人类活动对长江河口过程的影响_沈焕庭
2020届高三地理一轮复习——人类活动对水循环环节的影响
2020届高三地理一轮复习——人类活动对水循环环节的影响(2020·河南阶段性检测)作为浙江母亲河——钱塘江的正源，总长为359 km的新安江从安徽黄山山间发源后，下游流入浙江重要的饮用水源地，也是中国长三角区域的战略备用水源地——千岛湖，上游来水水质对千岛湖水质起着决定性的作用。
为缓解杭州市民的饮用水紧张问题，千岛湖引水工程前期领导小组成立，设计的引水规模每年总共约20.7亿m3，但遭到了位于新安江水电站下游的建德市等地部分市民的强烈反对。
据此完成1～2题。
1．上述引水工程直接影响到水循环的()A．径流环节B．降水环节C．蒸发环节D．水汽输送环节2．千岛湖调水工程对下游富春江可能带来的不利影响有()A．电力供应紧张B．河道的通航能力下降C．降水减少，气候变干D．河流含沙量和流速变大(2020·武威一中阶段性检测)雨水花园是自然形成或人工挖掘的种有灌木、花草、树木等植物的浅凹绿地，被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水，是一种生态可持续的雨水控制与雨水利用设施。
读图，完成3～4题。
3．雨水花园直接影响的水循环环节是()A．降水B．水汽输送C．地表径流D．蒸发4．图中暗管的作用是()A．及时吸收下渗的雨水B．及时排出下渗的雨水C．收集可利用的地下水D．加速地下水的净化(2019·安徽合肥一中测试)下面示意某大河流域规划50年后建设用地增加比重(图a)和该流域水循环某环节水量增加比重(图b)。
读图完成5～6题。
5．材料中某水循环环节是()A．降水B．蒸发C．地下径流D．地表径流6．流域建设用地增加对流域环境的影响是()A．使区域气候趋于干热B．河流中下游地区洪涝减少C．流水侵蚀作用加强，水土流失严重D．岩层结构趋于稳定，地质灾害减少(2019·莆田模拟)下图为“西南某地将原始生态林改为橡胶林后的水循环示意图”。
读图，完成7～8题。
向本期载文的审稿专家致谢
海洋通报39卷沈焕庭,李九发,金元欢,1995.河口涨潮槽的演变及治理.海洋与湖沼,26(1):83-89.石盛玉,程和琴,郑树伟,等,2017.三峡截流以来长江洪季潮区界变动河段冲刷地貌.海洋学报,39(3):85-95.孙弋,黎兵,严学新,等,2018.长江口南北港分汊口控制工程对北港河势的影响.泥沙研究,(5):33-38.盛皓,2017.长江口青草沙水库前沿河床动力地貌过程及库堤安全预警分析.上海:华东师范大学河口海岸学国家重点实验室.苏俐珊,2017.长江口洪枯季水沙动力场特征分析.天津:天津大学建筑工程学院.王永红,沈焕庭,刘高峰,2003.河口涨潮槽的研究进展.海洋通报,22 (3):73-80.王永红,沈焕庭,李九发,等,2011.长江河口涨、落潮槽内的沙波地貌和输移特征.海洋与湖沼,42(2):330-336.吴帅虎,程和琴,李九发,等,2014.近期长江口北港冲淤变化与微地貌特征.泥沙研究,(2):26-32.张晓鹤,李九发,朱文武,等,2015.近期长江河口冲淤演变过程研究.海洋学报,37(3):134-143.（本文编辑:崔尚公）向本期载文的审稿专家致谢本期《海洋通报》共发表论文15篇。
这些论文的发表与31位专家的认真审读、详查核实、推敲分析和中肯评价是分不开的。
特向诸位专家表示诚挚敬意和衷心感谢！本期载文的审稿专家名单如下（以姓氏笔画为序）：丁平兴华东师范大学万剑华中国石油大学（华东）马超中国海洋大学王占坤国家海洋信息中心王洪铸中国科学院水生生物研究所朱学明国家海洋环境预报中心刘洋国家海洋环境预报中心刘广发厦门大学刘玉龙国家海洋信息中心刘红玉南京师范大学江涛中国水产科学研究院黄海水产研究所孙才志辽宁师范大学杨俊辽宁师范大学何广顺国家海洋信息中心宋金明中国科学院海洋研究所张韧国防科技大学张乔民中国科学院南海海洋研究所张饮江上海海洋大学林桂兰自然资源部第三海洋研究所赵朝方中国海洋大学贺义雄浙江海洋大学晏磊北京大学徐胜中国海洋大学殷利华华中科技大学郭佩芳中国海洋大学黄辰虎海军海洋测绘研究所彭建北京大学韩冰国家海洋技术中心韩震上海海洋大学韩增林辽宁师范大学暴景阳武汉大学142。
长江河口潮滩悬浮泥沙输移规律研究进展
长江河口潮滩悬浮泥沙输移规律研究进展王初;贺宝根【摘要】通过阅读和研究大量有关文献,对长江口潮滩悬移泥沙的输移规律有了较全面的了解.目前,长江口潮滩、潮沟、以及两者之间的悬浮泥沙输移基本规律的研究已经比较深入,但对于动力过程的探讨仍然局限在少数几个因子,而悬浮泥沙对重金属、氮、磷等营养元素吸附的研究则刚刚开始.由于在潮滩上获取实测资料的难度较大,使潮沟构成的微地貌系统动力结构和悬浮泥沙运动的研究不足,因此,需要在浅层测流的基础上,进一步探讨其规律.【期刊名称】《上海师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2003(032)002【总页数】5页(P96-100)【关键词】潮滩;长江河口;悬浮泥沙【作者】王初;贺宝根【作者单位】上海师范大学,城市与旅游学院,上海,200234;上海师范大学,城市与旅游学院,上海,200234【正文语种】中文【中图分类】S332长江河口地区广泛分布着淤泥质潮滩，徐六泾以下的潮滩面积约有800km2.潮滩和其上分布的潮沟构成了河口地区最主要的地貌类型.本文拟对长江河口潮滩及潮沟的悬浮泥沙输移规律研究进行梳理，以便寻找有关长江口潮滩研究的不足之处，为深入研究探明方向.1 长江口水文概况长江河口是一个丰水多沙的大型河口，多年平均径流量29300m3/s ,最大径流量92600 m3/s(1954.8.1)，年径流总量达9240亿m3 (资料取自大通水文站).5～10月是长江洪水期，径流量占全年的71.7%，其中尤以7月的径流量最大；11月～翌年4月是长江枯水期，径流量仅占全年的28.3%，2月的径流量最小.1.1 长江口地貌类型长江河口又是一个多汊河口，自徐六泾开始分别被崇明岛，长兴与横沙岛，九段沙分为南北支，南北港及南北槽，为三级分汊、四口入海.长江河口由悬浮泥沙沉积而成的主要地貌类型有：暗沙、拦门沙、水下三角洲和潮滩[1].长江口的潮滩一般可分为河口心滩(白茆沙、扁担沙、九段沙等)和边滩(南汇、崇明东滩及边滩).杨世伦[2,3]根据岸滩形状及其与水下地形的关系将长兴、横沙岛及九段沙的岸滩分为“江岸型”、“洲头型” 及“潮滩型”，并分析了其成因，根据潮滩的冲淤状况又可以分为“淤进型”“蚀退型”“稳定型”(或“准稳定型”).1.2 长江口动力条件长江口是一个中等潮差河口，口门处中浚站测得的多年平均潮差为2.66m，最大潮差为4.62m，最小潮差为0.17m.潮流是长江口主要的动力因子[1,2].由于受科氏力的影响，在口门外潮流表现为旋转流，口门内受到地形约束多为往复流，洪季的涨潮流速大于枯季流速.径流同样是河口重要的动力因子，由于径流作用口门内的落潮流速一般大于涨潮流速，涨潮流上溯过程中受径流顶托及地形的阻碍使潮波变形，造成涨落潮历时不一致，落潮历时大于涨潮历时[1].