长江口水动力学及其泥沙运输规律
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【摘要】：长江口滨岸潮滩环境在咸淡水交替、出露和淹没交替、冲淤交替等海陆交互作用的影响下，波潮流水动力作用强烈，泥沙输移和物质交换频繁。
长江每年携带巨量泥沙堆积于河口滨岸地区，形成了大片宽阔的淤泥质潮滩，每年以数十米的淤涨速率不断向海推进，为城市空间拓展提供了丰富的后备土地资源。
但随着人类对潮滩大规模围垦等经济活动的加剧，导致生物多样性减少，生态环境质量降低，产生了对该地区可持续发展的潜在威胁。
河口潮滩水沙过程及冲淤变化研究，引起了国内外学者的重视，分别从地貌、沉积、水文、生物、地球化学等不同角度进行了大量有益的探索。
但对潮滩水动力过程的实地观测十分有限，阻碍了完整潮流泥沙运动模型的建立，影响了泥沙输移规律和冲淤变化研究的进展。
本文依托国家自然科学基金重点项目“长江口滨岸潮滩复杂环境条件下物质循环研究”(批准号：40131020)，选择了长江口崇明东滩敞开型潮滩为研究对象，设置典型断面，在平静天气条件下，实测了水文要素，获得了水位、流向、流速、泥沙含量及粒径等指标4000多个实测数据，着重对长江口潮滩水动力过程、泥沙输移规律及冲淤变化进行研究。
得到如下结论：1．分析得到了潮滩不同部位水动力基本特征：光滩水位涨潮和落潮时间基本相等，而盐沼前缘带水位涨潮时间略短；光滩流速过程线在涨潮初和落潮末出现峰值，呈现“双峰型”特征，盐沼前缘带仅在冬、春季节呈现“双峰型”，夏、秋季节落潮峰值消失，盐沼带四季呈现单峰特征，潮沟过程线为“双峰型”；各测点流向均具回转流特征，在高水位时流向迅速改变，不存在明显的憩流。
滩面各测点的水位资料与横沙水文站同期资料具有一致性，为水文资料系列展延提供有利条件。
2．根据实测数据构建了系列潮滩水动力模型：1)水深预报模型，以横沙水文站为参证站，预报各测点的瞬时水深；2)流速模型，以最大水深为参数，分别预测测点涨潮和落潮期间的最大流速、平均流速；3)滩面测点垂岸流速模型，以瞬时水深为参数，预测瞬时流速，得到各潮次流速过程线；4)总水通量模型，以各潮次最大水深为参数，估算大潮潮次的总水通量。
河流动力学.doc
长江流域泥沙来源及沉降分布一.研究目的长江作为我国第一大河，流域面积广阔，气候温和，雨量充沛，很早以前古人就在这片沃土上定居耕耘，繁衍生息。
在古代，1万年前后的史前时代，长江中下游地区已经出现水稻耕作。
对于长江的开发以及利用不仅仅是现在才开始的。
最早，从春秋战国时期开始就为了发展农业生产兴修水利和开通水上航运，都江堰，灵渠，南北大运河等著名水利工程相信都不会陌生。
当今，我们也没有停下脚步，长江巨型的三峡水利枢纽工程的建成，南水北调等一系列水利工程都已被人们所熟知，如今的长江流域已发展成为重要的经济区，并对我国国名经济，社会的持续发展发挥着越来越重要的作用。
但随着人口的增多，加上自然环境自身的演变，人与人之间的矛盾日子加大，生态环境不断地被破坏，其中与泥沙相关的问题愈来愈突出。
长江上有的水土流失刘家中，崩塌，滑坡，泥石流，山洪爆发等山地灾害频繁，这些自然灾害会对人类造成十分重大的影响。
泥沙淤积对水库等水利工程的影响在于不仅使其失效，更威胁其存亡，在当今环境问题中，泥沙问题已经成为当今众多环境问题中的关键问题之一。
泥沙的侵蚀，搬运，沉积是一个整体。
河流的泥沙都是来源于流域泥沙，而流域的泥沙环境决定着进入河流的水沙条件，而这些又恰恰进一步影响河床的演变过程。
而长江到底是怎么样的泥沙环境而导致现在的问题，而我们又要如何去解决。
这就是我们所关心的问题。
也是我要在报告阐述的。
在新中国成立之后，大奖上下开始了大规模的水利建设，之后三峡水利枢纽工程的兴建，其泥沙问题在当时可谓是引起了世人广泛关注和国家的高度重视（虽然到现在也是如此）。
而作为港口环境与海岸工程专业的我来说，了解一些关于长江海岸泥沙沉降的知识对自己的专业也有一定的帮助。
接着从图书馆拿的基本资料结合书本对于长江泥沙沉降做一系列的研究，并制成报告以及PPT形式。
二.研究具体方法和步骤1.长江的基本情况既然要说长江的泥沙情况，就不得不把长江好好介绍一下了。
长江口横沙浅滩及邻近海域水动力特征分析
长江口横沙浅滩及邻近海域水动力特征分析李身铎;朱巧云;虞志英【摘要】主控本海域泥沙运动和海床冲淤演变的水动力是水体中具有强周期性的潮汐运动和弱周期性的长江径流之耦合.潮汐运动主要由源潮波即半日潮波和日潮波叠加而成,因浅海非线性效应而衍生的浅水潮波也有相当贡献,从而形成具有以半日潮周期为主,且伴有日不等现象的水体流动.基本沿陆岸呈南北向传播的潮波,经长江口门在本海域顺势折向,入横沙浅滩南北的北槽和北港水槽,基本转成东西向的流动.本海域滩槽相间,且处在口门和滨坡交接段,复杂地势制约着潮流运动形式:顺河槽和沿横沙浅滩东侧分别为东西和南北主流向的往复流；而其间的海域基本呈南向流强于北向流的旋转流.正由于这种形式的旋转流存在,造成口外滨坡海床的冲刷以及挖入式港池的深水航道段会有较强的横流出现.长江径流顺河槽下泄东流,出口门后浮置于海外盐水之上,随不同季节,或东南或东北向汇入大海,由此往往造成上下水层流向不一致的垂向结构.【期刊名称】《华东师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】17页(P25-41)【关键词】潮流运动;水动力;径流;往复流;旋转流;潮流椭圆;地形特征;风浪;季风【作者】李身铎;朱巧云;虞志英【作者单位】华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062;长江水利委员会长江口水资源勘测局,上海 200213;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062【正文语种】中文【中图分类】P7510 引言研究海域处于长江口门段至口外海滨的过渡段，由长江水沙汇集的拦门沙区逐渐过渡到径流和泥沙的扩散沉积区，水动力主要由潮汐运动和长江下泄的径流耦合而成的.其中潮汐运动源于西北太平洋的潮波，其横穿琉球群岛传入中国东海后，其中半日潮波以自由潮波的形式输向西北，沿江浙岸线北上，途径杭州湾和长江口折向西而传入；而部分日潮波北上进入黄海中部形成旋转潮波系统，然后自北向西传到长江口外海域.长江丰沛的径流随季节而变，源源不断顺南北支水槽下泄至外海滨，一般在洪季浮置于口外盐水之上，转向东北扩散，而在枯季则向东偏南方向流散.海域中其他定常性的沿岸流和风海流相对比较弱.因此表现在水流运动中凸显潮汐周期性特征：每太阴日内随月相两涨两落，并日不等明显，一般落潮流强于涨潮流.波浪运动主要以风浪为主，且明显受季风影响，冬季浪向偏东北，夏季浪向偏东南.除台风季节或冬季寒潮大风时偶现6级以上的大浪，一般风浪较小.1 潮汐1.1 潮汐性质根据验潮站的水位资料和潮波数学模拟的分析，选得长江口主要分潮的调和常数振幅分布列于表1.据表可知，在潮汐中以太阴半日分潮M2占绝对优势，且自东向西递增，越近口的越强；日分潮亦有此变化趋势，但变化较缓.（HK1＋HO1）／HM2比值大部分为0.35左右，属半日潮性质.浅水分潮在长江口门附近明显增大，（HM4＋HMS4）／HM2达到0.20左右，而在水深10 m处的鸡骨礁附近和南槽口外较小，仅仅是0.05～0.07.据此长江口门海域潮汐属非正规半日浅海潮类型.1.2 潮汐特征潮差和涨落潮时是表述潮汐特征的重要指标.沿河槽纵向上，潮差由河口外经河口至河口内先增后减；如表2所示，平均潮差在南槽口外的绿华山为2.53 m，向西至北槽的鸡骨礁为2.57 m，入北槽口内的九段东达2.84 m，再沿河道西至横沙东减为2.60 m；在横向上长江南支多槽口门自北向南潮差渐增：佘山2.12 m，横沙东2.60 m，下浚2.91 m，芦潮港达3.33 m［1，2］.潮汐越向南越强.潮差随时间也有一定的变化.长江口门处的横沙，九段沙洪季潮差大而枯季小，口外如大戢山，鸡骨礁潮差则具天文周期，一般3月和9月最大，1月和6月最小.本海域涨潮历时短于落潮历时，在口门内的横沙和南端的芦潮港，落潮历时一般有7 h，长于涨潮历时2 h，向口外涨落潮历时差渐减，口门处佘山、下浚和九段东等落潮历时长1 h，至口外海域鸡骨礁、大戢山，涨潮历时仅短0.75 h，至绿华山，涨落潮历时几乎相等.表1 长江口主要分潮的调和常数振幅分布Tab.1 Harmonic constants of major tide constituents around the Changjiang Estuary北支外庙港 138 28 19 1517 0.34 0.23北港外横沙 132 29 17 16 10 0.35 0.2北槽外中浚 138 3018 16 13 0.35 0.2南槽外芦潮港 150 32 20 11 10 0.35 0.14水深5～15m范围测站调和常数振幅（H）HM2HK1HO1HM4HMS HK1＋HO1）／HM2 （HM4＋HMS4）／HM2 4北支外 1＃ 118 27 16 4 4 0.36 0.07北港外佘山 118 24 15 7 6 0.33 0.11北槽外鸡骨礁 117 28 15 4 2 0.37 0.05南槽外大戢山 122 30 16 5 3 0.38 0.07水深20～30 m范围测站调和常数振幅（H）HM2HK1HO1HM4HMS HK1＋HO1）／HM2 （HM4＋HMS4）／HM2 4北支外 114 25 14 6 5 0.34 0.1北港外 3＃ 111 23 13 7 7 0.32 0.12北槽外 4＃ 109 21 12 7 7 0.3 0.12南槽外绿华山 119 28 16 4 30.37 0.06表2 长江口海域潮差和涨落潮历时Tab.2 Tidal ranges and durations around the Changjiang Estuary58最大潮差／m 4.49 5.05 5.98 4.96 4.52 5.45 4.89涨潮历时／（h：min） 5：45 5：10 5：27 5：26 5：42 6：30 5：50 6：03落潮历时／（h：min） 6：39 7：15 6：58 7：00 6：44 5：56 6：35 6：测站佘山横沙下浚芦潮港九段东鸡骨礁大戢山绿华山平均潮差／m 2.45 2.60 2.91 3.33 2.84 2.57 2.89 2.242 潮流2.1 潮流特征根据本海域众多测流站资料准调和分析后算得的潮流椭圆要素的长轴分析［3］，（WK1＋WO1）／WM2在各槽较小，约0.16～0.39，显示半日分潮流占绝对优势，在口外渐大，约0.35～0.55，显示日分潮流的作用增强，故而潮流运动的日不等现象明显.