长江口

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江阴--长江口(南槽)

江阴--长江口(南槽)
长江23号红浮右正横,距离0′.1
长江22号红浮右正横,距离0′.1
航向148°~3′.5
航向133°~1′.7
长江20号红浮右正横,距离0′.1
长江19号红浮右正横,距离0′.1
航向116°~0′.9
航向098°~1′.7
苏桥5号红浮右正横,距离0′.1
苏桥4号红浮右正横,距离0′.1
航向095°~2′.1
南港A36号浮右正横,距离0′.15
南港A30浮右正横,距离0′.15
航向110°~8′.0
航向105°~2′.6
南槽S14浮左正横,距离0′.25
南槽S12浮左正横,距离0′.25
航向094°~7′.0
航向102°~13′.8
南槽S 7浮左正横,距离0′.25
南槽灯船左正横,距离0′.50
【请注意:所离泊位的航程和航向到第一只浮筒需视具体情况而定】
长江71号红浮右正横,距离0′.1
航向114°~1′.2
航向108°~6′.1
长江70号红浮右正横,距离0′.1
长江65号红浮右正横,距离0′.1
航向098°~2′.9
航向087°~1′.2
长江63号红浮右正横,距离0′.1
长江62号红浮右正横,距离0′.1
航向068°~2′.5
航向065°~1′.6
航向115°~2′.1
苏桥1号红浮右正横,距离0′.1
长江15号红浮右正横,距离0′.1
航向125°~3′.1
航向130°~1′.0
长江13号红浮右正横,距离0′.1
长江12号红浮右正横,距离0′.1
航向长江11号红浮右正横,距离0′.1
长江10号红浮右正横,距离0′.1

长江口海岸概况

长江口海岸概况

长江口海岸概况()【摘要】基于参考分析整理各类长江口文献资料,总结长江口海岸的基本概况。

长江口位于长江三角洲的前沿,是一个多级分汊的三角洲河口。

长江口水域是上海市重要水源地,也是多种生物周年性溯河和降河洄游的必经通道,对于长江口湿地生态系统的保护具有巨大意义,同时长江河口港埠众多,如中国最大的海港上海港扼守长江的咽喉。

【关键词】长江口;岸线;冲刷;淤积长江口作为我过第一大河-长江的入海口,也是我国第一大港-上海港的门户,同时长江三角洲是我国重要的经济区之一,研究长江口的海岸情况有着极大的意义。

1. 岸线描述如今的长江口在徐六泾下由崇明岛分为南、北两支,南支在吴淞口以下被长兴横沙两岛分为南港、北港,南港在九段沙再被分为南槽和北槽. 河道平面形态呈喇叭状,长江口形态呈一展宽的平面扇形三角洲。

[1]南北支,南、北港,南、北槽呈三级分汊、四口入海的格局。

长江口陆海相互作用剧烈,受河口分汊、上游输水输沙、外海掀沙、水动力、海岸工程等诸多因素影响,长江口河段河势动荡,滩涂地形冲淤变化十分显著。

2.冲淤变化长江作为世界上输沙率第四大的河流,入海泥沙堆积了巨大的三角洲,长江的发展演变主要依赖于河流流量、输沙量、河口潮流、波浪、周围海岸泥沙供给量及人类活动的影响。

在总体上,崇明东滩、长江南支、长江南港、长江北港、南汇东滩、九段沙近期冲刷大于淤积,而崇明北沿、横沙东滩以淤积为主,长江南支冲刷作用明显,江心沙洲往东南方向推移,分析表明长江入海泥沙年输移量以及年均含沙量变化是造成长江口江心沙洲冲淤演变的重要因素之一。

[2]最近几十年来,长江入海泥沙减少的最主要原因是水库的拦沙作用,同时水土保持措施对此也有一定的影响,南水北调工程的陆续实施也将会在一定程度上使长江入海泥沙减少。