长江口波浪受风控制的特征较为明显，波浪对开敞的河口潮滩地貌短期演变起着重要作用[4].2 悬浮泥沙输移形式长江河口来沙量巨大且水动力条件复杂，悬浮泥沙的输移形式很多，河口段泥沙的输移形式通常可以分为槽内输移、涨落槽间输移、滩槽间输移和滩面输移[2,7]；口门处最大浑浊带泥沙在径、潮流和盐度锋的作用下发生垂直输移[7～9].2.1 槽内悬浮泥沙输移长江口河槽是长江向海输送水、沙的主要途径.根据优势流理论长江河口分成落潮优势流河段、涨潮优势流河段，口门以内径流的作用较强，槽内悬浮泥沙整体向口外输移[1].2.2 滩、槽间悬浮泥沙输移长江系多汊河口，在口门处呈现出滩、槽交替出现的特点.滩、槽之间的平面环流实现了在滩、槽之间悬浮泥沙输移交流.河槽中水、沙向海净输移，在口门处由于水面展宽，径流作用减弱和相应潮流势力加强，两者达到动力平衡；盐水锋作用令泥沙作垂直输移使悬沙滞留于口门附近并在此大量沉积下来[2].在无风或微风条件下，潮滩上径流作用很小，涨潮流的作用占主导地位，泥沙净向陆地输移，口门处的泥沙又被携至潮滩并沉积下来，这样便形成了一个完整的环流.在大风天气条件下，特别是有风暴潮出现时潮滩沉积物大量被冲刷，泥沙又进入河槽，形成了与前者相反的平面环流.2.3 滩面及潮沟的泥沙输移以前对泥沙输移的研究多集中于对槽内及滩、槽间泥沙输移模式的探讨[1,8]，对于在潮滩、潮沟这样的浅层面流、线流条件下的泥沙输移研究(包括潮滩和潮沟间的泥沙交换)十分有限，而且也局限于对一两个动力因子的探讨[4,10～12]，对其系统的研究则显得相当不够.主要原因在于：(1)潮滩上设立长期的观察点较为困难，野外实测获取第一手资料的难度极大；(2)即使设立了长期观察点，受到滩沟形态演变的影响，资料的稳定性和代表性也存有疑问；(3)潮滩及潮沟中的动力条件和地形地貌十分复杂，研究难度较大.但这方面的研究却是深入研究潮滩演变规律及物质循环规律的基础和关键，所以有着极大的研究价值.3 水动力对潮滩悬浮泥沙输移的作用长江口是水动力条件十分复杂的区域，潮流、径流、波浪、风暴潮等动力因子交织在一起极大影响了悬浮泥沙在潮滩上的输移[1,8].3.1 潮流在长江三角洲的发育过程中，潮流是一个重要的动力因子.它在长江口的悬浮泥沙输移过程中起着重要作用，也是现代潮滩地貌发育的重要动力因素[1,13,14].沉降滞后和侵蚀滞后的概念基本描述了潮滩上悬浮泥沙输移特征[13].对潮锋的研究是对浅层面流作用下滩面上泥沙输移规律有价值的研究[10,11].潮流对河口泥沙的输移作用可以分为两个阶段：潮锋作用过程和锋后水流过程.潮锋是水流在滩坡平缓的淤泥质潮间带涨潮水体前锋历时数十分钟的水流加速过程[10].通过对1979～1992年间各种类型潮滩水沙数据的分析发现从涨潮前锋到达滩面至该处达到一定水深期间会出现一段历时数10 min左右的水流高速期.其流速比随后水流的平均流速高1～3倍.相应的水体含沙量也较高，如长江口南边滩和杭州湾湾口及北岸的潮滩在风浪平静的涨潮过程中潮锋带水体的含沙量亦可达10kg/m3，相对于区域水体0.5～2.5 kg/m3的含沙量要高得多[10].究其原因是较薄水层(数10 cm)短时期内的流速脉动引起的水体高紊动状态使滩面沉积物出现再悬浮，加之从潮间带外携来的泥沙使得潮锋带水体含沙量高于锋后水体.潮锋作用的强弱由潮滩的潮位变率及滩面坡度决定[10,11].3.2 径流径流不仅为长江河口带来了巨量泥沙，同时也是河口复杂动力环境的重要组成部分.但径流对潮滩上的悬浮泥沙输移所起的作用远没有潮流大，它主要加强了落潮流的势力并改变流速不对称性从而影响悬沙的输移[8].根据优势流理论，以径流作用为主的河段称作落潮优势流河段.洪季时除了长江北支，长江口横沙岛以西的水域以径流作用为主，表层及近底层的悬沙向海输移[1].如通过对南槽上首的径流占优落潮优势流河段的输沙量的研究，发现在表层0.2水深和0.6水深的悬沙均向海发生输移.在径流作用不强的河段即涨潮优势流河段表层及近底层的悬沙输移则与落潮流优势流河段正好相反，表现为向陆地输移[1].3.3 波浪一般观点认为潮流是潮滩发育的主要动力，但在长江口一些面向开敞海域(如南汇东滩等地)的潮滩,波浪塑造滩面的作用也是不可忽视的[4,5,8,12].茅志昌[12]研究了南汇东滩的波浪作用及其对滩面冲淤的影响，发现风速、波浪与滩面冲淤之间的关系是：小于或等于5级风速引起的波浪场常使滩地发生淤积，而大于6级的风速产生的波浪则会对滩面进行冲刷.通过用能量法分析认为，影响滩面冲淤性质的波浪破碎水深和破波带宽度会随波高、潮位及底坡坡度发生变化.杨世伦[4]就波浪对开敞潮滩的作用进行了研究，以引水船站的风、浪相关性为依据，结合南汇东滩的实测数据认为风浪是控制开敞潮滩短期演变的主要动力因子，它决定了潮滩(特别是光滩)泥沙的起动或沉降.3.4 风暴潮风暴潮是台风、低气压、海啸等事件引起的短时期内造成水位陡然上升的自然灾害.长江河口在夏、秋季多有台风侵袭，此时如遇天文大潮，就会出现特大风暴潮.风暴潮虽然是短期的动力因子，但其对潮滩地貌的迅速改变却影响巨大.许世远等[16,17]研究了长江三角洲的风暴潮沉积系列，发现从长江三角洲的滨后沼泽低地到前三角洲均发育风暴沉积，在沉积剖面中的比例可达30%～40%, 与常态沉积形成韵律性层理.邵虚生[21]等也认为上海潮滩沉积物原生沉积构造中的韵律性层理是常年低能期和大潮台风高能期交替作用的产物.对风暴沉积系列研究也揭示了其动力及泥沙输移的过程.风暴沉积的底部冲刷面清晰保存，沉积结构较粗且自下而上粒度变细等显示出风暴沉积是风暴潮高峰期及随后消退期快速堆积的产物，反映了期间水动力有弱—突强—渐弱的过程变化[16,17].4 潮滩植物对悬浮泥沙输移过程的影响近年来，植物影响潮滩动力环境及泥沙输移过程的研究成为河口学的研究热点[24].当淤泥质潮滩达到一定的高程后便会有植物的出现.植物的出现会改变潮滩的动力条件，从而改变滩面的冲淤作用[19～22].4.1 植物对水动力条件的影响植物对水动力有两方面作用.一是缓流作用：植被是一种粗糙的下垫面，潮间带植物会阻滞水流[19,20].通过对南汇东滩植被带和刈割地流速的对比，发现植被带的流速在任何情况下都小于刈割地，对平均流速的缓流系数(植被带流速/无植被地流速)为0.71.通过对南汇东滩相同高程但不同植被覆盖的地区实地观测，发现沼泽的近底层流速总是小于相邻的光滩，流速可降低20%～60%.并认为植物缓流作用的大小与植株的覆盖率及测点距沼泽外缘的距离成正相关[20].另一是消浪作用：波浪对开敞型潮滩短期内演变起着重要影响，主要表现为对滩面的冲蚀，而植被却有削减波浪波高及波能的作用，特别在植被完全被淹没之前作用最为明显.涨潮初期植物冠顶未被淹没，沼泽中的平均波高及波能都只有光滩的43%和19%，并发现在正常天气条件下，波能传入沼泽后50m左右便完全消失.4.2 植物对潮滩悬沙输移的影响植物的消浪、缓流作用能改变水动力条件，再加上植物本身的特性，植物对潮滩悬浮泥沙输移有着不可忽视的影响.植被带在洪季时，悬浮泥沙浓度总的来说要小于光滩.如“沼泽岛”的悬浮泥沙浓度为相邻光滩的71%[22].其主要原因是植被对潮流及波浪的削弱作用使水体的挟沙能力大减，至使悬沙大量下沉引起的.从植被带沉积物的组成来看，不难推断出悬浮泥沙的粒度大小与光滩的差别.据杨世伦[19]的研究，沉积物在光滩—海三棱镳草—互花米草的植被变化过程中平均粒径逐渐减小，从5.83Φ减小至8.27Φ，而粘土含量则由12%增为43%.