珠江河口潮流流量变化控制指标初探

距离左堤岸／ｍ （ａ）虎 门断面
距离左堤 岸，ｍ （ｂ）官冲断面
图 ２ 珠 江 口潮 汐 通 道 口门 近 年 断 面 地 形 对 比
Ｆｉｇ．２ Ｔｅｒｒａｉｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｒａｎｃｅ ｏｆ ｔｉｄａｌ ｃｈａｎｎｅｌ ａｔ ｔ ｈ ｅ Ｐｅａｒｌ Ｒｉｖｅｒ ｅｓｔｕａｒｙ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ
虎 门 、崖 门是 以潮 汐动力 作用 为 主的河 口，形成 了伶仃洋一虎门一狮子洋和黄茅海一崖 门一银州湖 ２大潮 汐通 道 。加大 虎 门 、崖 门 口的潮 汐吞 吐 能力 ， 加强 潮流 动力 ，理顺 水 流条件 ，是维 护潮 汐通 道 的稳 定 的关键 。为反 映人类 活动 对珠 江河 口潮汐 通道 口 门的影响，选用实测资料 ，分析了潮汐通道 口门断面 形 态和输 沙率 的变 化情 况 。
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长江科 学院．院报
２０１６生
码头 、修 造船基地 、航道 、桥梁等涉 水工程 密度不 断增 加 ，河 口围垦造 地速 度加 快 ，河 口地貌 及 动力 环境 也 产 生巨大 的变化 。动力 环境 变化 必然 引起 河 口河 床 形 态的调整 ，对潮汐 河 口稳定产 生深远 的影 响。协调 涉水工 程建设与河 口治理和保护 的关 系 ，维持河 口稳 定 ，需要 深人研 究潮 汐动 力 与 口门稳 定 之 间的关 系 ， 而 目前 在潮流控 制方 面 尚缺乏定 量指标 ，难 以满 足河 口涉水工程建 设 和管 理 的需要 。本文 以珠 江 河 口潮 汐 通 道稳 定 性 分 析为 基 础 ，探 讨 潮 汐河 口的河 相 关 系 ，初 步提 出了珠 江河 口潮流变化控制 指标 。
大 虎 和官 冲 分别 是 虎 门 、崖 门潮 汐通 道 口 门控 制 站 。对 比大虎 和 官 冲 断面 地 形 变化 （见 图 ２），相
对 于 １９９９年 ，２００５年 大虎 断面 略有 冲刷 ，官 冲断面 左侧 局部 略有 淤 积 ，右侧 局 部 冲 刷 。从 冲淤 变 形 的 幅度 来 看 ，相 对 于 １９９９年 大 虎断 面 过 流 面积 扩 大 ４．５％，平均 水深增 加０．５ ｍ，断 面冲刷 总体 幅度不 大 ； 官 冲断 面过流 面积扩 大０．２％，平均水 深增 加Ｏ．０１ Ｉｌｌ， 断 面变化 微小 。总 体 而 言 ，潮汐 通 道 口门断 面 变化 不 大 ，河 床基本 稳定 。
２ 珠江河 口潮汐通道 口门稳定性
珠 江河 口人类 活动 引起 河 口湾动力 环境 变化 主 要 有 ：深 水 航 道 建 设 使 河 口主槽 加 深 ，主槽 动力 加 强 ；河 口围垦使 口门浅海区延伸 ，浅海区纳潮容积减 少 ；河 口桥梁工程建设减少 了河道行洪纳潮 的过水 断 面 ；港 口建设 改 变 了河 口地 形边 界等 。
从 口门断 面地形 和输 沙率 的变化 分析来看 ，虽然 大虎断面 冲淤 和输 沙关 系 略有 调整 ，但 幅度 不大 ，总 体上潮汐通道 口门形态基本稳定 ，从 而可 以认为潮 汐 通道河床地形 边界与来水来 沙条 件相适 应 ，可 以采用 近期水沙和地形 资料进一步 分析河 口的河相关 系。
（ｂ）官 冲 站
图 ３ 典型洪水期潮 汐口门落潮流量与输沙率的关系
Ｆｉｇ．３ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｂｂ ｆ ｌｏｗ ａｎｄ ｓｅｄｉｍ ｅｎｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｒａｔｅ ａｔ ｔ ｈ ｅ ｅｎｔｒａｎｃｅ ｏｆ ｔｉｄａｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｉｎ ｔｙｐｉｃａ ｌ ｆ ｌｏｏｄ ｓｅａｓｏｎ
为 进 一 步 分 析 断 面 输 沙 率 的 变 化 ，根 据 “０５·６”和 “９９·７”洪 水 期 口门 实测 的输 沙率 及 流 量资料 ，点绘落潮流量 Ｑ与输沙率 Ｑ 间关系如图 ３ 所示 ，可 以看 出 ，无论 是 “０５·６”，还 是 “９９·７”洪水 期 间 ，各 口门断面输 沙 率 与 流量 之 间均 具有 较 好 的 相关关 系 。对 比“０５·６”和 “９９·７”洪 水 期 间 的 同 流量 下各 口门的输 沙 率变 化 可 以看 出 ，同流 量 下 官 冲站 的输 沙率变 化 不 大 ，大 虎 断面 的输 沙率 略 有 增 大 。 口门输沙 率 的变化与 断面 冲淤变 化规 律较 为一 致 。
径流 、潮流 、波浪 、盐淡 水 混 合 、风 暴 潮 、科 氏力 等为 河 口发 育 的动 力 因子 ，对 于河 口河床 的演 变 而 言 ，径流与潮流是最主要的动力。据实测资料分析 ， 珠江河 口最 大流 速发 生在平 均潮 位 以下 ，为 此 ，建 立 平均潮 位 下 的河 口 口门断 面面积 与落 潮流量 之 间关 系 。对于 已处 于动 平衡 状 态 的 潮 汐河 口，可建 立 一 定 的河相关 系式 Ａ 一ＱｏａＳ 。
３ 潮 汐 河 口河 相 关 系探讨
潮 汐河 口在 流域 和海域 来水 来 沙与河 床 长期相
第 ５期
何 用 等 珠江河 口潮流流量变化控制指标 初探
３ Biblioteka 互作 用下 ，经过 河流 的 自动 调整 作用 ，河床 形态 经常 处 于平衡 状态 或接 近 平衡 状 态 ，其 断 面 形 态基 本 上 与上 下游 来水来 沙相 适应 。多 年平 均潮位 下 的断面 面积 称为 临界 断面 面积 。潮 汐 河 口径 流 在不 同 时段有显著的差异 ，由于潮汐变化 ，其潮差也随时间 而变 化 ，海域 的涨 潮 量也不 同。不 同时段 ，水 沙条件 不 同 ，河床 形态也 相应 有所 调整 ，可 能形成 与所 在河 段相适 应 的某种 均 衡形 态 ，这 种 均 衡 状 态 的 断面 形 态与来 水来 沙条 件 之 间存 在 某 种 函数 关 系 ，其 时段 平均 潮位 下 的过 水 面积称 为均衡 断 面面积 Ａ 。