由于三峡工程的蓄水运行,长江入海泥沙量发生了显著的变化,长江口门外的水下三角洲出现了严重侵蚀[3]在不考虑沿程冲刷恢复的条件下,下游大通站的输沙量减少了约40 %[4],同时长江入海泥沙的减少已造成长江三角洲前缘海床的蚀退[5] . 长江三角洲海岸线可能会随着泥沙的减少而出现海岸线后退的现象。

长江口及近海水环境中新型污染物研究进展

长江口及近海水环境中新型污染物研究进展

长江口及近海水环境中新型污染物研究进展一、概览随着工业化和城市化的快速发展,长江口及近海区域正面临严峻的新型污染物环境挑战。

这些新型污染物具有毒性、稳定性强、难以降解等特点,对生态系统和人类健康构成严重威胁。

国内外学者对长江口及近海水环境中新型污染物的研究逐渐成为热点。

本文旨在概述近五年来该领域的研究进展,以期为进一步深入了解新型污染物的污染特征与生态效应提供参考。

随着环境监测技术的不断发展和提高,研究者们已经从各种环境样品中检测出数百种新型污染物,涵盖了重金属、有机污染物、持久性有机污染物、内分泌干扰物质等多种类型。

新型纳米污染物和医药活性化合物等新型污染物的研究逐渐受到关注。

这些新型污染物在环境中广泛存在,且对生态系统的毒性作用显著。

从地理位置分布上看,长江口和杭州湾是新型污染物在长江流域的主要汇和扩散区。

研究人员已在该区域检测到了包括重金属、有机污染物和纳米颗粒等在内的多种新型污染物。

这些污染物不仅对海洋生物产生毒性效应,还可能通过食物链对人类健康造成潜在威胁。

面对日益严重的新型污染物环境污染问题,国内外的研究者们积极开展了相关研究工作。

通过分析现有文献资料,可以发现目前对于新型污染物研究主要集中在以下几个方面:随着科学技术的不断发展和创新,新型污染物研究在长江口及近海环境中扮演着越来越重要的角色。