植物对潮滩上悬浮泥沙输移影响的研究仍需深入，此外，营养元素随悬沙的输移、积累对潮滩植物生长的影响，以及潮滩悬沙输移对植物生长状况的反馈也是很值得深入探讨的.5 潮滩悬沙输移的环境效应通过对上海滨岸潮滩4个具有代表性的采样断面潮滩表层沉积物中重金属含量的季节性变化的分析[28]，发现在水动力作用较弱的地貌部位，表层沉积物中重金属元素趋于富集.并发现在东海农场表层沉积物中重金属含量的季节变化与其它地区不同，认为是受长江冲谈水的影响[28].刘敏等[29,30]对长江口滨岸潮滩表层沉积物中各种形态的磷进行了研究，发现沉积物粒径与形态磷之间有密切联系，粒径越小形态磷的含量越高.高效江等[31]通过对上海滨岸潮滩的表层沉积物，上覆水和间隙水中的无机氮的研究总结出了无机氮浓度的季节性变化规律，认为水动力条件的变化对潮滩无机氮的分布有很大影响.同时滩-水界面的各类形态的N、P的垂向输移、扩散也有了一定的研究[29,31].但对于整个潮滩(包括潮沟)中的营养元素随悬沙的输移、沉积过程和机制，及其通量的研究还未涉及，潮滩对于营养元素迁移的影响仍很难确定，故这方面的研究急待深入.6 展望当前对长江口悬浮泥沙输移规律的研究取得了一系列的成果，但仍然存在着一些问题.长江口潮滩、潮沟、以及两者之间的悬浮泥沙输移基本规律的研究已经比较深入，但对于悬沙输移动力过程的探讨仍然局限在少数几个因子，系统的研究还很不够.悬浮泥沙对重金属、氮、磷等营养元素吸附的研究则刚刚开始，悬沙输移对重金属、氮、磷等物质的迁移、积累及分布的影响仍难以确定.对潮沟构成的微地貌系统动力结构和悬浮泥沙运动的研究不足是造成以上问题的主要原因.浅水条件下泥沙输移规律研究是潮滩物质循环研究的基础，所以要在长期浅层测流的基础上，进一步对浅水环境中的潮滩悬浮泥沙输移规律进行深入研究.[1] 茅志昌，潘定安，沈焕庭. 长江河口悬沙的运动方式与沉积形态特征分析[J]. 地理研究，2001(2)： 170-177.[2] 杨世伦，徐海根. 长江口长兴、横沙岛潮滩沉积特征及其影响机制[J]. 地理学报，1994 ,49(5)：450-456.[3] 杨世伦，姚炎明，贺松林. 长江口冲积岛岸滩剖面形态和冲淤规律[J]. 海洋与湖沼，1999，(6)：764-769.[4] 杨世伦. 风浪在开敞潮滩短期演变中的作用——以南汇东滩为例[J]. 海洋科学，1991,(2)：59-64.[5] 沈焕庭，潘定安. 长江口最大浑浊带[M]. 北京：海洋出版社，2000.38-61.[6] 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长江河口北支上口不规则周期潮流的动力机制
流 的产 生 ， 续 时 间随径流 量 的增 加 呈指 数 递 减 ， 持 当径 流 量达 到 ２ ０ ／ ２３ ０ｍ。 ｓ时 ， 常规 涨 潮 流 现 非 象 消 失。北 支上 Ｉ非 常规 落潮 流处 于南支 涨 潮流 的初 期 ， ｚ ／ 由于 在 北 支上 口南 支 的涨 潮 流 早 于北 支 涨 潮流 ， 导致 南 支水体 进入 北支 ， 成北 支上 口第 二 次 落潮流 ， 围较大 ， 速 较 强， 时 约 ２ ５ｈ 形 范 流 历 ． ，
间存 在 不规 则 周 期 的涨 落 潮 流 ， 即在 １ｄ内分 别 有
以往研 究均指 出了潮 流作用 是北 支 上段河 道水 体 运动 的重 要影 响 因 素 ， 长江 河 口潮 周 期 呈 半 日 但 潮 形态 ， 纯基 于潮 汐 潮 流无 法 完 全 解 释 北 支 上 段 单
４次涨 潮流 和 ４次落 潮流 的现象 。北 支 水 道受 河 势
第 ３ ４卷
第 ５ 期
海
洋
学
报
Ｖｏ１ ４．Ｎ Ｏ ．３ ．５
Ｓｅ ｔ ｍ ｂｅ ｐｅ ｒ２０１ ２
２１ ０ ２年 ９月
Ａ ＣＴ Ａ ＣＥＡ Ｎ Ｏ Ｌｏ Ｇ Ｉ ｏ ＣＡ Ｎ Ｉ ＳＩ ＣＡ
长 江 河 口北 支 上 口不 规 则 周 期 潮 流 的 动 力 机 制
裘诚 ， 朱建 荣
（．华 东 师 范 大学 河 口海 岸 学 国 家 重 点 实验 室 ， 海 ２ ０ ６ ） １ 上 ０ ０ ２
摘要 ： 数值 模 拟和 动量 分析 长江 河 口北支 上 口枯 季 大 潮期 间 １ｄ内出现“ 四涨 四落” 规则 周 期 涨 不 落潮 流现 象 。长 江河 口北支 上 口 １日内两次涨 潮流 和 两次 落潮 流 为 常规 涨 落潮 流 ， 外海 半 日潮 受 流控 制 ， 两次 涨潮 流和 落潮流 为 非常规 涨 落潮流 。北 支上 口非常规 的涨 潮流处 于 南支 落潮 的末期 ， 范围小 ， 流速 弱 ， 时约 ２ｈ 表 层 主要是 垂 向黏 滞项 和水 平扩 散 项 与正压 项 问 的作用 ， 向的垂 向 历 ； 南 黏 滞项起 着决 定 的作用 ， 层则 是斜压 项 与正压 项 间 的作 用 ； 支上 口非 常规 涨 潮流 是 北 风 、 度 底 北 盐 锋 面产 生 的南 向斜 压压 强梯 度力 和 南支末 期 落潮流 的牵 引作 用 共 同造 成 的 ； 径流 抑 制 非 常规 涨 潮
长江口南支河槽悬浮颗粒现场粒径特征
得枯 季小潮 期 间一个 潮 周期 涨 落 潮 变化 中水 体悬 浮 颗 粒 的粒径 。同时将 Ｏ Ｓ Ａ 置 于水 表 面 １０ ７ 和 Ｂ 一３ ．ｍ、 ｍ １ｍ 处 ， ４ 用来 测量 表 中底 层 的悬 浮 泥沙 含 量 ； Ｃ ＡＤ Ｐ放 置 于水下 １０ 处 ， ．ｍ 用来 测 量水 体一 个潮 周期 内的流速
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时 间 【点 ＿ Ａ 底层 ）
因此 流速与 粒径 的关 系较为 复杂 。
３ ２ 浊度 与粒 径 ． 悬 浮颗 粒粒径 会 随着 浊 度 的变化 而变 化 。图 ３表
１ｏ ６
１ ６ｏ
关而是在悬浮颗粒的浓度达到最高前 ， 颗粒的平均粒径 会达到最大。这可能是因为浊度逐渐增大 ， 颗粒之间的 碰撞机会增大， 从而促使 絮凝体出现， 得颗粒粒径增 使 大 。但是 随着 浊度 的进 一 步 增 加 ， 时流 速 开 始减 弱 ， 这 絮凝体 的形成 开始 减小 ， 因此粒 径会 减小 。
ｇ ｇ ｇ ｇ ｇ 窨 ｇ 窨ｇ 窨 ｇ ｇ ｇ ： ； ；
ｒ ｒ
时间 《 点 Ｂ 毫层 ）
图 ３ 长江河 口涨落潮槽 内悬浮颗 粒粒 径垂 向分布及 其与水体浊度的关 系（ 粗线为粒径）
３ ３ 盐度与粒 径 ．
在本 次 观 测 中 盐 度 的 变 化 在 ０ ９ １ ２ ｓ ． ～ ． ｐｕ之 间 。 相 对于 徐 六 泾 （． ６ ０ １ｐ ｕ 和 九 段 沙 附 近 的 盐 度 ０ １ ～ ． ７ ｓ）
长江入海悬移质泥沙粒度与流量_含沙量的关系_吴月英
泥沙研究2005年2月Journal of Sediment Research第1期长江入海悬移质泥沙粒度与流量、含沙量的关系吴月英,彭立功(上海东海海洋工程勘察设计研究院,上海200090)摘要:以大通站为例,用回归分析的方法研究了长江入海悬移质泥沙的粒度特征。
结果表明,无论是各年年内变化、多年平均的年内变化、还是历年变化,入海悬移质泥沙粒度均随流量增加而变粗,表明水动力条件对长江入海悬移质泥沙粒度特性具有明显的控制作用。
