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】P333.4

1 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。历史上北支河道曾是长江主要的入海水道，但随着长江河口的自然演变以及人类活动的影响，尤其自20世纪50年代以来北支河道南北岸沙洲围垦，使北支的河道形貌发生了很

大的变化，北支河道逐渐萎缩为以潮流作用为主的潮汐通道［1－4］。目前北支

分流量仅占长江径流量的3%左右［5］，河槽容积不断减小，海图水深5m等深

线目前已基本退出该河段。北支河道的演变对淡水资源安全、后备土地圈围和海岸开发等均具有不可忽视的影响［6－9］。结合北支河道水沙输运特征及自然演变

趋势，针对治理并合理开发利用北支河道问题，诸多研究者作过大量的分析研究［4，9－15］。通过实施一些工程，北支河势得到了一定程度的改善。随着兴隆沙、崇明北湖相继完成圈围，北支中段河道河槽已明显束窄，中上河段河宽相对均匀，北支“喇叭口”顶点位置现已下移至头兴港至三条港附近河段（图1）。

图1 北支河势及水沙观测站位

北支悬沙以粉砂和黏土为主，床沙以粉砂和细沙为主［7］，在涨潮流作用下河床与水体泥沙交换频繁，并在涨落潮流交替作用下做往复运动。受科氏力影响，涨潮泥沙靠北输运，落潮时则走崇明一侧。从总体上看泥沙在青龙港以下向上运输，以上向下运输［16］。北支在一定条件下存在涌潮现象，期间水体含沙量极高，这

也是造成北支泥沙输运的重要方式之一［17］。径流挟带的泥沙与南支扩散入海

泥沙随涨潮回流入北支，这是在北支河道内淤积泥沙的两个主要来源，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［18］。

在河槽显著束窄的新地形条件及流域水沙变异以及强潮河道性质没有改变的背景下，北支河道悬沙运动与输移特点、河道未来的发展与演变趋势及其对河道整治、滩地