浅水分潮流在口门附近相对较大（见表3），（WM4＋WMS4）／WM2比值约为0.12～0.21，口外海域相对较小，约在0.03～0.12左右，因此本海域潮流属于非正规浅海半日潮流类型.潮汐和潮流虽属同一类型，但潮流中的日分潮流相对较大，因而在潮流运动中一周日前后两潮的潮流不等现象较更明显. 表3 长江口海域潮流类型分布Tab.3 The distribution of tide current type around the Changjiang Estuary41（WM4＋WMS4）／WM2 0.24 0.23 0.24 0.19～0.18 0.18～0.（WK1＋WO1）／WM2 0.42 0.34 0.24 0.23～0.34 0.34～0.142.2 潮流运动形式研究海域主要以太阴半日分潮流M2主控着潮流运动.根据大量M2分潮流椭圆要素的统计分析（见表4），在北港、北槽和南槽附近，表层椭圆长轴约100～130 cm／s，方向约90°～110°，椭率－0.30～0.45左右，表明潮流较强，基本是沿各槽的走向往复流动，其中港池工程区北侧的北港相对较弱，而工程区横沙南侧的北槽口，特别在深水航道工程后流速较大.自口门至岸滨10 m水深附近为长江口地形过渡段，由沿河槽东西走向的水深线转为沿陆岸南北走向的水深线，水域变得宽阔，从而随之流动的形式也有所改变，流速相应减小，长轴约为80～110 cm／s，潮流旋转性增强，椭率大都在－0.60以上，已具逐时流矢呈顺时针方向旋转的旋转潮流性质，特别在挖入式港池外的深水航道段，椭率大致为－0.70～－0.90，且主轴方向为350°左右的强南北向流动，其流矢常会横穿航道.按流动垂向变化，一般底层往复性质较强，而表层旋转性相对明显（见图1）.图1 1982年M2分潮流椭圆长短轴、椭率（表层）Fig.1 Ecllipse axis and ellipticity of the M2tidal current at 1982表4 长江口海域半日分潮流M2表层椭圆要素分布Tab.4 Ecllipse axis and ellipticity of the M2tidal current around the Changjiang Estuary?2.3 流态和流势本海域的潮流主要由东海沿大陆等深线从东海自东南向西北传播的半日分潮流和由黄海形成的旋转潮波自北向南传播的日分潮流合成而成.传播中不断受到地形制约，当达到长江口附近海床等深线呈横T形分布海域，潮流由南北转折向东西方向，从而该海域在空间上流态相当复杂.在横T形外的岸滨斜坡海域，南北向潮流历时较长，基本呈旋转流状态，而也正是因为这强劲的南北向水流定向冲刷，在海床形成沿等深线走向的冲刷带；在横T形内侧，潮流进入各河槽，受地形约束，即呈现出主轴东西向、流速迅增的往复流，而沿河槽两旁的浅滩东侧，如横沙浅滩东沿，潮流呈现沿滩的往复流.据大量同步测流资料分析，长江口外整体流场呈有与潮位同步的潮周期，如以本海域鸡骨礁设为主港，在其低平潮时前1至2 h，潮流为落潮时段，全海域呈向东偏南外泄的强流（图2－a）；在该港高平潮时前1至1.5 h，产生涨急流（图2－b），全海域呈向西偏北入长江各河槽的强流；而该港低平潮时后的1.5 h，潮流为落憩时段（图2－c），槽口附近呈流向混乱的弱流，10 m水深外为南向潮流；该港高潮时后的1.5 h，潮流为涨憩时段（图2－d），各槽附近为流向不定的弱流，外海则为向北偏西的潮流.一周日内潮流随潮汐两涨两落，但在河口内日不等现象明显，在约10 m以浅的滩槽内，东西向的往复流速基本相当，但通常涨潮流历时长于落潮流时段；而在10 m水深的外海域，特别在北港和北槽口外的10～20 m之间，潮流旋转性较强，但其中沿斜坡等深线的南向流延续时间较长，流速相对较大，这会对海床造成相当的冲刷作用.2.4 流场特征值2.4.1 特征值概况长江口海域西濒诸槽口，槽底较平缓，滩槽交替，等深线大体呈东西走向.向东渐深，约在水深8 m外，底坡变陡，等深线基本呈南北走向，水下地形相对较多变.加之源潮波中的半日和全日两潮波系统在传播过程中的差异以及长江径流外泄的影响，造成流场特征值分布和变化较为复杂.按水深自西向东渐深，即自口门向外海为序，统计测流资料如下.在口门（5～8 m）水深处：最大流速150～240 cm／s（涨潮流）＜180～240 cm／s（落潮流）；平均流速90～240 cm／s（涨潮流）＜210～230 cm／s（落潮流）.在口门外（10～15 m）水深附近：最大流速150～200 cm／s（涨潮流）＜210～230 cm／s（落潮流）；平均流速100～120 cm／s（涨潮流）＞90～100 cm／s（落潮流）.在口门外（20 m）水深附近：图2－a 长江口落潮流矢量场（落转涨）Fig.2－a Distribution of surface current during transient from ebb to flood tide图2－b 长江口涨潮流矢量场（涨急）Fig.2－b Distribution of surface currentat flood maximum图2－c 长江口涨潮流矢场（涨转落）Fig.2－c Distribution of surface currentat transient from flood to ebb tide图2－d 长江口落潮流矢场（落急）Fig.2－d Distribution of surface current at ebb maximum最大流速100～120 cm／s（涨潮流）＜110～130 cm／s（落潮流）；平均流速80～100 cm／s（涨潮流）＜90～120 cm／s（落潮流）.据流向分布统计，与M2分潮流和日分潮流合成流矢方向一致.在水深5～8 m的水域的槽内，落潮流方向为东略偏南，涨潮流方向为西略偏北，潮流流矢为顺时针向旋转的往复流动；在浅滩处则沿边滩线作往复流动；向东至深水区，水流主轴不断缩短，方向不断右转，落潮流向渐由东南转成南向，而涨潮流渐由西北向转为近北向，潮流转变为流矢作顺时针向旋转的旋转流动.据潮流垂向分布统计分析，由于长江径流流出口门后浮置于外海盐水上向外输送扩散，在口门外往往造成水流流向上下不一致，也造成上下水层涨、落潮流大小和历时的差异，这种上下层水流运动不一致的现象，特别在各槽口外海域的洪季表现更为明显，经常出现表底层水流方向几乎相反的现象.2.4.2 工程区水域流场特征值（1）挖入式港池横沙浅滩水域在横沙浅滩区南北侧潮流强度主要受北港、北槽潮流的影响，涨潮流时以浸滩流为主，落潮流则沿滩面地形，流向深水区呈归槽性质，在横沙北沿近北港，涨落潮流特征值列于下表（见表5）.表5 横沙北域潮流特征值Tab.5 Characteristics of tide current around the north region of Hengsha Shoal前潮 0.54 1.16（275°） 0.86 1.22（105°）后潮 0.57 1.03（267°） 0.78 1.39（97°）由于受北港下泄径流的影响，落潮流明显大于涨潮流，涨落潮流流向差为170°，潮流主要呈往复性质.横沙南沿为北槽主汊道，受其影响与北港略有不同（见表6）.表6 横沙南沿水域潮流特征值Tab.6 Characteristics of tide current around the south region of Hengsha ShoalN2 站前潮 0.86 1.31（315°） 1.09 1.75（118°）后潮 0.86 1.58（327°） 0.85 1.26（125°）N3 站前潮 0.781.24（299°） 1.05 1.43（118°）后潮 0.76 1.15（299°） 0.72 1.21（117°）南沿潮流日不等现象比较明显，一周日两涨两落的潮周期中，前潮的落潮流明显大于涨潮流，而后潮涨、落潮流的大小几乎相等，而且南沿的涨潮流向更偏北，而落潮流更偏南.此外，由于北港、北槽间存在着明显的水位差，由此产生横比降，大潮落急时，北港高于北槽0.29 m，水面横比降达万分之0.03.在1998年8月长江洪水洪峰过境，横沙南侧的水文站和北侧的共青圩站月均水位明显高于枯季，月均水位分别达2.30 m和2.40 m，南北两侧水位差落急时均高出枯季0.06～0.08 m，反映了北港部分潮量可通过横沙浅滩滩面补给进入北槽，这种现象，当北导堤建成后，受北导堤影响，得到拦截，加大北导堤外侧的沿堤流强度，加强了沿堤串沟的发育. （2）外航道海域由表7可知，在北港和北槽口门横沙浅滩前端的2301、2401站，涨落潮平均流速表层为1.30～1.40 m／s左右，最大1.5～2.0m／s，底层平均为0.50～0.80m／s，平均落涨潮流方向分别约为100°和285°，为往复流，落潮大于涨潮；向海方向水深10～15 m间的2302、2402站，表层涨落平均流速为0.8～0.9 m／s，底层为0.5 m／s左右；该段水域潮流日不等现象明显，一周日内前后两潮流速相差甚大，且落潮流向差30°～50°.水深15～25 m间的2108、2109站，平均流速表层涨潮流为0.6～0.85 m／s左右，落潮流为0.74～0.79 m／s，底层涨落潮流0.4～0.5 m／s，涨落潮流速相近，日不等现象不明显，受长江径流影响甚小，经推算该水深范围最大流速一般不超过1.0m／s.据测流资料绘出的逐时流矢图（见图3）明确显示，在横沙浅滩东侧10～15 m水深的外航道区，有较强的横穿航道的南向流矢.