入海悬移质泥沙粒度随含沙量的变化:多数年份随含沙量增加而先增后减,少数年份随含沙量增加而增大,年内变化的总趋势是随含沙量增加而先增后减;历年变化则随含沙量增加而先减后增,这些变化行为与水动力条件和泥沙供应有关。
关键词:悬移质泥沙;粒度特征;回归分析;大通站;长江中图分类号:TV142文献标识码:A文章编号:0468-155X(2005)01-0026-07长江入海悬移质泥沙是形成河口沉积物的原始物质,它的悬浮、运移和沉降过程是改造河口地形、塑造河口地貌形态的主要方式之一。
深入研究入海悬移质泥沙特性及其变化,不仅对研究长江河口的环境演变有重要意义,且可以加深对全球海陆相互作用、物质循环和物质迁移转化的了解[1,2]。
与长江入海悬移质泥沙有关的研究已有不少[3~5]。
但关于长江入海悬移质泥沙粒度特性与流量(Q)、含沙量(SSC)关系的系统分析尚未见报道。
本文将以大通站(枯季潮区界,距口门约640km)为例,着重对这一问题做一探讨。
1资料及分析方法本文所用资料为大通水文站1956年、1960、1962~1967年、1971年、1974年、1976~1978年、1980年、1983年和1985年共16年的流量、含沙量及悬移质泥沙级配资料,三者都包括多年年平均值、各月月平均值。
由于所用级配资料是用粒径计测得的,其测试结果存在系统偏粗问题[6,7],因而在级配资料处理中,首先进行数据校正:粒径小于011mm的采用文献[6]的校正公式;粒径大于011mm的应用文献[7]的校正方法。
长江河口盐水入侵数值模拟研究
２ ０ １ ３ 年 １ ２ 月
杨同军 ， 等
长江河 口 盐水入侵数值模拟研究
４ ７ ９
由图 ８ 可知 ， 模拟结果准确地给出了长江 口外海高盐水入侵的四条路径 。 其 中北支一直保持着高盐水状 态， 大潮时连兴港 以上水域保持着 ２ ５ ％ 。 左右 的盐度 ， 青龙港附近盐度更高 ， 由于受到北支涌潮现象 的影响，
２ ０ ０２ — ３ — ２ ０ ： ０ ０
２ ０ ０ ２ — ３ —３ ０： Ｏ ０
２ ０ ０ ２ —３ —１ ０： ０ ０
２ ０ ０ ２ — ３ —２ ０ ： ０ ０
２ ０ ０ ２ — ３— ３ ０： ０ ０
时 间
时 间
６ － ｅ Ｙ Ｉ Ｏ 盐度
５ － ａ Ｘ１ 流 速 值 值
４ ０ ０
３ ０ Ｈ ０
５ － ｂ Ｘ１ 流 向
时 间 测值
算值 Βιβλιοθήκη ２ ０ ０ １ ０ ０ ０
２ ０ ０ ２ —３ —８ ０： ０ ０
２ ０ ０ ２ — ３ —９ ０： ０ ０
２ ０ ０ ２
２ ｏ ０ ２ —３ — ９ ０ ： ０ ０
２ ０ ０２ — ３ —１ ０ ： Ｏ ０
２ ０ ０ ２ — ３ — ２ ０ ： Ｏ ０
２ ０ ０ ２ — ３ —３ ０ ： Ｏ ０
时间 ６ 一 ｃ Ｙ ８ 盐度 ６ － ｄ Ｙ ９ 盐度
时间
。 实测 值 计算值
０ 实 测值 算值
２ ０ ０ ２— ３ —１ ０ ： ０ ０
２ ０ ０ ２ — ３ — １ ０ Ｈ 时１ Ｑ 日 Ｊ
Ｏ
５ － ｃ Ｙ ６流 速 值 值 ４ ｏ ０
潮汐分汊河口盐水入侵类型探讨—以长江口为例
潮汐分汊河口盐水入侵类型探讨—以长江口为例
茅志昌;沈焕庭
【期刊名称】《华东师范大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】1995(000)002
【摘要】长江河口具有分汊、心滩、串沟和江心沙岛等地貌形态，系典型的潮汐分汊河口。
咸潮入侵形式有外海直接入侵、倒灌、漫滩归槽和浅滩通道水体交换等四种类型，形成其特有的盐度时空变化规律，导致南支主槽存在一个氯离子含量比其上下游均要高的高氯度带，以及大潮期盐度低，小潮或寻常潮期间盐度反而高等特殊现象。
【总页数】9页(P77-85)
【作者】茅志昌;沈焕庭
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P941.77
【相关文献】
1.海南岛万泉河口博鳌潮汐汊道演变及沿岸输沙率的计算 [J], 黄宝霞;龚文平;温晶
2.径流和潮汐对长江口盐水入侵影响数值模拟研究 [J], 罗小峰;陈志昌
3.基于径流和潮汐的长江口盐水入侵统计预测研究 [J], 郑晓琴;肖文军;于芸;潘灵
芝
4.北仑河口潮汐汊道稳定性的环境影响因素分析 [J], 冉娟; 董德信; 李谊纯; 陈宪云; 许铭本; 赖俊翔
5.潮控型分汊河口分流过程探讨——以长江北支口为例 [J], 陆佳玉; 葛建忠; 丁平兴
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长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化
长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化一、引言长江口是我国重要的河口区域之一，也是世界上最大的河口之一。
长江口潮滩是长江河口入海前形成的泥沙富集区，其水动力过程、泥沙输移与冲淤变化对河口地区的生态环境和人类活动有着重要影响。
本文旨在探究长江口潮滩的水动力过程、泥沙输移机制与冲淤变化规律。
二、长江口潮滩的水动力过程长江口潮滩区域水动力过程主要受长江入海口水动力条件和潮汐作用影响。
长江入海口水动力条件直接影响着潮滩水动力过程的形成和发展。
长江水势的强弱、潮汐的幅度与周期等因素，决定了潮滩区域的水动力过程。
长江入海口水势的强弱对潮滩水动力过程具有重要影响。
在长江入海口，由于江水和海水相互作用，形成了一股定向的排泄流。
入海口的水势强度主要由长江入海流量、堤防水位等参数决定。
水势强度大时，排泄流速度快，可带动泥沙向海洋输移，促进潮滩的冲淤过程。
水势弱时，则泥沙沉积于潮滩区域，导致潮滩发生淤积。
潮滩区域的潮汐作用也对水动力过程产生影响。
潮汐作用主要体现在潮滩区域的潮汐波动过程中。
潮滩地区处在潮汐影响最为显著的沙坪嘴潮滩和梅洲潮滩之间，潮汐波动频繁。
潮滩区域潮汐波动产生的涌浪和涨潮漩涡，影响了水流的速度和方向，导致泥沙的输移与冲淤。
三、长江口潮滩的泥沙输移机制长江口潮滩的泥沙输移主要受水流能力和沉积能力的相互作用影响。
水流能力是指水流对泥沙运动的推动能力，沉积能力是指泥沙在水流的作用下沉积和积聚的能力。
水流能力主要受水势和潮汐作用影响。
长江入海口的水势与潮汐波动的变化会引起泥沙运动的差异。
水势强劲时，水流的能力增大，可将泥沙向外输移；水势较弱时，泥沙沉积于潮滩区域。
潮汐作用则通过潮汐波浪和漩涡的形成，增大了水流对泥沙的推动力，促进了泥沙的输移。
沉积能力主要受泥沙颗粒特性和水流动力学效应影响。
泥沙的颗粒大小和密度决定了其沉积能力。
较细小的泥沙颗粒可以在水流中悬浮，沉积能力较弱；粗大的泥沙颗粒则更容易沉积于潮滩区域。
工程水文学第五章习题含答案
第五章习题1-1、我国年径流深分布的总趋势基本上是[A]。
a、自东南向西北递减；b、自东南向西北递增；c、分布基本均匀；d、自西向东递增。
1-2、径流是由降水形成的，故年径流与年降水量的关系[C]。
a、一定密切；b、一定不密切；c、在湿润地区密切；d、在干旱地区密切。
1-3、人类活动对流域多年平均降水量的影响一般[____]。
a、很显著；b、显著；c、不显著；d、根本没影响。
1-4、流域中的湖泊围垦以后，流域多年平均年径流量一般比围垦前[A]。