了解这些新型污染物的研究进展,对于揭示其环境污染特征、制定有效的环境政策以及保护生态环境具有重要意义。

目前对于新型污染物的研究仍存在许多亟需解决的问题,如其环境行为的深入表征、风险评价方法的完善以及去除技术的创新等方面。

未来的研究应继续加强跨学科合作,从环境系统中抽取关键因子,为区域环境管理提供科学依据和技术支持。

1. 新型污染物的概念及其重要性随着工业化的快速发展和人类活动影响的加剧,水体环境中的新型污染物日益受到关注。

这些新型污染物具有化学稳定性、生物难容性和高毒性等特点,能在环境中持久存在并累积,对生态系统和人类健康构成严重威胁。

长江口基本情况

长江口基本情况

长江自江苏江阴以下进入河口段。

江阴附近江面宽1.4公里,至徐六泾江宽5公里,然后向东南迅速扩展,至长江口北端的苏北嘴与南端的南汇嘴之间,江面宽达91公里。

整个长江河口段呈喇叭形,全长200公里。

长江口江流浩荡,但河床比降甚小,流速平缓,加之受海潮顶托影响,长江从上游挟带来的大量泥沙在河口附近形成沙洲和河坝,在两岸形成沙嘴。

河口沙洲的出现便使河道分汊,受地转偏向力的影响,长江主流往右偏移,使河口的南汊道刷深、扩宽,且呈发展趋势;北汊道则日渐淤浅、束窄,呈衰退趋势。

当南汊道成为长江径流主要通道后,新的沙洲、沙坝发育,使河道再次分汊,继续向东南偏移。

随着河口汊道的发展演变,河口三角洲便不断向大海延伸。

长江口南北两支汊道被崇明岛所分隔。

崇明岛系中国第三大岛,面积达1083平方公里。

18世纪后,由于长江主泓流经南支汊道,使南汊发育迅速,泥沙淤积形成了中央沙、长兴岛和横沙岛,它们把南支分隔成南港和北港两个汊道。

随后,南港汊道淤积形成了九段沙,又把南港分隔为南槽和北槽。

其中,南槽原为长江主泓道,近年来又发生变化,淤积增加,水深变浅,北槽出现刷深趋势,南槽长江主泓已渐渐转向北槽。

长江泥沙主要经南支向东和东南沿海输移,入海泥沙的分布情况大致为:60%左右在口门外向东扩散,扩散范围一般限于东经123°以西,相应水深50米左右,已形成面积为1万平方公里的长江水下三角洲;20%~25%左右的泥沙沿海岸向南运移,夏季因台湾暖流西偏,浙闽沿岸流受偏南风影响贴岸北上,长江南移泥沙受阻,主要沉积在杭州湾以外,部分被潮汐拥入杭州湾内;冬季台湾暖流退缩东移,浙闽沿岸流受北风吹送影响南下,长江泥沙向南可达浙南、闽北沿海;余下15%~20%左右的泥沙向北运移不远,因受苏北沿岸流阻挡,反被潮汐拥入崇明岛以北,沉积在长江口北支内,故长江向北部沿海的输沙量甚少。

长江口潮汐属半日周潮,平均潮周期为12小时25分,影响范围甚远。

汛期,潮流可至江阴,江阴以下为潮流河段。

长江口陆地、岛屿变迁与沙地人迁徙史

长江口陆地、岛屿变迁与沙地人迁徙史

长江口陆地、岛屿变迁与沙地人迁徙史一、长江三角洲的演变长江三角洲是长江和东海长期相互作用下的产物。

冰期后海侵,三角洲又渐被海水覆盖,海岸线大致相当于今天海拔4一5米的位置。

距今约6000—5000年,三角洲大部分地区成为浅海、潟湖、沼泽和滨海低地。

长江□在镇江、扬州以下呈喇叭状,口外一片汪洋,以后在波浪作用下,逐渐堆积了江北的古沙嘴和江南的古沙堤,形成三角湾。

春秋战国时期长江□形势1、长江□北岸公元前1世纪长江三角湾北侧沙嘴的南缘,约在扬州、泰兴以南江岸,折东北至如皋、李堡一线。

沙嘴前端在如皋以东。

其东有一古沙洲(扶海洲)将长江主泓分为南北二道。

由于主泓流向逐渐偏南,接近北岸的沙洲与沙嘴之间的夹江淤积,沙洲并岸,形成了沙嘴的延伸。

如扶海洲并岸后,形成了凹入滨海三角洲平原的马蹄形海湾(即新川港前身)。

六朝时期北侧岸线大致在今泰兴、如皋以南至白蒲以东一线上,沙嘴前端推至如东(掘港),称廖(料)角嘴。

南通尚在大海之中。

岸外在今南通与海门间涨出东西长40公里,南北宽17.5公里的胡逗洲,唐末胡逗洲并岸,又形成今川腰港马蹄形海湾。

廖角嘴推展至今佘西附近。

唐时岸外又涨出东洲和布洲,后合为东布洲。

北宋前期相继并岸,廖角嘴延伸至吕四。

南宋时岸线大致在泰兴、狼山、刀刃山、江家镇一线。

今海门县东南部和启东县尚未成陆。

14、15世纪开始,长江主流移向北泓,海门县(今启东县北)境土地大片坍没。

元至正中—清康熙十一年(1672)海门县治三次向内陆迁徙。

最后除吕四一角外全部坍入江中,终于废夷东丿水泗P H台市阳州 30京感山市锡穴安市a节WE B县为乡,并入通州。

清雍正以后又开始沉积,形成海门群沙。

乾隆年间海门群沙靠岸,形成今海门县。

道光年间海门以东又出现启东群沙。

光绪年间启东群沙并岸,廖角嘴移至今寅阳附近。

今日北部三角洲面貌基本形成。

长江口北岸沙嘴的伸展,基本上是自西北向东南逐个合并沙洲而形成的。

历史时期江苏海岸的变迁堤州 阴 申冈大同.O些 5X灶东合短镇辽运Y 下川子开山岛历代海岸线 5i 莎&r0^*<\敌北洋*. ii 石科时ft <—*■汉慢™™II束氓UK*4清羽Klifi31^渍Jtw ―一、1強9年«ftu<西国建掘越“\%-,3■-三凭瓠潮y P \飞兴址PW暉怕成 iMi南通 的 白蒲b。