表7 外航道海域洪季大潮潮流特征值Tab.7 Characteristics of tide current around the outer shipping channel测站层次流速／（cm·s－1）流向／（°）流速／（cm·s－1）流向／（°）落潮流历时／h涨潮流历时／h 2301表 128 107 105 290 7.0 5.8口门2401底 34 96 52 280 6.9 6.9表 140 119 126 280 5.2 6.8底 78 126 63 312 6.1 5.1 2302表 95 137 83 247 6.7 4.0水深10～15 m 2402底 44 119 44 274 6.1 5.9表75 103 122 239 5.3 7.1底 39 111 59 259 6.2 7.0 2108表 76 116 72 18 4.1 6.2水深15～25 m 2109底 44 188 39 334 7.3 5.1表 56 136 101 298 9.8 5.8底 65 107 64 278 8.1 5.1测站层次流速／（cm·s－1）流向／（°）流速／（cm·s－1）流向／（°）落潮流历时／h涨潮流历时／h 2301表 165 90 82 336 7.4 4.8口门2401底 60 107 43 299 6.5 4.7表 160 109 110 311 6.9 6.0底 90 109 50 296 7.3 6.5 2302表 116 95 48 245 8.9 5.3水深10～15 m 2402底 4385 42 289 5.1 7.9表 120 79 73 257 6.9 5.7底 37 87 40 292 5.7 6.1 2108表 81 87 98 8 7.1 8.1水深15～25 m 2109底 40 131 62 314 6.2 6.1表 92 92 25 15 7.2 2.1底 41 77 54 288 6.0 6.0图3 长江口洪季大潮表层矢量图Fig.3 Surface current’s distribution of a spring－tidal cylce during summertime2.5 北槽深水航道工程后流场变化近年长江口有众多的港口和水利工程，其中最大并离工程区最近的是北槽深水航道工程.为了探明该工程建成后对口门和周边海域流场的影响，分别将北槽口门及口外在工程前后相近的测点的观测结果作一比较.同时为了能较客观的对比，统一取洪季大潮期间，并且根据潮差对流速予以订正.于2004年长江口北槽深水航道南北导堤竣工后，在北导堤前端及横沙浅滩东侧进行了多站点潮流观测，计算所得的M2分潮流椭圆要素及特征值列于下表（见表8和表9）.在特征值表中我们特别分列了前潮和后潮的流速、流向，意在表明该海域潮流在一周日中前后两个涨落潮中存在着值得关注的不等现象，见表10.表8 工程后（2004年）北槽口外M2分潮潮流椭圆要素Tab.8 Ellipse parameters of tidal current of M2 constituent out the North Passage after 2004站位长轴W／（cm·s－1）短轴ω／（cm·s－1）椭率K（－ω／W）长轴向θ／（°）发生时间τ／h CS4D 103 26 －0.26 120 3.76 CS5D 91 44 －0.49 96 2.95 N2 93 61 －0.65 98 3.28 N3 58 47 －0.80 1132.88 N4 59 53 －0.89 175 5.51表9 工程后（2004年）北槽口外海域潮流特征值Tab.9 Characteristics of tide current out the North Passage after 2004 cm·s－1站位层次最大流速（流向）平均流速（流向）最大流速（流向）平均流速（流向）最大流速（流向）平均流速（流向）最大流速（流向）平均流速（流向）CS4D 表 259（116°） 147（108°） 180（313°） 147（308°） 222（120°） 138（168°） 212（108°）170（303°）底 117（113°） 66（113°） 93（291°） 65（287°） 138（114°）73（114°） 148（291°） 91（294°）CS5D 表 218（92°） 149（93°） 145（271°） 94（282°） 196（94°） 157（89°） 178（273°） 273（122°）底98（95°） 69（95°） 116（275°） 71（277°） 97（95°） 61（98°） 121（267°） 76（280°）N2 表 203（149°） 134（120°） 191（229°） 153（241°） 222（114°） 165（86°） 145（262°） 111（253°）底 107（148°）68（115°） 83（280°） 65（264°） 122（96°） 71（81°） 94（276°） 65（279°）N3表 190（168°） 97（134°） 183（185°） 136（218°） 175（80°） 119（88°） 123（188°） 82（234°）底 45（160°） 38（123°） 57（242°） 49（257°） 57（71°） 37（84°） 50（235°） 37（311°）N4 表258（124°） 124（157°） 182（189°） 122（247°） 167（169°） 123（102°） 135（184°） 84（240°）底 168（88°） 61（109°） 74（197°） 53（262°） 61（74°） 44（91°） 68（277°） 53（284°）表10 北槽深水航道工程前后潮流特征值比较Tab.10 Comparison between current characteristics before and after the Deep Waterway Project注：W，θ和K 所表示的意义同表4.为验证深水航道工程后对口门和周边海域流场的影响，分别将南北槽口门及口外在工程前后相近测点的观测结果作一比较.其中如CS4D位于北槽口门，与1982年未建工程前的2401站相比，潮流速仍保持了落潮流强于涨潮流强劲优势，但由于南北导堤工程后，限制了潮流的侧向运动，潮流椭圆趋于扁平，往复流加强，M2分潮椭圆率表层由－0.32减小为－0.26，特别工程后，涨潮流速明显增大，由工程前的平均落潮流速150 cm／s大于涨潮流速118 cm／s，转成落潮流速143 cm／s小于涨潮流速159 cm／s.在口门外横沙浅滩以东的N4和CS5D站与1982年测量的2402站比较，2004年潮流主轴方向，特别表层比1982年明显偏南北，南向潮流更大（见图4）.此外，工程后潮流椭率明显增大，特别底层达－0.93，成为典型的旋转流.这无疑是受到长江口深水航道工程影响，北导堤阻挡了横沙北部北港越滩水流，抬高水位，加大水面比降，从而也加大由北而南的落潮流强度，在洪季其影响可及横沙浅滩以东的鸡骨礁水深10～15 m水域.由此估计也会对横沙浅滩港区工程的外航道海域产生影响.图4 长江口工程前后M2分潮椭圆要素及余流（表层）Fig.4 Residual current and elliptic parameters of M2tide of Yangtze Estuary3 余流本文所述余流特指在近河口海岸的有潮海域中，在实测流中分离出具有潮周期的主要流动后余下的水体流动.由此所得的余流是一种流场中特定地点的欧拉型流.余流包括所有非潮周期性的定常流动.长江口每年有巨量的径流外泄入海，是本海域余流的最主要部分；还有潮波入浅水后变形而生的潮汐余流；此外有多种成因而生的风海流、密度流、倾斜流等影响本海域极为有限.由于余流相对较小，而且在观测中由于气象因素的不规则扰动、海况的差异以及人为的差错，不易测准.但据我们统计了大量资料，得到长江口门外的余流尚有相当的规律性［4］.大约可以横沙浅滩向外一线为界，该线以北洪季表层余流方向为向东偏北，在北港口门内流速极大，至佘山附近流速减为48 cm／s，流向75°，继而延向东偏北方向，流速略减约40 cm／s，浮置于海水表层流向大海，这一条余流流路明示长江夏季最强一股下泄径流入海的途径（见图5）.横沙浅滩以南表层余流出口门后则沿滩槽向东南方流去，流速较小约30 cm／s左右，至鸡骨礁附近，流向在159°～206°之间，流速约45 cm／s，接着便与北槽和南槽外泄的东向偏南的余流相汇而入外海.由于余流的成分较多，因而其垂直结构复杂多变，一般底层余流甚小，约在5 cm／s左右，在河口内表底层流向一般均一致，而在口外底层以西北方向最多，表底层方向不一致居多.图5 长江口表层余流Fig.5 Surface residual current around the Changjiang Estuary4 波浪长江口区的波浪主要取决于风的盛衰，同时也受到海域地理形态的限制.根据本海区仅有的横沙、佘山、引水船、芦潮港、大戢山和嵊山等测站的观测资料分析，获知海浪和台风浪的分布状况及变化规律.4.1 风浪浪向分布本区风浪主要取决于风向，沿海盛行浪向与盛行风向颇为一致.冬季以偏北向浪占优势，西北到东北方向的波浪点频率超过60%，其中佘山为64%，大戢山为63%，嵊山为75%.夏季以东南偏南向浪占优势，东南到南向浪频率之和为40%～50%，其中佘山、引水船以东南偏南向浪为主，频率分别为14%和24%，大戢山以东向浪为主，频率为17%，嵊山以南向浪为主，频率为22%.春季：由于气旋和反气旋交替活动，风向不稳定，浪向比较分散，海区一般以东南浪和东南偏南浪占多数，频率在20%左右.秋季：海域以偏北浪为主，佘山和引水船频率分别为22%和18%，嵊山频率为24%.4.2 风浪波高和周期分布据海区内佘山、引水船、大戢山和嵊山4测站多年风浪资料统计如下表（见表11）.4.3 横沙浅滩区的波浪根据1999年6—11月间在横沙浅滩相邻的崇明东滩东侧5 m水深处的佘山岛东侧进行了为期半年的波浪观测，统计结果列于表12和表13.表11 长江口区风浪分布Tab.11 Distribution of wind－induced wave around the Changjiang Estuary?表12 佘山实测波周期、波高表Tab.12 The measured wave period，wave height at Sheshan?