a、增大；b、减少；c、不变；d、不肯定。
1-5、人类活动（例如修建水库、灌溉、水土保持等）通过改变下墊面的性质间接影响年径流量，一般说来，这种影响使得[B]。
a、蒸发量基本不变，从而年径流量增加；b、蒸发量增加，从而年径流量减少；c、蒸发量基本不变，从而年径流量减少；d、蒸发量增加，从而年径流量增加。
1-6、一般情况下，对于大流域由于下述原因，从而使径流的年际、年内变化减小[D]。
a、调蓄能力弱，各区降水相互补偿作用大b、调蓄能力强，各区降水相互补偿作用小c、调蓄能力弱，各区降水相互补偿作用小d、调蓄能力强，各区降水相互补偿作用大二、填空题2-1、某一年的年径流量与多年平均的年径流量之比称为______。
年径流量的模比系数2-2、描述河川径流变化特性时可用____变化和___变化来描述。
径流年际变化和径流年内变化2-3、下墊面对年径流的影响，一方面______，另一方面______。
表现在流域蓄水能力上，通过对气候条件的改变间接影响年径流量2-4、流域的大小对年径流的影响主要通过流域的_______而影响年径流的变化。
调蓄作用三、是非题3-1、湿润地区，降水量多，年径流系数小，从而使年径流量与年降水量关系密切。
（×）3-2、湿润地区，降水量较多，年径流系数大，从而使年径流量与年降水量关系密切。
（√）3-3、干旱地区降水量较少，年蒸发系数较大，从而使年径流量与年降水量关系密切。
20 年来珠江口伶仃洋滩槽变化及演变分析
显 来 水域缩小了
年均递减
前
缩小了
年均递减
后 缩小了
年均递减
∀此外 从 到 年
西槽东移了
从 到 年 西槽东移了
照此速度其退出伶仃洋的时间约在
左
右 ∀并且 年代以来伶仃洋向河道演变的速度明显 加快 ∀
表 1 1974 ∗ 1997 年珠江口伶仃洋滩槽面积变化
Ταβ . 1 Χηανγεσ οφ τηε φορεσηορεσ οφ Λινγ δινγψανγ Βαψ ιν
道的淤积也比较严重 到了 年 西滩的围垦和中
滩的淤积都十分明显 是这一时期滩面缩小的主要原
因 而从 年到 年 虽然西滩的围垦仍在进
行 但由于西槽的继续东移缩小 ! 中滩上深槽的再度
消失 深槽总共减少了
强于围垦的速度 使
这一时期的滩面增加了
∀ 然而 从伶仃洋研究
区整个水域面积的演变来看 水域缩小的趋势十分明
这些文献 以正式发表的文献为准 不包括研究报告
汇集起来 对长江口潮流 !余流 !波浪 !盐水入侵的研
究进行总结 究竟我们对长江口水动力过程了解多
少 究竟长江口水动力过程还有哪些问题值得研究
长江口余流 !环流 !水团 !长江冲淡水
基于现场实测资料 胡辉等 年对长江口外
海滨余流的运动变化特性进行了一定的研究 ∀研究结
很大威胁
浅滩的缩窄趋势多半是人类活动围垦
的结果 这再次提醒我们 人类必须抛弃不顾环境后
果 ! 片面追逐经济利益的思想 从区域可持续发展考
虑约束自己的行为 使岸区变化朝着有利于珠江三角
洲长远发展的方向演变 ∀
主要参考文献
赵焕庭 ∀珠江河口演变 ∀北京 海洋出版社 ∀ ∗
文献综述-长江口水文、泥沙计算分析
长江口水文、泥沙计算分析文献综述1研究背景河口地区是海陆相互作用最为典型的区域，其水动力条件复杂，如径流、潮汐、波浪、沿岸流以及地转科氏力等作用强烈；人类活动也颇为活跃，其作为经济发展的强势地位集中体现在沿江、沿海等地域优势上。
众所周知，河流泥沙资料是为防治水土流失、减轻泥沙灾害、合理开发水土资源、维护生态平衡等方面的宏观分析与决策研究，以及流域水利水电工程建设规划、设计和水库运用、调度管理等提供科学依据的重要基础工作。
我国属于多河流、广流域的国家，据统计，在我国长达21000多公里的海岸线上，分布着大小不同、类型各异的河口1800多个，其中河流长度在100公里以上的河口有60多个（沈焕庭等，2001）。
长江是我国第一大河，水量丰沛，输沙量大，全长约6300km，流域面积约180万km2，占全国面积的1/5。
其河流长度仅次于尼罗河与亚马孙河，入海水量仅次于亚马孙河与刚果河，均居世界第三位。
据长江大通站资料(1950~2004)，流域平均每年汇集于河道的径流总量达9.00 X 1011m3，并挟带约3. 78 X 108t泥沙(中华人民共和国泥沙公报，2004)，由长江河口的南槽、北槽、北港和北支等四条汉道输送入海。
根据长江口水流动力性质和形态特征，可分为径流段、过渡段、潮流段和口外海滨段。
过渡段是径流与潮流相互消长的河段，它自五峰山镇至徐六径，长约184km。
潮流段是潮流势力逐渐增强，径流势力相对减弱，风浪与风暴潮对河道的影响大增的河段，它自徐六径至河口，长约174km。
口外海滨段是诸多水动力因素非常活跃的场所，又受到海岸、海底等边界条件的制约，水流动力情况比较复杂。
它的大致范围是西起长江口拦门沙前端、东至水下三角洲前缘，南自南汇嘴附近、北达江苏省篙枝港(胡辉，1988；沈焕庭2000，2001；宋兰兰，2002)。
每个典型河段都有其固有的且相互影响的悬移质含沙量分布特性，它们在长江口地貌形态、河口演变过程中扮演着重要角色。
珠江虎门河口近二十年来的水沙特性变化及地貌动力分析
7.WRIGHT L D.COLEMAN J M Variations in morphology of major river deltas as functions of ocean wave and river discharge regimes 1973
65.MCLAREN P.POWYS R I L The use of sediment trends to assess the fate of dredged material 1989
66.MCLAREN P.LITTLE D I The effects of sediment transport on contaminant disposal:an example from Milford Haven 1987
8.WRIGHT L D.COLEMAN J M Mississippi river mouth processes:effluent dynamics and morphologic development 1974
9.Wang Z B.Louters T Morphodynamic modeling for a tidal inlet in the WaddenSea 1995
52.张越美.孙英兰ECOM模式在丁字湾的应用[期刊论文]-青岛海洋大学学报(自然科学版) 2001(5)
53.张越美.孙英兰渤海湾三维变动边界潮流数值模拟[期刊论文]-青岛海洋大学学报(自然科学版) 2002(3)
历史时期长江中游地区人类活动与环境变迁探讨
人类活动与地理环境之间的关系（简称“人地关系”）及其演变过程与规律，长期以来一直是地理学、环境科学、生态学和历史学等学科研究的重要课题。
近年来，随着研究的不断深入，各个学科均逐步形成或正在形成有关人地关系研究的某些“范式”（或“范型”，paradigm）或“共识”。
人们普遍相信：人地关系是人类起源以来就存在的客观关系，地理环境与人类社会均处于不断运动变化而又相互影响、相互制约当中。
人地关系的演变是一个漫长的历史发展过程，这一过程大体经历了三个阶段。
第一阶段，包括采集狩猎社会和传统农业社会前期。
