最大落潮流速分别为152,104,100 cm/s.夏季表层余流流速明显大于中层和底层,冬季各层余流速相差则较小.径流是M1站的余流的主要因子.夏季,径流对表层作用最为明显,其余流流速明显大于中层和底层,中、底层由于受温盐跃层产生的斜压效应作用,出现较长时段的北向余流;冬季东山湾平面和垂向温、盐分布均匀,各层余流流向均为落潮方向,且表层往底层方向,流速变幅不大.由于其半封闭型的海湾形态,风应力对东山湾的余流贡献较小.     

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...     

Variations and net transport of dissolved inorganic nutrients in the South Passage of the Changjiang （Yangtze River） Estuary

Dissolved inorganic nutrient elements were analyzed from the samples collected in the South Passage of the Changjiang (Yangtze River) Estuary in March 2003, including NH4 , NO3-, NO2- and PO43-. The water samples were collected with a Niskin sampler hourly at the near-surface, middle and near-bottom depths at the three stations -A1, A2 and A3-during two complete tidal cycles of neap tide and spring tide. Results showed that 1) the concentrations of NH4 , NO3- and NO2- were a little higher respectively during the neap tide than those during the spring tide, while PO43- showed an opposite trend, and each was higher in the ebb tide than in the flood tide, either for the neap tidal cycle or the spring tidal cycle; 2) higher stratification of the nutrients existed obviously in this area, with the concentrations of which increased from the bottom to the surface, especially for NH4 and NO3-; 3) the coefficient of variation (C.V.) values of all dissolved inorganic nutrients varied from 4.06% to 36.8% beyond different influences of the tidal current and Changjiang runoff; 4) with increasing suspended matter in the water column, the concentrations of PO43- became lower in the filtered water; and 5) the total transport of each tidal cycle was much more in the spring tide than in the neap tide, and the positive values indicated that the nutrients had been exported to the East China Sea. Studies on the variations and net transport of dissolved inorganic nutrients in the South Passage of the Changjiang Estuary will provide the scientific basis for the study of the mechanism of red tide in the East China Sea.     

近期长江河口冲淤演变过程及自动调整机理研究

基于长江河口1997年以来数字地形图和近期水文泥沙实测资料, 分析研究了近期长江河口大量人工整治工程和流域水库工程建造的影响下的河口河道自动调整过程。结果表明:1997年以来的16年中河口段中上游河道微冲刷、拦门沙滩顶仍保持淤积外移、口门外侧近海域冲刷的态势略有增强, 而其影响原因与历史时期的自然因素影响为主略有差异, 近期人类高强度活动的影响贡献率增大。首先, 南支至南港和北港中上游河段河床发生普遍冲刷, 河床沙活动较活跃, 床面微地貌沙波发育更明显, 而口门外侧海域地形略有冲刷蚀退, 这些变化与流域来沙锐减有直接关系;北支、北港口门、南槽和北槽河道拦门沙河段呈淤积, 尤其北槽主航道的拦门沙河段6m水深浚深为12.5m后回淤量很大, 这些与拦门沙河道动力结构环境、河口和海域再悬浮泥沙补给有关;局部河段出现强冲和强淤现象, 与近期河口工程建造有关。所以, 长江河口近期正处在对自然因素变化和人类活动增强的自我缓慢地自动调整和适应过程之中。故然, 开展此类研究有其重要的现实意义。     

近期长江河口南汇南滩水域水沙变化特征

基于南汇南滩水域2011年12月和2012年6月洪、枯季大潮的现场水文观测资料及2003年2月枯季大潮、2004年9月洪季大潮的历史观测资料,分析潮流历时、流速、优势流和含沙量等水沙现状和变化特征,探讨近年来该水域水沙变化的主要影响因素。结果表明:(1)目前,南汇南滩水域洪季大潮落潮流占主导优势,枯季大潮涨潮流占主导优势;(2)东海大桥及其周边促淤围垦工程后,洪季大潮落潮优势增强,涨潮垂线平均含沙量减少,落潮垂线平均含沙量增多;枯季大潮落潮优势减弱,涨、落潮垂线平均含沙量均减少;(3)近岸工程建设是南汇南滩水域洪季落潮优势增强、枯季落潮优势减弱的主要影响因素;涨、落潮垂线平均含沙量的变化主要与工程建设、流域来沙量减少、近岸沙体变迁等作用有关。可为河口河槽治理提供理论依据。     

