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三峡工程蓄水前后长江口门区水下三角洲冲淤变化分析

李鹏  
【摘要】:河口口门区是陆海相互作用最敏感、演变最活跃的区域。因此,探索流域来沙锐减趋势下河口口门区水下三角洲冲淤变化的部位、量级、过程和机制,能加深对三角洲演变的认识,在滩涂的利用、海洋工程建设上都有很大应用价值。 本文采用1995-2005年长江口区地形图,应用ARCGIS等地理信息系统软件,建立了长江口口门区水下三角洲地形数据库,通过对不同时期地形数据的叠加处理,获得地形冲淤变化的强度和空间分布,并初步探讨了冲淤对长江供沙量变化的响应。 在口外一个2000km~2的矩形区域内,1995-2000、2000-2004和2004-2005年(部分区域推算)三个时段的垂向冲淤速率(负为侵蚀)分别为6.4cm/a、-3.8cm/a和-21.7cm/a,前两个时段淤积面积在总面积中的比例分别为75.5%和30.5%;10m和20m等深线也都从1995-2000年期间的净淤进转为2000-2004年的净蚀退。 为了解冲淤的空间差异性和复杂性,把研究区分成若干个100km~2的子区域,并计算了每个区域的冲淤速率。结果表明:5m等深线以浅的浅滩除九段沙在2000-2004年出现净冲刷外,其它区域自1995年以来维持净淤积;而7m等深线以深的地方却由1995-2000年的净淤积转变为2000年以来的净冲刷;以31°10′N (北槽口北沿)为分界线,以北的区域1995-2000年淤积速率和2000年后的冲刷速率都较大,而以南区域冲淤变化较和缓。为了认识口外水下三角洲斜坡和口内河槽冲淤的差异性,以南槽为例进行了冲淤对比分析。结果表明:口内河槽的冲淤空间变化大、局部的冲淤强度较大,口外冲淤变化则比较均匀;口外水下三角洲斜坡对河流来沙减少的响应更敏感(即出现由淤积向冲刷转变的时间较口内早)。 分析认为:长江口口门外水下三角洲5m以浅的浅滩持续淤积,对长江流域来沙减少的响应相对较迟钝,7-15m水深区域对长江流域来沙反应最为敏感,2000年以后水下三角洲部分区域出现侵蚀,2003年以后出现全面侵蚀;河槽对来沙条件变化也有响应,但不及7m以深的口外水下三角洲斜坡敏感。冲淤变化的主要原因是三峡水库等流域人类活动造成的长江来沙锐减以及长江口工程(如北槽深水航道工程、南汇边滩和横沙东滩的围垦工程)的建设。由于三峡水库蓄水导致长江入海泥沙下降1×10~8t/a的量级,它对口门区的冲淤过程具有重要影响。随着长江流域水库拦沙能力进一步增强和流域植被环境的进一步保护,长江人海泥沙将继续下降,口门区的冲刷可能进一步加强,值得科学界和管理部门的重视。


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