在这一阶段，地理环境对人类各方面的活动几乎都起着决定性的作用，人类基本上只能被动地“适应”自然环境，对环境的影响与破坏较小，人地关系基本上是和谐的。
当然，农业产生之前和农业产生之后的状况是不同的：在采集渔猎时代，人仅仅是自然生态系统中的一个普通成员，是食物链上的一个普通环节，此时期的人与生物圈中其他生物物种没什么区别。
农业出现后，随着生产力的提高和生产方式的多样化，人们开始能动地利用地理环境，因而地理环境对人类具体活动的决定作用逐渐减弱；生产力越发达，人类对地理环境的利用能力就越大，利用程度也越高，所带来的破坏也就越来越剧烈。
但总的说来，人类在自然环境较大范围、较长时间和较大幅度的变化面前仍然显得无能为力，只能被动地接受、适应这种变化，或者主动地调整人口布局、生产生活方式，以在新的环境中求得生存，“适应”仍是主导性的对策，“改造”还不能占据重要的地位。
就人地关系的平衡状况而言，在这一阶段大部分时间的绝大部分地区，是基本平衡的，人类活动对于生态系统的副作用不是很明显。
第二阶段，包括传统农业社会后期和工业化时代。
在农业社会后期，随着人口压力不断增加，人们不得不大规模地向尚未开垦、人口稀少的边疆地区、山区或平原上的湖沼地区迁移、垦殖。
从而破坏了这些地区原有的人地平衡关系，导致大片土地荒漠化，森林覆盖率大幅度降低，水土流失加重，洪涝灾害越来越频繁等严重的环境问题。
文献综述-长江口水文、泥沙计算分析
长江口水文、泥沙计算分析文献综述1 研究背景河口地区是海陆相互作用最为典型的区域，其水动力条件复杂，如径流、潮汐、波浪、沿岸流以及地转科氏力等作用强烈；人类活动也颇为活跃，其作为经济发展的强势地位集中体现在沿江、沿海等地域优势上。
众所周知，河流泥沙资料是为防治水土流失、减轻泥沙灾害、合理开发水土资源、维护生态平衡等方面的宏观分析与决策研究，以及流域水利水电工程建设规划、设计和水库运用、调度管理等提供科学依据的重要基础工作。
我国属于多河流、广流域的国家，据统计，在我国长达21000多公里的海岸线上，分布着大小不同、类型各异的河口1800多个，其中河流长度在100公里以上的河口有60多个（沈焕庭等，2001）。
长江是我国第一大河，水量丰沛，输沙量大，全长约6300km，流域面积约180万km2，占全国面积的1/5。
其河流长度仅次于尼罗河与亚马孙河，入海水量仅次于亚马孙河与刚果河，均居世界第三位。
据长江大通站资料(1950~2004)，流域平均每年汇集于河道的径流总量达9.00 X 1011m3，并挟带约3. 78 X 108t泥沙(中华人民共和国泥沙公报，2004)，由长江河口的南槽、北槽、北港和北支等四条汉道输送入海。
根据长江口水流动力性质和形态特征，可分为径流段、过渡段、潮流段和口外海滨段。
过渡段是径流与潮流相互消长的河段，它自五峰山镇至徐六径，长约184km。
潮流段是潮流势力逐渐增强，径流势力相对减弱，风浪与风暴潮对河道的影响大增的河段，它自徐六径至河口，长约174km。
口外海滨段是诸多水动力因素非常活跃的场所，又受到海岸、海底等边界条件的制约，水流动力情况比较复杂。
它的大致范围是西起长江口拦门沙前端、东至水下三角洲前缘，南自南汇嘴附近、北达江苏省篙枝港(胡辉，1988；沈焕庭2000，2001；宋兰兰，2002)。
每个典型河段都有其固有的且相互影响的悬移质含沙量分布特性，它们在长江口地貌形态、河口演变过程中扮演着重要角色。
河口细颗粒泥沙有机絮凝的研究综述及机理评述
ｌ 有机质对细颗粒泥沙影 响的研 究
河 口区细颗粒泥沙具有较大的比表面积 ，其界面化学效应极为突出，并且具有特有的电
收稿 日期：２ ０ ・３１ ；收修改稿 日期：２ ０ ・ ．０ ０ ５０ －０ ０ ５ ５２ ０
杂 ，加 上水动力条件的影响， 因此对絮凝 的研究也是众 说纷纭 。本文 针对河 口区丰富 的有机质 ，着重分 析
和 综述 了有机质对细颗粒泥沙粒径 、表面 电性质和稳 定性的影响 以及有机絮凝 的热 力学理论解释等研究 成
果 ，同时对泥沙颗粒有机絮凝 的机理和有机 一无机复合絮凝 的模 式进 行了详细评述 。在此基础上 ，结合 国 内有机絮凝 研究现状，提出了今后的研究方向。
刘启贞 ，李九发 ，陆维 昌２ ，李道季 ，沈焕庭
（ ＋ 东师范大学河 口海岸 国家重 点实验 室，上海 ２０６ ： ． １华 ００２ ２ 华东师范大学化学系 ，上海 ２０ ６ ） ００２
摘
要 ： 河 口海岸水域 细颗 粒泥沙 的絮凝研 究 一直是人们广泛 关注的课题 ， 由于河 口区水体成分较 为复
■
的影响。张正斌 研究 了海洋有机物对悬浮颗 圈 １ 泥沙颗粒的双电屡结构 粒物 电泳淌度的影响表明：海洋有机物吸附到 Ｆ ｇ １ ＥｌｃｒｃＤｏ ｂｌ ａ ｅ ｔｕ ｔｒ ｅ ｉ ｎ ｉ ． ｅ ｔ ｕ ｅＬ ｙ ｒｓｒ ｃｕｅｏｆｓｄｍｅ ｔ ｉ 悬浮颗粒上后，使得原来带有不同电荷的颗粒 物均带负电荷；海洋有机物与钙、镁等金属离子共 同作用的结果，使得原来 电泳淌度差别很 大的各种悬浮颗粒物变得相互接近 。这都说 明了有机质形成的 “ 保护膜”对悬浮颗粒表面性
23513154
说 明 ： —６号海 图 系华 东 师 范 大 学 河 口海 岸研 究 所 于 ２ 纪 ８ 代 将 不 同 比 例尺 海 图 统 一 转 化 而 成 的 １ １ 海 图 。 １ ０世 ｏ年 ：０万
７ ５
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大事 件发 生时期 。具 体 海 图资料 情况 见表 １ 。 —３
裹 １ 南 支 海 图 资 料 一 览 裹
Ｔ ｂ ｅ １ Ｂ ｔ ｙ ｔ ｃ ｃ ａｔ ｆＳ ｕ ｒｎ ｈ ａ ｌ ａ ｍｅ ｉ ｈ ＿ ｈ ｒ ｒ ￣ｏ ｏ ｔ Ｂ ａ ｃ ｈ
２河海大学 海洋学院 ， 苏 南京 ． 江 ２０９ ； １０ ８
２ １０ ： ０２ １
３． 东 师 范 大 学 河 口海 岸 学 国 家 重 点 实 验 室 。 海 ２Ｏ６ ； 华 上 ＯＯ２
４ 中 国海 洋 大 学 ， ． 山东 青 岛
２６０ ） ６ｏ３
摘 要 ： 历史 海 图 的 基 准 面 进 行 统一 换 算 ， 用 ＧＳ 术 。 现 了长 江 口及 杭 州 湾 Ｄ Ｍ， 为 长 江 口及 杭 州 湾 将 采 Ｉ技 实 Ｅ 作 冲淤 分 析 及 通 量 计 算 的基 础 。通 过 百 年 时 间 尺 度 的 大 范 围冲 淤 分 析 ， 合 泥 沙 动力 学 、 积 学 方 法 ， 立 了 长 结 沉 建 江 口泥 沙 收 支 平 衡 模 式 。 以此 为 基 础 ， 算 了长 江 河 口若 干 重 要 界 面 的 泥 沙 通 量 。 计 关键 词 ： 江 口 ；Ｉ ； 沙 冲淤 ； 算 ； 量 长 ＧＳ 泥 计 通 中 图 分 类号 ：Ｖ ４ Ｔ １２ 文献 标 识 码 ： Ａ ・ 文 章 编 号 ：４８１５ １ ６ ｏ－ｏ５０ ０６．５ ｘ ￣ｏ ）６ｏ７．７
长 江来水 来沙 进入 河 口以后 ， 由于 边 界 条件 和 动 力 条 件 的改 变 ， 使 泥沙 发 生 淤 积或 引起 河 床 冲 会
上海市滩涂促淤圈围研究(茅志昌)_什么是滩涂地
上海市滩涂促淤圈围研究（茅志昌）_什么是滩涂地关键词：上海市；滩涂；促淤随着上海经济和社会的飞速发展，土地资源短缺的矛盾日益突出，近期必须加大长江口、杭州湾北岸滩涂的开发力度，为上海经济的腾飞储备土地资源。