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。     

长江口南北槽分流口洪季水沙变化过程研究

河口分流口的水沙变化过程是影响河口三角洲发育的核心环节,对下游河势的稳定起着关键性的作用。本文通过对北槽二、三期工程前后的南北槽分流口河段洪季大潮期间的同步水沙观测数据进行分析,以探讨长江口深水航道工程整治对分流口水沙过程的影响。结果表明:(1)北槽二期工程到三期工程后,分流口洪季以落潮优势流、优势沙为主的格局基本没有发生改变,但南槽优势流、优势沙出现略有变大,而北槽略有变小现象;(2)分流口洪季的水体输移主要受控于欧拉余流的变化,除北槽入口段水体净输移量一直较小外,其他河段在二、三期工程实施期间均有大幅提升,其中斯托克斯余流变化不大,拉格朗日余流与欧拉余流变化相一致,南槽呈波动状上升,北槽先增后减;(3)在二期到三期工程期间,北槽分流比明显减小,入口段落潮流速减小,含沙量较高,水体输移量降低,输沙强度减弱,由此导致二期工程以来北槽入口河段淤积强度加重。     

黄河三角洲飞雁滩表层沉积物对水动力的响应

利用2004年4月所采集的104个表层沉积物样品粒度分析资料及实测水文数据,探讨了空间上黄河三角洲飞雁滩表层沉积物对潮流及波浪等水动力的响应过程,以及该区域表层沉积物的输移趋势和补给来源问题。结果表明:(1)该区潮流掀沙作用范围包括潮沟前部约8~12 m水深和1~5 m水深内水下潮沟区域,以及海堤前部1.7~17 m水深范围,而对于波浪动力作用,其掀沙范围除受沉积物空间分布格局控制外,还取决于其波能的大小和实际水深,且该区所能够承受最大波浪波高不超过3 m;(2)该区域沉积物补给来源主要为波浪动力尤其是大风浪引起的风暴潮所起动并导致其离岸输移的潮间带甚至潮上带较细颗粒泥沙;(3)总体上,除潮沟入口处外,该区域表层沉积物以离岸输移为主。     

长江河口南、北港河道挟沙能力研究

近年来,随着长江流域来沙量的减少,河口水沙动力条件以及河床地形必将发生一定程度的变化。通过对长江口南﹑北港河道连续9d小潮至大潮水沙定点观测发潮流速增强,大潮期含沙量较高,表明泥沙再悬浮明显。通过实测数据分别给出大、中小潮南、北港河道挟沙力经验公式,显示出潮流与含沙量具有良好的相关性,同时显示出潮流流速与挟沙能力的方次变化有良好的对应性。     

现代黄河三角洲潮滩原状沉积物冲刷试验

在海岸防护工程决策中,沉积物的抗冲能力成为需要考虑的重要因素之一。以2004年4月在黄河三角洲北部海岸高潮滩取得的一个30 m沉积物柱状样为例,在测定沉积物的结构、颗粒组成、密度、含水率等基础上,进行了分层沉积物的冲刷试验。结果表明,沉积物临界起动切应力与含水率、中值粒径成一定的负相关关系,与粘土含量呈显著正相关关系,同一类型沉积物的临界起动切应力与密度成一定的正相关关系。同时,近表层沉积物抗冲性最差,9.1~13.5 m深度存在抗冲性较强的沉积层。沉积物的颗粒组成、结构、密度、含水率等决定了冲刷率与剪应力的变化关系。