表13 佘山各向波浪频率统计Tab.13 Anisotropic wave frequency statistics at SheshanN NNE NE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C波向频率波向9 17 7 6 13 6 8 7 7 2 1 0 1 1 4 3风浪频率13 21 6 1 2 7 9 8 8 2 2 1 1 1 4 17涌浪频率－－3 8 18 2－－－－－－－－－70上述观测资料表明的，以风浪为主，风浪出现频率99%，涌浪出现为30%，混合型浪频率为30%，平均周期为3.3 s，最大周期为8 s.风与波浪关系密切，在观测期间≥8级的大风天数为16 d，实测最大风速为25 m／s，出现日期为9月，相应风向为NNE，实测最大波高为3.5 m，出现日期为同样的9月，波向NNE. 4.4 北槽口外近岸海域的波浪位于长江北槽口外九段沙浅滩东侧的引水船站观测的波浪资料，亦可作为横沙浅滩工程区参考应用（见表14、15和图6）.表14 引水船累年各月波要素（1979—1998）Tab.14 The wave elements of Yinshuichuan by month（1979—1998）1 1.0 2.7 3.4 8.1 2 0.9 2.9 3.4 7.9 3 0.9 2.6 3.4 8.3 4 0.9 2.6 3.5 11.2 5 0.9 2.6 3.5 11.7 6 0.9 2.8 3.4 9.4 7 0.9 2.7 3.3 11.7 8 0.9 2.5 3.3 10.7 9 1.02.73.3 10.4 10 0.9 2.6 3.4 14.5 11 0.9 2.7 3.3 8.9 12 0.9 3.03.2 7.5年均 0.9表15 引水船累年各向波要素（1979—1998）Tab.15 The wave parameters at Yinshuichuan（1979—1998）?图6 引水船站全年风向、浪向玫瑰图Fig.6 Rose diagram of wave and wind direction at Yinshuichuan波浪传播进入浅滩区后，发生变形形成破碎波，产生紊动的破波水流直接对浅滩区水流和泥沙运动产生影响，按不同波高频率统计，推算得横沙浅滩不同波高条件下的破波水深如表16.表16 不同波高频率的破波水深Tab.16 Wave－breaking depth at differentwave height and frequency77 0.5～1.0 44.2 1.54 1.0～1.5 21.7 2.31 1.5～2.0 9.4 3.08 2.0～3.0 7.0 4.62 3.0～3.5 0.4 5.0～0.5 19.3 0.38 由此可见，在横沙浅滩大部分滩区内，可置于破波水流作用之下，从而加强了破浪对滩面泥沙的冲刷和粗化，并影响滩面地形冲淤，台风浪对滩面的冲刷作用将更为强烈.同时可引起沿岸堤防的摧毁破坏，如1997年出现的9711号台风所产生的增水和大浪，对横沙东滩堤边高滩陡坎冲刷，直接暴露光滩，引起海塘出险.4.5 长江口外海域的波浪根据嵊山站（1979—1998年）的资料，本海区地处季风区，冬天盛行偏北风，夏季盛行偏南风，波浪明显受季风影响.根据位于工程区南约65 km，水深约26 m，具有开阔海面的嵊山测波资料分析，累年的年平均波高为1.2 m.最大波高为13.0m，出现在9月，其次是11.5 m，出现在8月，波高均为偏东向.全年除4、5、6三个月平均波高略小，在1.0～1.1 m外，其余各月平均波高均为1.3 m，全年平均波高的波级出现频率：0～2级为35.5%；3级浪为34.9%；4级浪为23.0%；5级浪为6.1%，6级和7级以上的大浪极少出现，仅为0.5%和0.3%.该测站5 m以上的大浪几乎都出现在台风季节，浪向NNE－SSE.冬季寒潮大风也能在本海域形成5 m大浪，但很少出现.累年平均周期为5.1 s，最大周期为13.6 s （见表17和表18）.表17 嵊山累年各月波高周期统计（1979－1998）Tab.17 The climatological wave height and period at Shengshan（1979—1998）月份 H／m Hmax／m T／s Tmax／s 1 1.3 3.7 4.7 7.9 2 1.3 3.5 4.9 9.0 3 1.3 3.8 4.7 11.1 4 1.1 3.6 4.2 7.8 5 1.0 4.0 4.2 9.6 6 1.1 5.7 4.4 8.3 7 1.2 5.2 4.6 9.9 8 1.3 10.0 4.8 12.4 9 1.3 13.0 4.9 13.6 10 1.3 6.8 4.7 11.2 11 1.3 4.3 4.8 9.0 12 1.3 4.5 4.7 9.2年1.2 13.0 4.6 13.6表18 嵊山累年各向波高、频率统计（1979－1998）Tab.18 The climatological wave height and frequency at Shengshan（1979—1998）N 1.6 6.3 4.0 S 1.1 3.7 5.6 NNE 1.3 6.3 10.9 SSW 1.2 3.2 2.2 NE 1.3 8.5 17.6 SW 1.2 5.2 0.6 ENE 1.3 11.0 16.2 WSW 0.6 4.0 0.2 E 1.2 13.0 8.3 W 0.7 2.1 0.2 ESE 1.2 10.0 7.9 WNW 0.8 3.5 0.4 SE 1.2 6.8 10.7 NW 1.0 3.8 2.9 SSE 1.2 4.2 9.1 NNW 1.5 4.3 3.9 图7 嵊山站全年风向、浪向玫瑰图Fig.7 Rose diagram of wave and wind direction at Shenshan5 结论挖入式港池工程区地处横沙浅滩及其以东临近水域.潮波运动和入海径流主控着该区水动力.潮波中基本的半日分潮波和日分潮波由不同来向进入本区滩槽交替和滩坡交接的地形环境，形成了该水域相对复杂的水流运动：主轴为东西方向的往复流和南向流较强的旋转流交替的流势.于北港和北槽河槽及其延伸地段一般以明显的往复流为主，最大流速约为220 cm／s左右；槽间的横沙浅滩以东，近滩为以西北向为主的贴滩往复流，以东海域为南北向较强的往复流，其中南向流可达258 cm／s.长江径流外泄入海对流场也有较大的贡献，除了增强落潮流势外，还影响了流场的垂直结构.据本文水动力的分析，建议在挖入式港池的平面设计的外廓界布置中，尽可能沿等深线周围；深水航道及其入池口尽可能向南和向东移以减小横流的影响.由于港池被圈围在河口最大浑浊带，阻隔了滩槽的泥沙交换，常年平均小于1 m的风浪，不会对港池和航道有明显的影响.［参考文献］［1］丁文兰.东海潮汐和潮流特征的研究［J］.海洋科学集刊，1984，21：135－148.［2］李身铎.长江口潮流垂直结构［J］.海洋与湖沼，1980，11（2）：98－108.［3］方国洪.潮汐和潮流的分析和预报［M］.北京：海洋出版社，1986. ［4］李身铎.长江口北槽口外海域流场分析［R］／／长江北槽深水航道三期工程研究报告.上海：华东师范大学，2005.。
河流入海口湾泥沙运移与水动力过程
河流入海口湾泥沙运移与水动力过程河流入海口湾，泥沙运移是一个复杂而又重要的过程。
它不仅影响着河流的水质和生态环境，也对海湾的地貌和生态系统产生着深远的影响。
本文将从泥沙运移的机制和水动力过程两个方面来探讨这一话题。
一、泥沙运移的机制泥沙运移主要有两种机制：悬移负荷和底负荷。
悬移负荷是指泥沙以悬浮的形式随水流运动，而底负荷则是指泥沙沉积在河床上，随着水流的冲刷而向下游运动。
悬移负荷是泥沙运移的主要方式。
当河流水流速度较快时，它能够携带大量的泥沙颗粒，形成悬浮负荷。
这些泥沙颗粒在水流的作用下，会发生碰撞和摩擦，从而形成沉积物之间的相互作用。
这种相互作用使得泥沙颗粒之间形成聚集体，进一步增加了泥沙的运移能力。
底负荷主要发生在水流速度较慢的地方，比如河流的下游和河口地区。
在这些地方，泥沙颗粒会沉积在河床上，形成底负荷。
随着水流的冲刷作用，泥沙会向下游运动，最终进入海湾。
二、水动力过程对泥沙运移的影响水动力过程是指水流的运动规律和特性。
它对泥沙运移有着重要的影响。
以下是几个主要的水动力过程：1. 水流速度：水流速度是泥沙运移的重要因素之一。
当水流速度较快时，它能够携带更多的泥沙颗粒，增加泥沙的运移能力。
而当水流速度减慢时，泥沙会沉积在河床上，减少泥沙的运移能力。
2. 水流方向：水流方向也对泥沙运移有着重要的影响。
当水流方向改变时，泥沙颗粒会受到水流的推动而改变运动方向，最终进入海湾。
3. 水流的湍流性：湍流是指水流中出现的涡流和旋涡。
湍流能够增加泥沙颗粒之间的碰撞和摩擦，从而增加泥沙的运移能力。
4. 水流的沉积能力：水流的沉积能力指的是水流对泥沙的沉积作用。
当水流的沉积能力较强时，泥沙会沉积在河床上，减少泥沙的运移能力。
综上所述，河流入海口湾的泥沙运移是一个受到水动力过程影响的复杂过程。
通过了解泥沙运移的机制和水动力过程，我们可以更好地理解这一过程对河流和海湾的影响。
这也为我们制定合理的环境保护和治理措施提供了科学依据。
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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长江河口典型河段水动力、泥沙特征及影响因素分析
这些典型河段及关键界面的性质以及界面之问的变化情况作深入的研究，为河口资源的开发作出科学的决策。
§２．２资料来源图２．１长江河口段形势图Ｆｉｇ．２．１ＴｈｅｓｉｔＩｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａ１∞ｇｊｉａｌｌｇｅｓｔｕⅡｙ图２．２长江河口测点站位图Ｆｉｇ．２．２０ｂｓｅｒｖａｔｉ∞ｓｔａｔｉ∞ｓｏｆｔｈｅ０Ｉ锄ｇｊｉ蚰ｇｅｓｔＩｌ盯ｙ在长江三峡工程２００３年６月正式蓄水、南水北调工程动工的以来，以及长江口一些开发治理工程的实旌。
为了深化认识河口陆海相互作用的特点，指导长江口的水资源开发保护和河口治理。
２００３年、２００４年洪、枯季在长江口开展了能像模型（５）所揭示的倍周期分岔那样规则，也不可能期望汊道发育能像倍闰期分岔过程那样具有ＦｅｉｇｅｎｂａｕＩｎｕ常数或占常数（林振山，２００３）等。