1 滩涂资源开发利用现状1.1 滩涂资源分布上海市的滩涂主要分布在长江口的扁担沙、中央沙、青草沙、崇明东滩、崇明北沿、南汇边滩、横沙东滩、铜沙浅滩、九段沙以及杭州湾北岸(图1)。
1.2 滩涂资源蕴藏量上海市陆地面积只有6.34某105hm2，人多地少，解放以来共圈围滩涂8.4某104hm2，年均圈围1647hm2，而各类建设用地达1.51某１０５hm2，年均占用3000hm2，占用耕地量约为围海造地数量的2倍，以此计算，上海市在这期间减少耕地6.7某104hm2。
解放后经多次较大规模的圈围，高滩资源几乎用尽，但中、低滩资源十分丰富，目前0m以上滩涂面积约6.7某１０4hm2，-5m以上滩涂面积约2.3某10.5hm2。
1.3 滩涂资源利用上海利用圈围的滩涂建立了一大批农场垦区、工厂企业、市政设施和自然保护区，所产生的社会、经济和生态环境效益十分明显。
如浦东国际机场在岸堤之外向海东移700m，圈围南汇边滩滩涂1300hm2,为国家节约了大量资金［１］。
杭州湾北岸滩涂为建造上海石化总厂和上海化学工业园区提供了大量土地资源。
近年又建立了崇明东滩鸟类自然保护区和九段沙湿地自然保护区。
2 影响上海市滩涂冲淤因素分析2.1 长江流域来沙量呈下降趋势2.2 三峡水库对入海泥沙的影响长江河口的泥沙主要来自川江，川江来沙以宜昌站为代表，河口泥沙以大通站为代表，宜昌站多年平均悬移质输沙量为5.14亿t，汉口站为4.30亿t，大通站为4.83亿t［４］，说明宜昌到大通区间虽然有泥沙落淤和补给，但量值较小，河口的泥沙主要来自长江上游的特点还是十分清楚的。
三峡水库采用“蓄清排浑”调度方案，水库兴建后，前10年约有70％的泥沙淤在库内，经80年才趋向平衡。
长江澄通河段综合整治规划要点及实施效果分析
长江澄通河段综合整治规划要点及实施效果分析陈前海;徐照明;侯卫国【摘要】治理澄通河段不仅是稳定长江口南支进口段河势的基础,也是实现深水航道上延和促进两岸经济社会发展的迫切需要.在分析长江澄通河段综合整治规划背景及其河道演变特征的基础上,针对福姜沙汊道段、如皋沙群汊道段、通州沙汉道段存在的主要问题,提出了相应的规划治理目标与规划总体方案,并分析了总体方案以及已实施规划方案的治理效果与相关影响.可为该河段后续综合整治工作提供参考.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2013(044)021【总页数】5页(P12-15,18)【关键词】长江口综合整治;整治效果;澄通河段;近河口段【作者】陈前海;徐照明;侯卫国【作者单位】长江勘测规划设计研究有限责任公司规划处,湖北武汉430010;长江勘测规划设计研究有限责任公司规划处,湖北武汉430010;长江勘测规划设计研究有限责任公司规划处,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】TV85澄通河段位于长江三角洲地区，上起鹅鼻嘴，下迄徐六泾，全长约96.8 km。
对长江河口区的范围及其分段至今还没有统一的认识。
严凯、陈吉余等学者将澄通河段划为河口段，沈焕庭等则将澄通河段划为近河口段［1-2］。
澄通河段与长江口之间的演变关联性较强。
1958年以前，通州沙东西水道主流的大幅摆动导致长江口南支白茆沙水道主流在南北水道之间频繁移位，南支下段水流频繁切滩，入海航槽大幅冲淤。
1958年以后，随着徐六泾对岸通海沙、江心沙圈围成陆，徐六泾断面河宽大幅缩窄，澄通河段与长江口之间演变的关联性有所减弱。
20世纪90年代以来，随着浦东的开发开放，局部河势的不稳定与社会经济发展之间的矛盾开始逐步显现，对河势稳定提出了更高要求。
2008年3月国务院批准的《长江口综合整治开发规划》指出:澄通河段河势的稳定是影响长江口河势稳定的重要因素之一，应加强澄通河段的治理，与长江口南支河段整治工程相适应。
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第2卷第1期1997年3月气 候 与 环 境 研 究Clim atic and Env iro nm ental Research V o l.2,No.1M ar ch 19971996-07-22收到人类活动对长江河口过程的影响沈焕庭 李九发 肖成猷(华东师范大学河口海岸研究所河口海岸国家重点实验室,上海 200062)摘 要 随着经济高速发展,人类活动对长江河口过程的影响愈益显著。
本文对围海造地、排污工程、取水工程、航道增深工程、南水北调和三峡工程等几项规模较大的已建和拟建工程及其对长江河口过程的影响做了初步论述,建议继续重视和加强这方面的研究,开发要适度,人工控制要遵循自然演变基本规律,以利于该地区经济的持续发展。
关键词 长江河口 围海造地 排污工程 南水北调 三峡工程 航道增深工程1 前言河口地处河流与海洋的交汇地带,它不仅受到海陆多种自然营力的作用,且受到人类活动的深刻影响,自然现象复杂多变,生态环境脆弱。
长江是中国第一大河,长江河口位于中国东部沿海的中段,区位优越,资源丰富,交通便捷,人口密集,经济发达,尤其是改革开放以来,该地区的发展更加迅速。
一批水利枢纽、跨流域调水、污水排江排海、取水工程、港口航道建设和滩涂围垦等大型工程正在兴建或行将兴建,其结果必将对河口及邻近的海岸过程和生态环境产生深刻影响。
为了使长江河口地区丰富的资源免遭破坏,使其能得到合理的开发利用,促使该地区的经济持续发展,除继续深入研究长江河口的自然演变外,有必要对已建和拟建工程对河口过程的影响进行探讨,现从五个方面加以论述。
2 围海造地工程由于长江径流每年携带 4.78亿t 泥沙下泄,在河流与海洋动力相互作用下,大量泥沙在河口区沉积,塑造了众多的沙岛、沙洲和潮滩。
据统计,上海市50%的土地是近1000年来沿岸人民围海造地形成的,仅近40年来就围垦土地73040hm 2(图1)。
这些土地为长江口地区特别是上海市的经济发展做出了重要贡献。
目前,长江河口在理论深度基准面以上的沙洲面积为296km 2,主要沙洲有扁担沙、九段沙等;岸滩面积为631km 2,主要分布在南汇边滩、横沙东滩、崇明东滩和启东边滩等。
2000年前长江河口是一个漏斗状浅海湾,湾口宽达180km ,由于长江中上游大规模毁林耕种,产沙增强,输沙量增大,使大量泥沙在河口堆积,边滩迅速发育,沙洲扩张,并陆续被围垦成陆,从而导致:(1)由一个漏斗状浅海湾演变成一个三级分叉、四口入海的三角洲河口;(2)江面缩窄,河槽成形,口门宽度由180km 减为90km;(3)河图1 长江口新围垦区(1950～1994年)口加速向海延伸,据推算,南汇嘴在历史时期每23年向海推进1km ,采用工程、生物等促淤措施后加速了潮滩的淤张速度,每10年就向海推进1km 。
崇明东滩的淤涨速率更快,每年延伸200m ,5年就向海推进1km 。
位于长江口的上海市和江苏省临江的县,除崇明外,土地资源人均不到0.06666hm 2,土地资源不足是长江口沿江地区经济发展的严重制约因素,如何根据长江河口的演变规律,因势利导,适度地围海造地,不仅可增加土地,减少上海市人多地少的矛盾,还可在长江口治理中发挥重要作用[1]。