长江口盐度的季节性变动

长江口盐度的季节性变动

长江口盐度的季节性变动长江口是中国最重要的河口之一,也是世界上最大的河口之一,其盐度的季节性变动备受关注。

长江口盐度的季节性变动受多种因素影响,包括江水径流量、潮汐运动、季节变化等。

本文将从这些方面展开讨论,探究长江口盐度的季节性变动规律。

长江是中国第一大河,流经多个省市,最终注入东海。

长江水量充沛,携带大量泥沙和营养物质,对长江口盐度起到重要影响。

每年雨季,长江水量增加,携带的泥沙和营养物质也增多,导致长江口盐度下降。

而在旱季,长江水量减少,盐度相应上升。

这种季节性的水量变化是长江口盐度季节性变动的重要原因之一。

除了水量的季节性变化外,长江口盐度还受潮汐运动的影响。

长江口处于潮汐作用下,每天会发生两次高潮和两次低潮。

潮汐运动会影响长江口水体的混合和交换,进而影响盐度的分布。

在涨潮时,海水会顺长江口向上游推进,盐度相对增加;而在落潮时,长江水会向下游流动,盐度相对减少。

这种潮汐运动对长江口盐度的季节性变动也有一定影响。

此外,长江口盐度的季节性变动还受季节变化的影响。

夏季气温高,蒸发增加,降水增多,长江水量增加,盐度下降;而冬季气温低,蒸发减少,降水减少,长江水量减少,盐度上升。

这种季节性变化也会导致长江口盐度的季节性变动。

综上所述,长江口盐度的季节性变动受多种因素影响,包括长江水量的季节性变化、潮汐运动和季节变化等。

了解长江口盐度的季节性变动规律对于保护长江口生态环境、合理利用水资源具有重要意义。

希望未来能有更多的研究关注长江口盐度的季节性变动,为长江口地区的可持续发展提供科学依据。

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。

长江口潮流量影响因子分析及设计潮流

长江口潮流量影响因子分析及设计潮流

长江口潮流量影响因子分析及设计潮流汇报人:2023-12-14•长江口潮流量概述•长江口潮流量影响因子分析•长江口潮流量观测与模拟目录•长江口潮流能发电技术及优化设计•长江口潮流量对航道整治的影响及应对措施01长江口潮流量概述长江口潮流量是由潮汐作用引起的,受到地球自转和月球引力的影响。