然而，应用这个简单的非线性模型的动态图象来描述长江河口的大致形态特征，通过和动力学因素具有密切联系的参数（动力学指标）对河口分段，同时分析河口形态的动力学成因具有一定的借鉴意义，也可以为长江口区的分段提供科学理论依据和新的理论思路。
图３．５Ｌｏｇｉｓｔｉｃ摸式的长江河口分段圈Ｆｉ毋３．５Ｓｕｂｓｅｃｔｉ∞ｓｏｆ０Ｉ明ｇｊｉａｌｌｇｅｓｔｕａｒｉｎｅａｒ髓ｉｎＬ０９ｉｓｔｉｃ粥ｄｅｌ参考文献：１陈吉余，沈焕庭，恽才兴等．长江河口动力过程和地貌演变［Ｍ］．上海：上海科技技术出版社２．沈焕庭，潘定安．长江河口最大混浊带［Ｍ］北京：海洋出版社．２００１３．沈焕庭，潘定安．长江河口潮流特性及其对河槽演变的影响［Ｊ］．上海师范大学学报（自然科学版）４．李佳．长江河口潮区界和潮流界及其对重大工程的响应［Ｄ］华东师范大学河口海岸国家重点实验室，２００４５．李九发，沈焕庭，万新宁等。
长江河口涨潮槽泥沙运动规律［Ｊ］．泥沙研究．２００４（５）：３４—４０．６．沈焕庭等长江河口物质通量［Ｍ］北京：海洋出版社．２００ｌ＿７．茅志昌长江河口盐水入侵研究［Ｊ］．海洋与湖沼，１９９５，２６（６）：６４３—６４９。
长江口南汇咀近岸水域泥沙输移途径
长江口南汇咀近岸水域泥沙输移途径
长江口南汇咀近岸水域泥沙输移途径
南汇咀近岸水域位于长江口和杭州湾的交汇带，其动力条件、泥沙运移、沉积过程和地貌演变复杂。
根据长江口南汇咀近岸水域的水文泥沙观测和沉积地貌等资料，通过综合分析研究，探讨了长江口入海水沙在南汇咀近岸水域与杭州湾的交换和泥沙输移途径。
研究结果表明，沿南汇水下沙咀存在一个泥沙通道，长江口水沙在多种动力因子的驱动下经过该通道直接进入杭州湾，参与杭州湾水沙的周期变化。
通过进一步研究还发现，长江口泥沙以异重流的方式向杭州湾输移。
作者：陈吉余陈沈良丁平兴杨世伦作者单位：华东师范大学河口海岸国家重点实验室，上海200062 刊名：长江流域资源与环境 ISTIC PKU CSSCI 英文刊名： RESOURCES AND ENVIRONMENT IN THE YANGTAE BASIN 年，卷(期)： 2001 10(2) 分类号： X2 关键词：泥沙输移异重流泥沙通道南汇水下沙咀长江口。
长江口北槽洪季断面流速分布与泥沙输运特性
长江口北槽洪季断面流速分布与泥沙输运特性谢火艳;高敏;王如生;张国安【摘要】To better understand the influence of project constructed in the North passage of Yangtze River Estuary on flow and sediment condition in the area, on the basis of the hydrological and sediment data collected in August, 2009 at 4 cross-sections in the North passage of the Yangtze River Estuary, and by the flux conservation principle and projection methods, the data is uni-fied to the planned cross-section by the temporal and spatial interpolation on a horizontal-uniform-and-vertical –varying mesh. The distribution characteristics of flow structure and sediment transport features are analyzed. The result shows that the Ebb and flow tide of deep trough and side-slopes is asynchronous in that the south slope and north slope reache the high tide be-fore deep trough and south slope and north slope reach low tide after deep trough;the advection transport and tidal pumping effect is the main sediment transport mechanism; for the deep trough and south slope, the suspended sediment transports toward the sea, while the suspended sediment on the north slope transports toward the shore-bank, which is one of the important reasons for the serious deposition on north slope.%为了解长江口北槽涉水工程对该区域水沙条件的影响，利用2009年8月北槽4个同步走航断面的水文泥沙资料，根据通量守恒原理，采用横向均匀、垂向时变的网格，经过时间插值、空间插值和投影的方法，将数据统一到计划断面，对北槽坡槽的水流结构分布特征及泥沙输运特性进行了分析。
长江口北支强潮河道悬沙运动及输移机制
长江口北支强潮河道悬沙运动及输移机制陈炜;李九发;李占海;戴志军;闫虹;徐敏;赵军凯【摘要】随着崇明北侧岸滩的自然淤涨和人工圈围,北支河道显著束窄,“喇叭口”顶点位置下移.在新的地形及流域来水来沙变异背景下,作为长江河口的分支强潮汊道,其悬沙运动与输移特点值得探讨.根据2010年4月小潮至大潮连续8d的半个半月潮水沙观测,结合多年不同河段水沙观测数据得到的含沙量过程曲线显示:整个河道潮流强、含沙量高,含沙量过程曲线呈“单峰-双峰-单峰”的变化特点；河道悬沙的输移以平流输移和“潮泵输移”为主,以“喇叭口”顶点为界,上游段河道平流输移占主导地位,“潮泵输移”次之；下游段“潮泵输移”占主导,平流输移次之.净输沙总量呈:上段河道向海,下段河道向陆,在“喇叭口”顶点附近存在一个泥沙汇聚的最大浑浊带区域.%As the effect of natural accreting processes and artificial reclamation, the river channel of the North Branch in the Changjiang Estuary has narrowed significantly, and the position of summit of the funnel-shape has moved down. As an important strong tidal bifurcation of the Changjiang Estuary, the transport characteristics of suspended sediment in the North Branch is deserving of further discussion and research by considering the changes in river morphology and sediment load from the Changjiang drainage are-a. According to the continuousl observation of flow and sediment during one spring-neap tide cycle in A-pril 2010, together with historical data from different locations, the obtained results are as follows- the current is strong and suspended sediment content (SSC) comparatively high in the North Branch, the process curve of the SSC shows a pattern of "unimodal- bimodal-unimodal"in a half 14 d cycel. Lagrang-ian advection and tidal pumping effect are two main constituents of sediment transport in the North Branch, with spatial variations. Touxing Port can be considered as a transition, where Lagrangian sediment transport dominantes in the upper mouth and the tidal pumping in the lower section. As for the net sediment transport flux, it moved seaward in upper mouth and landward in the lower section. The result suggests a turbidity maximum due to sediment accumulation around the summit.【期刊名称】《海洋学报（中文版）》【年(卷),期】2012(034)002【总页数】8页(P84-91)【关键词】长江口北支河道;含沙量;悬沙输运;潮流;机制分析【作者】陈炜;李九发;李占海;戴志军;闫虹;徐敏;赵军凯【作者单位】华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062;荷兰代尔夫特理工大学,代尔夫特2628CN;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062【正文语种】中文【中图分类】P333.41 引言长江口北支河道西起崇头，东至连兴港，属长江河口“三级分汊、四口入海”中的第一级汊道，同时也是“四口”中最北端的入海口，全长约80km。
