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长江口外海滨悬沙输运研究

闫龙浩  
【摘要】: 崇明东滩近岸水域是长江口区陆海相互作用最敏感的区域之一。本文在长江来沙减少的背景下,利用2009-2010年四次该区域海上调查的资料,对其悬沙浓度的时空分布和输水输沙特征进行研究,并初步总结其规律,分析其形成的原因及其对周边沉积环境演变的影响。 研究表明:(1)崇明东滩近岸水域悬沙浓度平面分布为西低东高,主要影响因素为流速和地形。(2)垂向分布总体趋势为由表层向底层逐渐增加,表层悬沙浓度是底层的1.9-6.2倍,洪季底、表层悬沙浓度差异大于枯季,同时大潮大于小潮。(3)2301站点悬沙浓度峰值主要出现在落急、落转涨、涨急这三个时段中,并经常滞后1-2 h,出现的原因主要是涨急、落急时刻流速大,而在落转涨时刻悬沙浓度背景值偏高,且盐水异重流造成的辐聚上升流,这三个峰值往往同时出现两个,从而形成双峰现象。(4)2301站点大潮悬沙浓度高于小潮悬沙浓度,大潮悬沙浓度是小潮的1.7-3.6倍,主要受大潮较大流速的影响。(5)2301站点枯季悬沙浓度高于洪季,2010年枯季大潮悬沙浓度是2009年洪季大潮的2.1倍,主要的影响因素为风浪和径流对最大浑浊带的稀释作用。(6)与历史测量结果比较,2301站点在2009年洪季悬沙浓度低于1982年,其中2009年洪季小潮悬沙浓度仅为1982年的40%,主要是由于流域来沙量减少;而2010年枯季平均悬沙浓度略高于1982年,当地地形、水动力条件以及人类活动起了更重要的作用。(7)各个站点的单宽输沙、输水和余流各层方向沿垂线上的变化基本一致的,说明三者存在密切的联系。余流的流向虽然在一定程度上代表了悬浮泥沙的净输移方向,但在动力条件复杂的河口由于流速和悬沙浓度并不完全成正相关关系,余流方向和单宽输沙方向会出现不一致情况。(8)北港经崇明东滩与北港北沙之间泓沟输运泥沙和口外海滨再悬浮泥沙是崇明东滩淤积泥沙的重要来源,而流域来沙近年来显著减少的同时,崇明东滩向海侧-4 m以深岸滩已经由淤积转为侵蚀,这些变化都将影响到崇明东滩的泥沙供给,从而使崇明东滩将来可能出现蚀退现象。


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