如通州沙和江心沙围垦以后,使徐六泾河段成为窄河段,形成节点,这对长江河口起了重要的控制作用,有利于河槽的加深与稳定。
因此,应充分发挥围垦在河口治理中的作用。
长江口的综合治理应以整治、围垦、疏浚三结合的方式为宜。
3 航道加深工程长江口的通海航道长期以来一直处于自然状态。
在口门处存在巨大的拦门沙体,最小水深只有6m 左右,不足7m 水深的滩长约有30km ,使5000t 以上的船只只能候潮通过,严重地影响了上海港的发展和长江水运资源的充分利用。
1975年通过疏浚将南槽增深到7m,尔后每年的维护挖泥量约1800万m 3左右,使万吨级的海轮可顺利进出上海港,两万吨级的海轮也能乘潮进港,1983年后因南槽淤积严重,7m 通海航道由南港南槽改为南港北槽,仍通过疏浚维持[2]。
为了满足第3、4代集装箱船全天候通航和十万吨级的散货船乘潮进港的要求,现正在计划将长江口的通海航道(南港北槽)水深由现在的7m 增深到12.5m ,主体工程有5项(图2):(1)总长为49.2km 的北导堤;(2)总长为48.0km 的南导堤;(3)1.6km 的分流口工程和与之相连的1.5km 的水下潜坝;(4)南、北导堤间的束水丁坝约15条;(5)人工挖槽约78km 。
工程实施拟分3期进行:一期工程将航道增深到8.5m ,满足3万t 级的海轮乘潮通航要求;二期工程将航道增深到10m ,满足第三、四代集装箱船乘潮通航要求;三期工程将航道由10m 增深到12.5m ,满足第三、四代集装箱船全天候通航和十万吨级的散货船乘潮进港的要求。
通海航道增深将会在一定程度上改变长江口的水文状况。
顾伟浩[3]对长江口航道增深后滞流点位置的变化作了估算(表1),估算时假定大通站流量和口门中浚站的潮差保持在多年平均水平,从表中可见,航道增深对滞流点位置的影响是显著的,增深1m,491期沈焕庭等:人类活动对长江河口过程的影响图2 长江口北槽双导堤工程示意图表1 长江口航道增深后滞流点位置的变化月份123456789101112Q- 1.06 1.11 1.60 2.24 3.37 4.07 4.93 4.704.32 3.37 2.70 1.54A- 2.25 2.56 2.60 2.62 2.67 2.69 2.74 2.792.79 2.74 2.68 2.58L7.060.7459.953.9146.2931.5724.4114.0216.4020.5528.0840.5254.74L7.562.3961.5555.5647.9433.2226.0615.6818.0529.7329.7342.1756.39L10.070.5669.8163.8256.2041.4734.3223.9326.3137.9837.9850.4364.65注:Q-:大通站多年月平均流量(×104m3/s);A-:中浚站多年月平均潮差(m);L7.0、L7.5、L10.0:水深加深到7.0、7.5、10m情况下滞流点的位置(km)滞流点约上溯3.3km,增深至10m时,滞流点在12月和3月将越过高桥嘴。
航道增深也会加重河口的盐水入侵,通过数学模型估算,若航道增深到12.5m,盐水入侵影响将波及黄浦江口[4]。
4 污水排江排海工程上海市每日排放废水总量已超过500万t,其中工业废水约400多万t,生活污水约100多万t。
经处理的污水量为143.5万t/d,还有366.5万t/d污水未经处理通过黄浦江口以及西区、竹园、白龙港等三个排污口排入长江口(图3)。
西区排污口位于南港上段南岸的石洞口,在黄浦江口的上游,排污量60万t/d,直接岸边排放,在沿岸形成一条狭长黑带,局部水体和滩地受到严重污染,但范围有限。
表2 白龙港滩地重金属含量(单位:mg/kg)Cu Pb Zn Cd Hg Cz As 60.6528.63224.300.610.10880.61 1.20 白龙港排污口位于南港下段南岸,原为岸边排放,排污量23万t/d,近岸滩地沉积物受到污染严重(表2),但在排污口上下游2km以外污染物含量明显降低。
白龙港排污口正在将岸边排放改建为深水(8m)排50气 候 与 环 境 研 究2卷图3 长江河口排污口位置示意图I:西区排污口;II :黄浦江口;III :竹圆排污口;IV :白龙港排污口放,排放量也将大幅度增加,一期为280万t /d ,二期为220万t /d。
竹园排污口位于南港中段,在黄浦江口的下游,1992年建成,为深水(8m )排放,设计排放量为140万t /d,现排放量为70～80万t /d 。
目前上海市仍有相当可观的废水通过黄浦江排入长江,若竹园排污口能达到设计要求,以及白龙港一、二期深水排放工程建成,则黄浦江污染状况将得到明显改善。
长江口污水除来自上海市外,长江沿岸城市有数百万吨污水排入长江,这对长江河口的水质也有较大影响。
但长江水量丰富,潮流也比较强,加上丰富的细颗粒泥沙能吸附重金属污染物,具有净化水质的功能,故目前长江河口的水质尚保持二级标准,但岸边尤其是局部岸段污染已较严重,应引起高度重视。
5 工业和饮用水的取水工程随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高,上海市的生产和生活用水的需求量将大幅度增加。
据上海市自来水公司预测,上海市最高供水量2000年达到660万m 3/d,比现在增加199万m 3/d ,2020年将达到800万m 3/d 。
由于黄浦江的水质已遭不同程度的污染,加上水量有限,因此,无论从改善水质或增加水量均急需开发新水源。
上海地处长江口南岸,长江不仅水量丰沛,且其水质基本上达到地面水国家二级饮用水标准,水质自净能力很强,因此开发利用长江口的淡水资源对解决上海日益增长的工农业生产和人民生活用水具有重要意义。
但长期以来,长江河口淡水资源利用很少,主要是由于每年枯水期(11月至次年4月)上游来水量较少,导致盐水入侵,造成黄表3 咸水标准(氯化物,单位:×10-6)≤100上海市自来水公司咸水入侵标准≤50(一个月平均值)宝山钢铁厂标准200(最高值)宝山钢铁厂标准≤200世界卫生组织饮用水标准≤250中国、美国饮用水标准≤600水稻秧苗标准≤1100一般灌溉用水标准3150植物安全用水最大浓度浦江下游河段和长江口徐六泾以下河段氯化物等溶解盐类剧增,往往使水质不符合饮用水和工农业用水的标准(表3),给上海人民的生活和工农业生产带来严重影响[4]。
如1978年长江流域枯水,大通站年平均流量仅21400m 3/s,加上沿江各地大量抽水,使长江河口盐水入侵严重,崇明岛被咸水包围长达5个月,位于黄浦江口的吴淞水厂氯化物最高值达3950×10-6,氯化物超过250×10-6的持续时间长达64d 。
仅对511期沈焕庭等:人类活动对长江河口过程的影响52气 候 与 环 境 研 究2卷90家工厂的调查,此次盐水入侵造成的直接经济损失达1400万元。
宝山钢铁厂是一座大型钢铁联合企业,对生产用水的水质有严格要求,为此利用氯化物与潮汐一样具有日、半月和月变化的规律,于1985年在长江口南岸边滩建造了一个有效库容为1087万m3的“避咸蓄淡”水库,不仅成功地解决了宝钢的用水,也为充分利用河口淡水资源提供了一个样板。
为了改善上海市北区的生活用水,于宝钢水库的下游侧又建了一个面积为135万m2的陈行水库,一期蓄水553万m3,日供水20多万m3,二期蓄水增至864万m3,每日可供水160万m3。