环境海洋学
我国长江口水动力学及其泥沙输运规律长江口概况长江口是我国第一大河口，河口地形十分的复杂。
自徐六泾以下，长江河口段由崇明岛将长江分为南支和北支，南支又由长兴、横沙岛分为南、北两港，南港再由九段沙分为南槽和北槽，形成长江口三级分流、四口入海的河势格局，如图所示。
长江入河口长江口水动力过程主要包括径流、潮流、波浪、科氏力、沿岸流及其相互作用。
长江口为中等强度的潮汐河口，长江口门中，浚站多年平均潮差为2.66m，最大潮差为4.62m[1]。
长江口口门外潮汐为正规半日潮，口内潮汐为非正规半日潮。
南支潮差由口门往上游逐渐减小，而北支，由于其河槽呈喇叭型，潮差由口门往上游逐渐增大，且潮差大于南支。
受径流、潮流、波浪等的影响，长江河口动力过程十分复杂，导致长江口沙洲冲淤不定，河势动荡变化，南支主流摆动，北支淤积萎缩。
长江口的波浪以风浪为主，浪向频率与风向频率基本一致，季节性变化十分明显。
春季盛行SE－SSE浪，夏季盛行SSE－S浪，秋季盛行NE－NNE浪，冬季盛行NW－NNW浪，涌浪以偏东浪向为主。
引水船站平均波高为1.0m，最大波高为6.2m[1]。
长江口泥沙来源，有上游流域来沙、口外海滨来沙、河口浅滩和部分河床底沙再悬浮等多种。
根据多年统计资料，长江口多年平均流量为29500m/s，多年平均输沙量为4.66亿t，最大年输沙量为6.78亿t，最小年输沙量为3.41亿t。
这些悬移质经过大通至江阴之间的近口段进入河口段，因水面放宽，水势放缓，悬移质中较粗的颗粒在潮流界附近发生落淤，估算每年约0.6亿t，从而使河口段的悬移质组成发生细化。
长江口床沙自江阴至口门逐渐细化，床沙平均粒径分别为：江阴至中央沙0.137mm，南港主槽0.121mm，北港主槽0.043mm，南槽江亚0.022mm，南槽铜沙0.006mm，南槽口门0.007mm，北槽主槽0.019mm。
北港口门0.0706mm，北港口外0.0090mm，北支0.063mm。
长江口横沙通道近期演变及水动力特性分析
力特性及演变趋势。 本文将基于长江 口横沙通道近十多年来 的实测地形演变和水 动力变化资料 ， 结合大小 嵌套的二维水动力数值模拟 ， 详细 比较多年来横沙通道水动力 因子变异过程 ， 并着重分析横沙通道 的发
育 过程 与北槽 和北 港演 变之 间 的响应 关 系 。
１ 近 期 演 变概 要
揭示了横沙通道 的基本演变趋势和动力特性 。 同时利用数学模型（ ＷＥ ， Ｓ Ｍ）统一边界条件后 ， 详细 比较多 年来横 沙通道水动力 因子变化过程 ， 包括潮位 、 流速 、 向、 流 优势流等 ； 通过 长系列统～边界的潮流数模计 算 比较 ， 分析了横沙通道水动力特性 。 最后结合实测资料及数模计算结果 ， 分析 了横沙通道的变化情况 与
吴淞基面）横沙通道也是长江 口水域唯一一条独立的 、 。 南北 向连通通道 ， 是北港 和北槽人 海前 的勾通交换 渠道 。
由于该 通道 相对 整个 长江 口而 言尺 度甚 小 ， 目前 状况 且
良好 ｌ］ 以一 直 以来对 该通 道 的研究 较少 。 １， 所 随着 长 江 口航 道 的持 续 开 发 以及 崇 明 三 岛战 略 地 位 的不 断升 级 ＿］ 必要 深人 研究 横沙 通道 的演 变规 律 ２， 有
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。
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长江是中国最长的河流，也是中国经济最繁荣地区的母亲河。
长江入海口位于上海市和江苏省境内，是长江水系与东海相连接的重要通道，被称为长江口。
长江口地区的潮滩是一个特殊的地理环境，其水动力过程、泥沙输移及冲淤变化对于海洋生态系统和沿海城市发展起着非常重要的作用。
长江口潮滩的水动力过程是指由潮汐及洪水等外界因素驱动的潮水流动。
长江口位于亚热带地区，气候湿润，潮汐变化明显。
其潮汐受到太阳和月球的引力影响，形成了周期性的涨落，每天潮水涨落两次。
在潮汐的作用下，长江口的水体呈现出复杂的流动形态，包括涨潮流、落潮流和倒潮流等。
这些水流的交错与交汇不仅决定了长江口水体的混合与分层，也影响着河口地区泥沙的输运。
泥沙输移是长江口潮滩的重要特征之一。
长江是中国最大的泥沙输移河流，每年输送的泥沙量可达数亿吨。
这些泥沙经长江主干输送至长江口地区，然后受到潮汐和海流的影响，在河口地区发生分散、沉积和悬浮的过程。
在长江口潮滩上，泥沙呈现出不规则的分布格局，形成了泥沙丘、泥沙坑等地貌特征。
泥沙的沉积与悬浮影响着长江口区域的水质状况、海底地形以及海洋生态系统的健康。
长江口潮滩的冲淤变化是指泥沙的沉积与侵蚀过程，也是一个动态的过程。
长江口地区的冲淤变化与长江及其支流的泥沙输入、潮汐变化、海浪和海流的作用等密切相关。
长江口潮滩的冲淤变化对周边地区的港口、航道、堤防等基础设施产生了重要影响。
为了保持航道的通畅和沿海的安全，需要进行定期的清淤与疏浚。
为了更好地了解长江口潮滩的水动力过程、泥沙输移和冲淤变化，科学家们开展了许多研究工作。
他们采集了大量的水文、水动力、泥沙等数据，并运用数值模拟和遥感等技术手段进行分析和预测。
这些研究成果不仅对于长江口地区的国土规划、海洋环境保护和城市建设具有重要意义，也对于全球河口潮滩地区的研究有一定的参考价值。
总之，长江口潮滩的水动力过程、泥沙输移与冲淤变化是一个复杂而多变的系统。
长江口水动力学及其泥沙运输规律
长江口水动力学及其泥沙运输规律一、长江口概况：长江河口地处我国东部沿海，受到来自流域径流、泥沙和外海潮流、成水入侵、风、波浪及河口科氏力和复杂地形等绪多园了的影响，动力条件多变，泥沙输运复杂。
从陆海相互作用的角度看，长江河口至少存在几个水沙特性不同的典型河段，而每个典型河段又存在不同性质的界面，如：大通河段(潮区界)、江阴河段(潮流界)、徐六径河段(盐水入侵界)、拦门沙河段(涨落潮流优势转换界面)、口外海滨区(泥沙向海扩散的外边界和长江冲淡水扩散的外边界)。
每个典型河段及关键界而都涉及到物质和能量的传输；每个典型河段及关键界面都有其固有性质，且相互影响，可以说河口过程在很大程度上被发生在每个典型河段的界面上各种现象所制约。
二、水动力方程及验证1、长江口水动力过程的研究进展（长江口水动力过程的研究进展）在过去20多年中, 长江口水动力过程研究成果大量来自河口海岸学家、物理海洋学家、海岸工程师、环境流体力学家的文献、著作。
本文的目的是力图把这些文献(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?1.1 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1985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。
研究结果表明: 长江口外余流约为潮流的1/ 2～1/ 5 , 上层余流以向东为主, 中层余流多偏北, 底层余流有偏西的趋势。
径流是长江口外上层余流的重要组成部分,并以冲淡水的形式存在; 中、下层余流则与台湾暖流的顶托和牵引有关。
王康、苏纪兰1987年研究了长江口南港的横向环流、垂直环流及其对悬移质输运的影响。
在前人基础上导出了长江口相对观测层次的物质断面传输公式,增加了反映环流及振荡切变的各种相互关系的有关项。
基于现场观测资料,Wang等1990年研究了长江口水团、长江冲淡水团等的基本特征。
长江河口的演变规律与水动力作用
测 , 在不久的将来 , 崇明岛将归并北岸 , 而由长兴、 横沙等岛屿组成的第二个崇明岛即将
形成 , 那时长江河口的演变就进入一个新的阶段。
3 长江河口的演变规律及其环境意义
自全新世冰后期最大海侵以来 , 长江三角洲经历了六个亚期 , 分别形成了相应的亚三
角洲沉积 , 自老至新为红桥期、 黄桥期、 金沙期、 海门期、 崇明期、 长兴期 (作为第七亚
每个亚三角洲的发育皆以河口沙洲为主体沙洲图27500年来长江三角洲发展过程简图fig12thediagrammaticviewevolutionalchangjiangdeltapast7500years的出现迫使河道分流形成南北汊道长江河口是一个径流强而潮流作用中等的河口氏力的作用下北支的流量涨潮时大而落潮时小潮波的传播方向与北支的轴向不一致故容易淤废
的作用 , 水流有向右偏转的趋势 , 致使河口左侧水浅 , 水流阻力增大 , 泥沙较易沉积 , 河
口沙洲的位置偏左 , 这就使主汊偏右 , 造
成分流河道在初始条件上存在差异 , 哪
怕是微小的差异 , 由此引起分流河道向
着不同的方向演变 , 其中一条成为主汊 , 而另一条则成为支汊。作者曾证明 [5 ] , 达
二阶导数
hf ″=
λhQ2 2
S2
(h- si nh) 3 gb2 5 [ ( L - x ) 2 +
S2 ]2 0 >
0
显然成立 , 即上述求极值运算所求的是极小值。
前文已经指出 , 塑造长江河口地貌形态的主要动力因素是潮流。根据有关资料 [ 4] , 长江
口涨潮与落潮时的流量分配百分比见表 1。
地 理 学 报 53卷
水流力求达到最小阻力状态 , 是河床相对稳定、 河床演变具有规律性的内在因素。 从宏观 看 , 河床演变也是一种混沌 , 它与气候变化一样 , 具有不可预测的一面 (准确地说是不可 精确预测、 不可长期预测的一面 ) , 因为它就受气象及其它因素控制 ; 另一方面 , 从微观看 , 它的局部如分流角 , 沙洲的发育长度又是有规律的 , 因为它受水动力因素的控制。 河床演 变也是宏观无序而微观有序。不同河流赖以形成的初始条件与边界条件是各异的、 随机的 , 于是形成世界上形态各异的河流 , 也形成了形态各异的河口。
长江口北支强潮河道悬沙运动及输移机制
２ ７日中潮 、 ９ ０日小潮 。期 间平 均 风速 ３ｍ／ ２ —３ ｓ
左 右 ， 向为 ２ ０～ ０ ；０ ３年 ７月 １ — １ 风 ７ 。 。２ ０ ５ ６日大 潮 对 Ｓ 和 Ｓ 站 实施 观 测 ，０ 。 ２ ～２ １日小 潮对 Ｓ 和 站 ３
引起必 要 的重 视 。
至 ２ ８日夜 风 向转 为 ３ ０ ， 速 为 １ ｂ １ ｓ 最 大 ０ 。风 ０ ２ｍ／ ， 瞬 时风 速 为 １ ． ｓ 浪高 １Ｉ 左 右 ， ２ ２ ５ｍ／ ， １ ＂ ３ ． 至 ９日风力
骢 鹋 减 弱 。大通 站 的水 情 （ ３ｄ前 ） 表 １ 见 。
体 含沙 量极 高 ， 这也 是 造 成 北 支 泥 沙 输 运 的 重 要 方
式之 一 ［ １ 。径 流 挟 带 的泥 沙 与南 支 扩 散 人 海 泥 沙
随涨 潮 回流 人北 支 ， 是 在 北 支 河 道 内淤 积 泥 沙 的 这 两个 主 要来 源 ， 除此之 外 ， 苏北 南下 的沿岸 流挟 带 的 泥沙 也有 少量 进 入北 支口 。
测 验 时 段
２ ０ 一 —９ ２ ０ ２ Ｏ９ １ — ６
２× ０ ｍ。・ 一 Ｓ
２
鼹 ５ ∞ ２
３ ．８ ４
５ ．９ ８ ４１ ６ ．
平 均
３ ． ７ ４
５ ． ７ ５
３ ． ９ Ｏ
的基 本类 似 （ ２ ，） 即半 个 半 月 潮周 期 的小 潮一 图 ｂｃ，
中潮 一 大潮 的含 沙量 峰值 为 “ 单峰 一 双峰一 单 峰” 的 变化 过程 ， 明这 一特 征 在北 支具 有普 遍性 。 表
长江中下游水沙通量变化规律
长江中下游水沙通量变化规律长江中下游干流河道，宜昌至湖口（955 km）为中游，湖口至大通（338km）为下游，大通以下为河口段（600km）。
据大通站多年实测资料统计，流域平均每年汇集河道的径流总量达9.051×1011m3（1950～2000年），并挟带约4.33×108t（1950～2000年）泥沙入海［1］。
巨量的水沙下泄不仅对长江河口，而且对临近陆架海域的水文、泥沙、沉积和生态环境等都有重大影响，多年来许多研究工作者已经从不同的角度对这些影响进行了讨论［2～5］。
本文在前人的研究成果和大量实测资料基础上，采用水文学、泥沙运动力学和数理统计学相结合的分析方法，着重研究长江中下游河道的水沙通量的变化规律，以及对河口水沙通量的贡献，这对于进一步探讨河口发育及演变的成因将具有深远的意义。
1 水沙来源长江中下游河道水量及其变化规律主要取决于流域降雨的时空分布，前人曾做过长江中下游各站年平均流量与上游流域年降雨量的比较，结果表明峰谷起伏基本相应［4］。
根据统计资料，宜昌站多年平均径流量为4.382×1011m3（1950～2000年），与入河口区（大通站）径流总量9.051×1011m3（1950～2000年）相比［1］，只占其48.4%，由此可见，进入河口区径流量有一半来自上游，一半来自中下游流域。
长江中下游流域属于冲积平原河流，湖泊对于水沙的调蓄和沉积作用不容忽视，这对于河道输沙量和含沙量的沿程变化具有重要影响，洞庭湖多年平均（1956～1995）入湖沙量为1.67×108t，其中有1.32×108t泥沙通过荆江河段的松滋口、太平口和藕池口（其中调弦口已于1959建闸）输入洞庭湖［6］；含沙量在宜昌以下呈单向递减的趋势，中游宜昌站多年平均含沙量为1.14 kg/m3（1950～2000年），下游大通站的多年平均含沙量仅为0.486kg/m3（1950～2000年）［1］，只相当于宜昌站的42.6%（表1）；同时长江上游来沙量的变化对于中下游输沙规律的变化也起着重要的作用，上的金沙江和嘉陵江是长江流域的主要产沙区，两江多年（1954～1998年）平均输沙量分别占宜昌站输沙总量的50.6%和23.5%，而其他河流和地区来沙约共占1/4［7］。
长江口水沙运动及三维泥沙模型研究
长江口水沙运动及三维泥沙模型研究【摘要】：河口的泥沙运动是河口最复杂的问题,物理模型、数学模型和原型观测是研究河口泥沙运动最重要研究手段,近几十年来,这三种研究手段都得到了长足的发展。
河工物理模型试验仍然是现在河口工程中越来越重要的研究手段,能用来研究目前许多无法使用数学表达来准确描述泥沙运动过程的问题,如底沙运动、建筑物稳定性等问题。
数学模型正成为研究泥沙问题的重要手段,由于自然界中,泥沙的对流、扩散、沉降、再悬浮,这些现象都是三维的物理过程,所以要准确描述泥沙运动过程,三维泥沙数值模型必然是泥沙研究的发展方向。
原型观测是研究泥沙运动规律的最直接、最有说服力的研究手段,原型观测往往能够观测一些尚未被认识的水流泥沙运动规律。
本文主要采用这三个研究手段研究长江口泥沙运动的一些规律。
长江口滩槽交替,河势极为复杂。
沙头冲刷后退、沙尾淤积下移是长江口沙体运动的普遍形式,底沙运动在此过程中扮演重要角色。
通过现场取样,获得长江口南支、南北港的底沙资料,并且通过水槽试验选择合适模型沙,在完成水流验证的物理模型上系统地研究了长江口南支、南北港分汉口各沙体头部和主要河槽泥沙输移路径和淤积位置。
结果表明南北港分汉口三个沙体冲刷下泄的泥沙,大部分进入南港,只有中央沙北侧和新浏河沙北侧少部分泥沙进入北港。
沙体冲刷下泄泥沙对南港影响比对北港影响大。
新浏河沙冲刷下泄泥沙对南港影响最大,接下来依次为中央沙和新浏河沙包。
南北港分汉口的六条分流通道：宝山南、北水道、南沙头通道冲刷下泄泥沙进入南港,另外三条通道冲刷下泄泥沙进入北港。
南沙头通道下泄泥沙对南港影响最大,接下来依次为宝山北水道、宝山南水道,分流北港的三条通道基本不对南港造成影响。
中子活化示踪是一种高灵敏度、适用范围广、对环境无污染、能真实模拟天然沙运动的一种泥沙运动观测方法。
通过中子活化示踪沙技术对拟选抛泥区的泥沙运移扩散规律进行现场试验研究,研究发现在北槽S7-S8丁坝之间航道南侧拟选抛泥区示踪砂的运移扩散方向在导堤内基本上与航道平行,近似呈长带形分布,出导堤后示踪沙向东南方向运移。
长江口南港泥沙运动的水动力条件
泥沙 问题 是 任 何一 项 水利 工 程都 必 须着 重 研究 的关 键 问题 之 一 ． 长江 河 口是 一 个径 流 量 大 、 沙 丰 富 、 泥
潮流 强 的河 口【 对 其 进行 航 道 整治 首先 必 须 个 分 汉 型河 口 ， － 阔 ， 口ｆ 宽 Ｉ
摘要 ： 用 流体 运 动 最 小 阻力原 理 导 出 了分 流 角发 育的 理 论 计 算 公 式 ， 在 弓形 断 面假 定 条件 下 ， 应 并 对 不 同宽度 比时 的分 流 角作 了计 算 ， 出 了与 实测 值 相 一致 的 结果 ； 时还 定量 地证 明 了长 江 南北 得 同
港、 南北槽 分流 角发育由小到大， 直至极 限而消亡的规律 ． 分汊水槽试验表 明推移质 大多偏 向支汉 ，
１ 分 流 角 发 育 的 理 论 公 式
冲积 河 流具 有 一定 的 自动 调 节功 能 ， 使来 自上游 的水 、 通 过 河 段 下 泄 以 保 持 平 衡 ． 种 调 节 功 能 不 能 沙 这
仅 表 现在 河 床 的 比降 、 河宽 、 深 、 沙及 河 型 的变 化上 ， 水 床 而且 表 现 在 对 分 流 河 道 的分 流 角 的 自动 调整 上 ［ ２， ２ ］ 使 分 流 角在 不断 变 化之 中达 到最小 阻力 状 态 ． 河渠 均 匀流 的 沿程 水 头损 失 ｈ 可用 Ｄ ｒｈＷｅｓａｈ公 式表 示 ： ， ａｅ． ｉ ｃ ｂ
那 么 就必 须进 行 多 学科 的研究 ． 文 力 图揭 示 泥沙 运动 规 律 的力 学机 理 ， 本 即弄 清长 江 口南 港泥 沙运 动 规律 的 水 动 力条 件 ． 包括 以下 问题 ： 北 港分 流 口的稳 定性 问题 ； 南 进入 南 港 的底 沙是 否 仍从 南 槽 输 移人 海 ， 的水 动 它 力 条 件是 什 么 ？本 文首 先 推导 了河道 分 流 角 的理论 公 式 ， 然后 分 析 了长 江 口南 北 港分 流 角 的稳 定 性 ； 同时 根 据水 槽试 验 ， 探讨 了长 江 口南 北港 分 流 口底 沙运 动 的规 律 ．
长江口南港水动力及悬沙的时空分布特征
据来 自声 学多 普勒 流速 剖 面仪 （ Ａ Ｄ Ｃ Ｐ ） ， Ａ Ｄ Ｃ Ｐ的频 率
为３ ０ ０ ｋ Ｈ ｚ ， 垂 向分辨 率约 ０ ． ２ ｍ。含 沙量 数据 来 自现 场取 样 ， 室 内分 析 的结果 ， 每个 定 点处分 别 在相对 水 深
槽 上游 的河 段 即 是 南 港 ， 位 于 长 兴 岛 南 部 区域 （ 图 １ ） 。长 江 口的水 动 力 及 悬 沙 分 布 特 征 在 径 流 、 潮流 、
１ 数 据 来 源 及 处 理 方 法
１ ． １ 数 据 来 源
本 次野外 观测 的断 面及 站 点 位 置 如 图 １所 示 ， 观
摘要 ： 通过 ２ ０ １ １ 年 ８月 中 旬一 个 大潮 期 间长 江 口 南港 某横 断 面上 的 ５个 定 点 水 沙观 测 资 料 ， 分 析 了 南 港 水 动 力 及 悬 沙 在 潮 周 期 及 横 断 面上 的 分 布 特 征 。 结 果 表 明 ： 在 时间尺度上 ， 南港 潮 位 波 动 以 半 日分 潮 为 主 ， 日分 潮 较 小； 受径 流及 Ｓ ｔ ｏ ｋ ｅ ｓ漂 流 的影 响 ， 涨潮流流速明显小 于落潮流流速 ； 含沙量 随潮波动现 象明显 ， 波 动 频 率 是
长 江是 我 国第 一 长河 ， 全长 ６ ３ ０ ０余 ｋ ｍ， 也 是 我 国径 流量 最大 的河 流 。据 大通 站 １ ９ ５ ０年 至 ２ ０ １ ０年 数
据统计 ， 长 江平 均 径 流 量达 ２ ９ ０ ０ ０ ｍ ／ ｓ …， 年 均 输 沙 量达 ３ ． ７ ８亿 ｔ
含沙量。
关
键
词： 水 动 力 结构 ；悬 沙 分 布 特 征 ； 长 江 口 南港 文献标志码 ： Ａ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ， １ ６ ２ ３ ２ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ０ ０ １— ４ １ ７ ９ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ３ ． ０ ０ ３
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长江口水动力学及其泥沙运输规律一、长江口概况：长江河口地处我国东部沿海，受到来自流域径流、泥沙和外海潮流、成水入侵、风、波浪及河口科氏力和复杂地形等绪多园了的影响，动力条件多变，泥沙输运复杂。
