河口最大浑浊带数学模拟研究的进展

分三个方面介绍了河口最大浑浊带研究中数学模拟研究的进展：（１）利用通量分析计算河口盐度、污染物和泥沙通量，分析带内泥沙富采机制；（２）由物质平衡原理建立一维和较简单的机理模型，讨论最大浑浊带的成因；（３）据水动力方程和物质平衡方程建立二维或三维数值模型，计算最大浑浊带的水流结构和物质浓度分布，模拟并探讨不同条件下最大浑浊带的成因和演化机制。     

长江河口最大浑浊带的悬沙输移特征

根据１９８８年洪、枯季在和长江口南、北槽进行的最大浑浊带专项水文观测的资料，对悬沙输移的分项因子进行研究。结果表明，长江口最大浑浊带的悬沙输移过程存在明显的潮泵效应及强烈的悬沙、底沙双向交换；长江口南、北槽之间存在一个大尺度的平面环向悬沙输移，同时南、北槽自身还有次一级尺度的槽内平面环向悬沙输移。本文还探讨了最大浑浊带与拦门浅滩相互影响、彼此制约的关系。     

长江口南槽最大浑浊带枯季大小潮悬沙峰特征及其动力机制

长江口最大浑浊带是陆海交汇的核心区域,其航槽是扼海-河联运的咽喉,悬沙峰的涨落潮周期变化深刻影响航槽的稳定性。本文利用长江口南槽上、中、下段3个站点枯季小潮和大潮的流速、盐度、悬沙平均粒径和悬沙浓度的实测资料,分析最大浑浊带悬沙峰特征及其动力机制。发现:流速和滩槽交换增强导致大潮平均悬沙浓度比小潮增加了0.78—1.97倍,絮凝也导致憩流底层悬沙浓度增加8%左右,但流速和絮凝与悬沙浓度的关系均非线性。大小潮盐度梯度与底层悬沙浓度关系呈现高线性相关关系,表明盐度梯度强化或突变是泥沙再悬浮形成悬沙峰的主要动力。     

温州海区近岸表层水体悬沙分布及运动规律的遥感分析

利用Landsat-5/7卫星影像资料和实测含沙量资料,建立温州海区悬沙遥感模式,对表层水体悬沙分布及泥沙运动情况进行分析。研究表明,该海区水体表层平均含沙量较高,为0.1~0.3 kg/m3,受落潮流和N-NE向风浪作用及江浙沿岸流的影响,泥沙有自北向南沿岸输移的趋势,并在距浙江沿岸30~40 km范围内有一条明显的泥沙浑浊带,其范围由北向南逐渐减少,表层水体含沙量也由北向南逐渐降低,对浙江沿岸的泥沙运动产生重要影响。     

长江口最大浑浊带及邻近水域营养盐的分布特征

根据2003年11月~2004年8月4个航次的调查数据,探讨了长江口最大浑浊带及邻近水域营养盐的分布特征。结果表明,营养盐浓度一般随盐度的增加而减小,不同营养盐表现出不同的平面分布和季节变化特点。最大浑浊带所处地理位置、水动力状况、高悬浮体含量以及生物活动等决定了营养盐分布不同于整个调查水域。与整个调查水域相比,最大浑浊带营养盐浓度更高;无机N的硝化作用进行得更为充分;高的DIN/PO4-P和SiO3-Si/PO4-P比(远高于Redfield比),相对低的SiO3-Si/DIN比等。透明度是最大混浊带浮游植物生长的主要限制因素。营养盐在河口的转移除了海水稀释作用外,还有部分的生物转移以及受悬浮体-沉积物系统的影响,特别是PO4-P。在最大浑浊带,富营养化现象更为严重。     

长江河口最大浑浊带的泥沙特性和输移规律*

本文通过对不同河段的泥沙特性和输移规律的对比分析,确认长江河口来沙丰富,在河口潮流不对称和重力环流的作用下,大量泥沙向滞流点辐聚,形成最大浑浊带。最大浑浊带含沙量高,泥沙絮凝沉速快。潮流强劲,引起床沙再悬浮,输沙能力强。长江河口最大浑浊带活动区与河口拦门沙位置基本一致。本研究成果对于加深认识河口拦门沙的成因和变化,以及航槽治理具有重大的现实间义。     

特大洪水期间长江口浑浊带分粒级输沙特征

基于2020年7月特大洪水期间长江口浑浊带南槽、北槽和北港多站位同步实测水沙动力数据,研究了河口浑浊带分粒级输沙时空特征及其对泥沙来源响应的指示意义,结果表明：1）北港和北槽是流域泥沙净向口外输移的主要输沙通道,南槽是海域泥沙净向口内输移的主要输沙通道,主槽内粉砂是主要输沙组分,占比63.2%,口外粉砂和黏土是主要输沙组分,分别占43.2%、40.9%;2）大潮粉砂输运占比高于小潮,黏土输运占比低于小潮,口外测站砂组分在大小潮期间在横沙浅滩和九段沙间沿岸输移,横沙浅滩附近大、小潮离岸输沙分别是北港口外的1.7倍和8倍,不利于横沙浅滩淤涨;3）当前流域减沙高达70%,此次特大洪水期间黏土、粉砂和砂三组分近底净向口内输移为减沙背景下的口外供沙提供了有力的佐证。     

长江口南槽最大浑浊带短周期悬沙浓度变化

2003年2月17～24日,在长江口南槽最大浑浊带地区进行了大、小潮水文泥沙定点连续观测.用OBS-5观测水深、盐度和浊度,用直读式海流计(SLC9-2)观测不同水层流速,同时获取了不同潮时不同水层悬沙水样.通过对水深、盐度、浊度、悬沙浓度和流速等数据进行大、小潮周期对比与分析.得出如下主要结果:(1)盐度和水流流速变化范围分别为13.5～22.3和0.30～2.13 m/s;(2)表层与底层悬沙浓度变化范围分别为180～222 mg/L和1 019～1 300 mg/L;(3)一个潮周期内,可出现4次悬沙浓度峰值;(4)通常情况下,悬沙浓度值涨潮大于落潮,大潮大于小潮,但强风或风暴潮会改变大、小潮的悬沙浓度变化格局.研究表明,研究区悬沙浓度变化具有一定的周期性和规律性,但也存在一些不确定性.长江口南槽最大浑浊带的发育主要是由于"潮泵效应"和盐水异重流引起的对床底侵蚀和泥沙再悬浮造成的.另外,动水絮凝和滩槽之间泥沙交换,也对最大浑浊带的形成与发育有重要影响.     

河口浑浊带成因

河口“浑浊带”(Turbidity maximum),又称“最大浑浊带”,“最大浊度带”,“大含沙量区”等,是广泛存在于河口的一种动力沉积表征。它的主要特征是含沙量明显高于上游和下游地区,而且在不同的水文条件下持续出现。河口浑浊带对河流泥沙向海的输移、对河口泥沙的淤积产生巨大影响,对各种化学元素(包括有害元素)具有过滤器的作用;在浑浊带内透光性弱,生物活动受到