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长江口九段沙上沙典型岸滩短期地貌动力过程研究

李平  
【摘要】: 长江河口呈三级分汊四口入海的河势格局,九段沙位处长江口南北槽之间,是现代长江河口第三代新生江心沙洲,是一块未受围垦影响的“处女地”,也是国内唯一基本保持原始河口沙洲地貌及其发育过程的重要地区。本文即确定九段沙上沙为研究区域,着重分析了九段沙上沙一典型岸滩的短期地貌动力过程。本文选用的实测资料数据包括:在九段沙上沙布设的2个断面9个测站,于2006年6月~2007年6月逐月测取的滩面高程资料和采集的表层沉积样品,与此同时,在上沙码头—固定采样点逐日采集的悬沙水样,并于2006年洪枯季在上沙码头前沿水域进行的两次定点周日水文测量。 本文利用水文学、泥沙运动力学和数理统计相结合的方法,详细分析了九段沙上沙一典型岸滩短期冲淤演变特征,及其表层沉积物和悬沙浓度年内变化特征,探讨了上述岸滩的短期地貌动力过程及其演变机理。 研究结果表明,潮滩具有明显的季节性冲淤循环规律,呈现“洪淤枯冲”的变化特征;潮滩表层沉积物在时间上也表现出洪枯季变化特征:丰水期潮滩淤积,沉积物粒度较细;枯水期潮滩冲刷,沉积物粒度较粗。潮滩沉积物在空间上表现出明显的纵向差异和横向分异特征,这是由于人工抛石筑堤改变了潮滩泥沙来源及水动力条件。 2006年“碧利斯”台风期间,波高达2.56m,增水1m多,强浪伴随增水,导致滩面平均蚀低6.4cm,最大蚀深20.2cm,其侵蚀量占年侵蚀总量近五成。台风作用造成滩面冲刷,沉积物粗化,台风过后滩面迅速回淤,粒径变细。台风期间的沉积物粒径变化幅度较正常天气大近1~2个数量级。这充分表明,暴风浪是引起九段沙上沙岸滩及其沉积物短期突变的重要动力因素。 对比两断面岸滩及其表层沉积物粒度特征变化过程和结果之异同认为,有人工抛石堤庇护的潮滩相对于自然潮滩,其冲淤变化量值和幅度均较小,而其相对高程与悬沙浓度间的线性相关系数变幅大,表明人工抛石堤具有一定的护岸保滩功能,但其同时也改变了潮滩自然发育演变过程和规律。 上述岸滩短期变化主要原因在于波浪掀沙和潮流输沙的联合作用。由于潮流和潮位位相不一致,造成涨潮流携高含沙量水体上滩落淤,落潮流携低含沙量滩水归槽,涨潮输沙淤滩被波浪刷滩所掩盖,潮滩年累积演变(净变化)趋于侵蚀。 综上所述:上述岸滩年周期冲淤演变特征及其表层沉积物和悬沙浓度年内时空分布特征,是在人为因素影响基础上,暴风浪和流域来水来沙综合作用的体现。该研究结果可为河口湿地的保护和建设提供科学依据。


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