从陆海相互作用的角度看，长江河口至少存在几个水沙特性不同的典型河段，而每个典型河段又存在不同性质的界面，如：大通河段(潮区界)、江阴河段(潮流界)、徐六径河段(盐水入侵界)、拦门沙河段(涨落潮流优势转换界面)、口外海滨区(泥沙向海扩散的外边界和长江冲淡水扩散的外边界)。
每个典型河段及关键界而都涉及到物质和能量的传输；每个典型河段及关键界面都有其固有性质，且相互影响，可以说河口过程在很大程度上被发生在每个典型河段的界面上各种现象所制约。
二、水动力方程及验证1、长江口水动力过程的研究进展（长江口水动力过程的研究进展）在过去20多年中, 长江口水动力过程研究成果大量来自河口海岸学家、物理海洋学家、海岸工程师、环境流体力学家的文献、著作。
本文的目的是力图把这些文献(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?1.1 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1985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。
研究结果表明: 长江口外余流约为潮流的1/ 2～1/ 5 , 上层余流以向东为主, 中层余流多偏北, 底层余流有偏西的趋势。
径流是长江口外上层余流的重要组成部分,并以冲淡水的形式存在; 中、下层余流则与台湾暖流的顶托和牵引有关。
王康、苏纪兰1987年研究了长江口南港的横向环流、垂直环流及其对悬移质输运的影响。
在前人基础上导出了长江口相对观测层次的物质断面传输公式,增加了反映环流及振荡切变的各种相互关系的有关项。
基于现场观测资料,Wang等1990年研究了长江口水团、长江冲淡水团等的基本特征。
根据1996年长江口南港水道枯、丰水期大、中、小潮两次各26 h的全潮水文实测资料,杨许侯等[1 ]统计分析了实测潮流的特征和潮流类型、运动形式、潮流垂直变化、余流、分潮对涨、落潮流不等的影响。
崔茂常1984年, 张庆华等1993年, 朱建荣、沈焕庭1997年对长江冲淡水进行了研究。
1.2长江口潮流数学模拟长江口水域开阔, 口内多浅滩和沙岛, 流场分布规律比较复杂。
在长江口水域建立平面二维数学模型, 有利于对长江口的水动力特性从宏观上加以研究。
同时, 河口平面二维数学模型的差分求解方法已比较成熟, 且运算量相对较小。
采用平面二维数学模型能够利用现有的计算设备, 并在较短的运算时间内完成对长江口水域内流场平面分布特性的数学模拟。
对平面二维数学模型的有限差分解法中, ADI法由于其较好的稳定性且计算量相对较小,赵士清1985年,刘上煊、叶永1987年,韩丕康、黄国玲1987年,刘世康、徐建益1987年,刘上煊、陶学为1987年,王船海、程文辉1991年,徐建益、袁建中1992年,许朋柱、毛锐1993年, 刘桦[2 ]等已将此法应用于长江口。
此外,汪德等1987年用特征线法、破开算子法等差分方法进行长江口平面二维潮流数学模型求解。
除有限差分法外, 唐苓等1992年将边界元法用于平面二维数学模型的求解;易家豪、叶雪祥1983年; 成安生等1987年采用有限单元法及限体积法等, 赵士清1985年采用三角形网格, 并将局部的有限元法和有限差分法结合起来, 在保证计算稳定性的同时,减少了计算量。
参照国外学者的方法, 刘上煊、叶永1987年将长江口平面二维潮流方程分别划分为: 动量平流项、水平动量扩散项以及波传播项。
其中,动量平流项按特征曲线差分格式展开, 水平动量扩散项按有限差分展开, 波传播项采用隐式方向交替格式(ADI ) 展开。
韩丕康、黄国玲1987年建立了长江口南支河段平面二维不稳定流计算的数学模型, 着重长导堤整治工程情况下的数值解法。
从二维不稳定流的基本方程和流体连续方程出发, 在加权剩余的G alerkin 方法上, 成安生等1987年导出了长江口北支二维不稳定流的一种有限元数值计算模式。
长江口南槽各参量横向差异较小, 潮流主要呈往复流形态。
在该区域, 横向积分的垂向二维模式显然是合理的。
基于潮流有限差分方程, 黄世昌等1994年选用Prandtl 混合长度理论处理涡动扩散和黏滞系数, 同时考虑由盐度差引起的密度异重流, 采用Munk 2 Anderson的衰减函数来模拟长江口南槽的垂向二维结构。
模拟结果揭示了南槽既是涨潮优势流的转换地带, 又是最大流速区。
1.3长江口波浪场、台风暴潮的数学模拟长江口的波浪以风浪为主, 浪向频率与风向频率基本一致, 季节性变化十分明显。
春季盛行SE 2 SSE浪、夏季盛行SSE 2 S浪, 秋季盛行NE 2NNE浪,冬季盛行NW 2NNW 浪。
涌浪以偏东浪向为主。
朱慧芳等1984年认为口门地区多年平均波高为0. 9 m, 平均周期为3. 7 s , 在口门以内,多年平均波高为0. 35 m,平均周期为2. 4 s。
以长江口区波浪实测资料为依据, 何金林1996年对目前国内外常用的风浪要素计算方法进行了比较分析, 认为就目前资料条件下, 最适合长江口区的、能满足工程设计要求的风浪要素计算方法为莆田公式。
以长江口深水航道整治工程为背景, 陶建华等[5 ]对长江口大面积波浪场的计算方法进行了研究。
他们应用抛物型缓坡方程模型计算了长江口整治工程前的波浪场, 对长江口整治工程后局部复杂地形和工程结构物附近的波浪场用以Boussinesq方程模型为基础的“数值波浪水池”进行了细化研究。
长江口台风暴潮的数值模拟研究包括: 计算模式、增水计算、潮波传播计算和预报模式, 张君伧、盛根明1987年, 盛根明1987年采用二维全流型方程组套用差分格式计算了长江口地区风暴潮, 他们将口外区增水线性计算、口内区考虑增水与潮汐综合作用非线性计算。
1.4存在问题及展望(1) 由于分层潮流与地形的相互作用, 许多河口广泛存在着内波, 长江口的内波研究尚无文献报道,今后能否加强这方面的研究? (2) 河口区域除主要受潮流影响外, 波浪作用有时亦较强烈。
在近几年来,河口波浪与潮流的共同作用愈来愈受到研究者的关注[10 ], 并在平面二维数学模型中加以考虑。
严以新1989年, 辛文杰1997年[11 ]在这方面取得了一定的成果。
在长江口平面、垂向二维及三维数学模型中, 如何考虑河口波、流相互作用(耦合) ? (3) 近年来, 人工神经网络也不断应用到水科学中,能否将其应用到长江口水动力过程研究中? (4) 长江口浅滩多, 在过去的潮流数学模型中并没有很好地解决动边界问题。
(5) 长江口水动力数学模拟结果的计算机可视化方面还应加强研究。
(6) 究竟何种紊流模型适合长江口潮流的数学模拟? (7) 长江口水流的紊动扩散系数究竟如何选取较为合理? (8) 究竟何种计算网格较适合长江口潮流的数学模拟? (9) 刘宇陆1995年曾利用特征值理论和摄动方法研究了潮汐水流的垂向结构, 此方法能否在长江口潮流研究中尝试?(10) 究竟长江口径流、潮流、波浪、异重流、沿岸流、地形如何相互作用? (11) 长江口水动力过程的现场实验、数学模拟和物理模型究竟相互衔接得如何? (12) 大型水利工程, 如深水航道整治工程、围垦工程, 究竟如何影响长江口水动力过程? 程度和量级如何?2、长江口水动力分布特征：（长江口水动力和悬沙分布特征初探）水动力是塑造河口地貌形态、促使河口演变的主要动力因索，而流速及其沿垂线的流速梯度的分布特征是水动力的基本特征之一，对它们的分析也是研究水动力过程的重要手段。
在河口地区，流速和流速梯度受到陆海这两种动力互相消长的影响，因此在时间和空间上有较复杂的变化和分布规律。
而且流速和流速梯胰与悬沙分布及转移规律有举膜联系，因_l 鲍众多研究都越在比较悬沙分布及输移规德后，用瘩裁力条律来解释蘩申静交诧过耧(淀矮瘫，零丸发，1988{淀浚蹇等，i988；班iew01anski，1993；M．Fettweis，1998；时钟等，2000；Herman Ridderinkhof，2000)。
长江口径流有明鼹的洪枯季变化，潮流有大小潮变化，而且“三级分汊，四口入海”戆基本辏蜀，健长江西懿承凌力分表较梵复杂。
因戴，在长江墨分褥流速及流速梯度的对空分布特征有助予邀一步了解积攀握长江口水动力分布特性。
基于2003年洪枯季长江口大面积多船水文、泥沙凇同步观测资料，并对上述资料进行整理，分析长江口涨落潮、枯洪的分布特征。
2.1 2003年枯季：（细节都在文章里，可能要截取一下，但是复制的准确率太低了，就交给陆小弟吐血手打了哈~O(∩_∩)O~）2.1.1 潮周期分布：2.1.2 平面分布2.1.3 垂线分布2.2 2003年洪季：2.2.1潮周期分布2.2.2平面分布2.2.3垂线分布三、泥沙运输规律：（长江口泥沙输移分析*）长江口实测年最大输沙量6.78 亿t，最小输沙量3.41 亿t，年平均输沙量4.86 亿t。
每年由径流携带来的泥沙中有50%左右在长江口三角洲地区沉积下来，成为形成长江口拦门沙的主要成分。
关于河口泥沙运动，现有研究仍以河流中恒定输沙的研究成果为主要基础。
但恒定输沙理论中的许多概念，如起动流速和挟沙能力等，是建立在均匀流这一理想流动模式基础上的，然而河口泥沙输移具有非恒定性，这是其与恒定输沙的主要区别[1]。
因此河流稳定情况下的垂向流速及含沙量的分布不能直接应用到河口区的流速与泥沙分布情况。
另外，潮流的流速经常处于变化之中，在涨潮和落潮之间会出现一个憩流阶段，对于细颗粒泥沙来说，就会出现起动和止动的现象，这样在水流和泥沙运动之间会出现一个时差，即河口区的泥沙运动会出现滞后现象，含沙量峰值发生在低流速时刻[2]。
滞后现象不仅对泥沙的淤积位置产生影响，还会破坏潮流中悬沙浓度与流速之间唯一的对应关系。
这给根据一定的水力条件来预报悬沙的浓度带来了困难。
同时，河口泥沙频繁起降，床面泥沙密实度随时而变，对泥沙的起动和上扬具有不可忽略的影响。
1、长江口泥沙的起动：根据实测床沙粒径及水深条件，由窦国仁泥沙起动流速公式[4]，推算出南、北港断面的泥沙颗粒的起动流速。
其中南港断面的泥沙颗粒的起动流速为Uc=0.78~1.12 m/s。
在大潮涨潮时，一般涨潮后1 h 垂线平均流速可达1.00 m/s，此时河床泥沙已被扰动，部分泥沙颗粒已被掀起，含沙量开始增大。
涨潮后2~3 h流速出现最大值，此时水流紊动性强，整个垂线含沙量达到最大值，表层含沙量可达0.300 kg/m3，近底层含沙量达0.420 kg/m3。