潮汐现象潮流作用潮汐规律潮流作用是潮流量产生的主要原因,它是由地球自转和月球引力共同作用产生的。

潮汐规律是指潮汐现象的周期性变化,包括高潮和低潮的交替出现。

030201长江口潮流量现象长江口的地理位置对其潮流量产生影响,包括河口形状、河口宽度、河口深度等因素。

地理位置气候条件如风、雨、雪等对潮流量产生影响,特别是在极端气候条件下,潮流量可能会发生变化。

气候条件海洋环境如海流、海浪、海温等对潮流量产生影响,这些因素可能会改变潮流的方向和速度。

海洋环境潮流量影响因素潮流量对生态平衡产生影响,如潮汐作用可以促进水体流动和物质循环,有利于水生生态系统的平衡。

生态平衡潮流量对生物多样性产生影响,如潮间带是许多水生生物的栖息地,潮流量的大小和规律会影响这些生物的生存和繁衍。

生物多样性潮流量对海岸防护产生影响,如高潮和低潮的交替出现会对海岸线造成侵蚀和沉积,从而影响海岸防护工程的稳定性和安全性。

海岸防护潮流量对生态环境的影响02长江口潮流量影响因子分析气候变化因子气温变化气温升高可能导致海平面上升,进而影响潮流量。

降水变化降水量的变化会影响河口的水位和流量,从而影响潮流量。

风速和风向变化风速和风向的变化会影响潮汐的传播和反射,进而影响潮流量。

海岸线形状海岸线的形状和弯曲程度会影响潮汐的传播和反射,进而影响潮流量。

河口形态河口的形态、宽度、深度等因素都会影响潮流量的变化。

河流水量河口的水量大小直接影响潮流量的变化。

水文地理因子水利工程的建设和运行会影响河口的流量和潮汐的变化,从而影响潮流量。

水利工程港口的建设和运营会影响河口的潮流和泥沙运动,从而影响潮流量。

长江口生态系统特征和保护价值评价

长江口生态系统特征和保护价值评价

第2卷第2期2024年2月国家公园(中英文)NATIONALPARKVol.2,No.2Feb.,2024基金项目:上海市科委青年科技英才扬帆计划项目(21YF1419600);上海市科学技术委员会软科学研究项目(23692117800);国家自然科学基金项目(52208066);国家社会科学基金重点项目后续项目(20FGLB014)收稿日期:2024⁃01⁃31;㊀㊀采用日期:2024⁃03⁃20∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:wuchzhao@vip.sina.comDOI:10.20152/j.np.202401310030彭婉婷,朱自煜,刘佳,林云杉,杨文慧,蔡文博,吴承照.长江口生态系统特征和保护价值评价.国家公园(中英文),2024,2(2):91⁃100.PengWT,ZhuZY,LiuJ,LinYS,YangWH,CaiWB,WuCZ.AssessmentoftheecosystemcharacteristicsandconservationvalueoftheYangtzeRiverEstuary.NationalPark,2024,2(2):91⁃100.长江口生态系统特征和保护价值评价彭婉婷1,3,朱自煜2,刘㊀佳1,林云杉1,杨文慧1,3,蔡文博4,吴承照1,3,∗1同济大学建筑与城市规划学院,上海㊀2000922同济大学环境科学与工程学院,上海㊀2000923高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室国家公园和自然保护地规划研究中心,上海㊀2000924华东师范大学中国现代城市研究中心/城市发展研究院,上海㊀200062摘要:长江口是一个以咸淡水交互作用为基础的复杂生态系统,是东亚 澳大利西亚候鸟迁徙路线的重要节点,是中华鲟等珍稀水生动物生命过程中不可或缺的 三场一通道 ㊂由于该区位于高度城市化区域,受人为干扰影响明显,生物多样性和生态服务功能下降等问题突出,迫切需要系统分析和评估该区域生态系统特征和保护价值,识别生态系统关键区,以实现保护与发展的空间统筹㊂通过识别和分析长江口生态系统特征,从国家代表性㊁生态重要性㊁保护基础三个层次构建保护价值综合评价体系,识别保护关键区㊂研究表明,长江口生态系统呈现 三高一低 的特征;滨海湿地生态系统㊁鸟类及水生生物多样性保护等方面均表现出显著的国家代表性,并且具备高敏感性㊁高风险㊁高生态服务功能特征㊂长江口保护价值呈现空间异质性,东部及水源保护区保护价值高,三级分汊航道保护价值较低,保护关键区集中在崇明东滩周边㊁北湖㊁九段沙㊁横沙西部及水库区㊂建议相关部门进一步推进长江口国家公园的规划建设工作,整合各类自然保护地,实现长江口生态完整性保护,促进长江大保护㊁长三角一体化的国家战略实现㊂关键词:国家公园;长江口;生态系统特征;保护价值;保护关键区AssessmentoftheecosystemcharacteristicsandconservationvalueoftheYangtzeRiverEstuaryPENGWanting1,3,ZHUZiyu2,LIUJia1,LINYunshan1,YANGWenhui1,3,CAIWenbo4,WUChengzhao1,3,∗1CollegeofArchitectureandUrbanPlanning,TongjiUniversity,Shanghai200092,China2CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China3KeyLaboratoryofEcologyandEnergy⁃savingofHigh⁃densityHumanSettlements,MinistryofEducation,NationalParkandNatureReservePlanningResearchCenter,Shanghai200092,China4TheCenterforModernChineseCityStudies,InstituteofUrbanDevelopment,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062,ChinaAbstract:TheYangtzeRiverEstuaryisacomplexecosystembasedontheinteractionofsaltandfreshwater.ItisanimportantnodeontheEastAsian⁃AustralasianFlywayformigratorybirdsandanindispensable"threesitesandonecorridor"forthelifecycleofrareaquaticanimalssuchasChinesesturgeon.However,duetoitslocationinahighlyurbanizedarea,theregionissignificantlyaffectedbyhumaninterference,resultinginprominentissuessuchasadeclineinbiodiversityandecologicalservicefunctions.Thereisanurgentneedforsystematicanalysisandassessmentoftheecosystemcharacteristicsandconservationvalueofthisregion,aswellastheidentificationofcriticalecosystemareas,toachievespatialintegrationofconservationanddevelopment.Thisstudysystematicallyidentifiedandanalyzedtheecosystem29㊀国家公园(中英文)㊀㊀㊀2卷㊀characteristicsoftheYangtzeRiverEstuary,andconstructedacomprehensiveevaluationsystemforconservationvaluefromthreelevels:nationalrepresentativeness,ecologicalimportance,andconservationfoundation.ItsystematicallyanalyzedandevaluatedtheconservationvalueoftheYangtzeRiverEstuary,andidentifiedcriticalconservationareas.TheresultsshowedthattheecosystemoftheYangtzeRiverEstuaryexhibitedthecharacteristicsof threehighsandonelow ,indicatingextremelyhighconservationvalue.Coastalwetlandecosystems,birds,andaquaticbiodiversityconservationalldemonstratedsignificantnationalrepresentativeness,coupledwithhighsensitivity,highrisk,andhighecologicalservicefunctioncharacteristics.TheconservationvalueoftheYangtzeRiverEstuaryexhibitedspatialheterogeneity.Itwashighintheeasternregionandwatersourceprotectionareas,butrelativelylowinthethird⁃levelbranchingchannels.CriticalprotectedareaswereconcentratedaroundChongmingDongtan,Beihu,Jiuduansha,thewesternpartofHengsha,aswellasreservoirareas.WesuggestthatrelevantdepartmentsfurtheradvancetheplanningandconstructionofanationalparkintheYangtzeRiverEstuary,integratevarioustypesofnaturereserves,achieveecologicalintegrityprotectionintheEstuary,andpromotethenationalstrategiesofcomprehensiveprotectionoftheYangtzeRiverandintegrationoftheYangtzeRiverDeltaregion.KeyWords:NationalPark;YangtzeEstuary;ecosystemcharacteristics;conservationvalue;criticalconservationarea长江口既是长江大保护的关键区域,也是长江经济带发展的关键区域[1]㊂然而,由于缺乏系统性全面性的保护策略,在高度城市化及其他人为干扰影响下[2],该地区的湿地与浅滩生物栖息地受到了严重损害,生境破碎化严重进而导致了主要经济鱼类产卵和觅食场所的丧失[3],同时面临着水污染㊁咸水入侵㊁风暴潮㊁物种入侵等多重生态风险和威胁[4 7]㊂尽管当前实施的10年禁渔政策有效地控制了过度捕捞,但此前长期的过度捕捞行为,以及航运活动的频繁㊁水污染问题的加剧㊁水利设施的建设等因素[3,6],已对长江口生态系统的健康状况造成了持续性的负面影响,表现为栖息地的丧失㊁生物多样性的减少以及生态服务功能的下降等问题[7]㊂因此,迫切需要系统分析和评估该区域生态系统特征㊁保护价值,加强生态系统关键区保护㊂现有研究主要聚焦于长江口湿地资源[1,2,8]㊁水生生物保护[9]㊁水鸟资源[10]等方面,从不同方面论证长江口保护价值与重要性㊂尽管学者们从生态系统服务功能价值[8,11],生态脆弱性[5]等方面对长江口或崇明岛进行了评估,但鲜有研究能系统地从多个维度全面分析和评价长江口生态系统的整体保护价值㊂因此,本研究在系统分析长江口生态系统特征的基础上,从国家代表性㊁生态重要性㊁保护基础三个方面构建长江口生态系统关键区保护价值综合评价体系,通过对长江口河口生态系统代表性㊁水生旗舰种物种及栖息地㊁珍稀濒危水鸟及栖息地㊁ȡ1%全球种群鸟类及栖息地㊁生态系统服务㊁生态敏感性㊁生态风险以及保护基础进行了系统分析和评价,以期为长江口的整体性㊁完整性保护提供科学支撑㊂1㊀长江口概况和生态系统特征分析1.1㊀长江口范围咸淡水交汇是长江口最突出的特征,基于咸淡水交汇的影响程度,把交汇程度最高的区域划定为长江口生态系统区域,大致范围是东经120.933ʎ 123ʎ,北纬30.5ʎ 32ʎ,以徐六泾(北纬31.779ʎ,东经120.933ʎ)为起点至入海口,呈 三级分汊㊁四口入海 的格局[12]㊂根据‘国际湿地公约“低潮时水深不超过6m的滨海水域属于湿地[13],本研究以长江口6m水深范围作为研究区范围(图1)㊂长江口是世界第三大河口,中国最大的淤泥质三角洲河口㊂长江携带的大量泥沙在入海口处由于水流速度减缓而逐渐沉积,形成了广阔的滩涂与岛链系统㊂在海洋潮汐作用再分配和径流等多重影响下,发育形成了淤泥质海岸带㊁潮间带㊁滩涂㊁盐沼㊁沙洲㊁沙岛等独特的河口滨海湿地生态系统,为我国和东亚水鸟㊁水生生物提供了关键优质的栖息生境,是我国稀有的长江中下游河口滨海湿地生态系统㊂1.2㊀生态系统特征由于长江河口位于海洋㊁陆地与河流生态系统交互作用的界面,因此孕育了极为独特的生态系统,并呈现图1㊀研究区位和范围Fig.1㊀Thestudyareaanditslocation出 三高一低 的显著特征:(1)开放性高㊂长江口生态系统与陆地㊁河流和海洋生态系统的物质能量交换频繁㊂相对于其他类型的生态系统,长江口生态系统通过水沙运动㊁昼夜潮汐㊁生物迁移㊁人类活动等过程进行物质能量频繁交换,生态系统结构与生态过程呈现复杂多变㊁高度不确定性特征,更具开放性[1,14]㊂(2)敏感性高㊂长江口生态系统展现出高度敏感性,其形成与发育深受海洋㊁陆地㊁河流等多重外部环境的综合影响,包括水沙通量㊁潮汐㊁海水盐度㊁地形地貌的交互作用,以及人类活动的深刻干预㊂从内部结构分析,该生态系统内植物群落种类稀少㊁结构简单,尤其是长江口滩涂生态系统,其结构简单且演替迅速㊂因此,任何关键物种变化或外来物种的入侵,都可能对生态系统的结构与功能产生显著影响㊂(3)脆弱性高㊂长江三角洲地区,作为人类活动尤为密集和强烈的区域,其河口生态系统展现出极高的脆弱性㊂长期的滩涂围垦㊁港口建设㊁工农业排放㊁外来物种引入等人为干扰,导致生态环境压力大㊁生态风险频发㊂气候变化导致的海平面上升将进一步加剧这一状况:改变长江口河口岛屿的水文过程,引发潮汐淹没㊁土壤侵蚀㊁生物入侵和咸水入侵等风险㊂此外,长江中上游水库建设等重大工程对入海径流和水沙通量的改变,也对长江口及近海的生态环境造成了显著影响㊂这些因素共同加剧了长江三角洲河口生态系统的脆弱性,使其面临巨大的风险和挑战[15]㊂(4)稳定性低㊂长江口生态系统因淡水径流㊁泥沙通量㊁潮汐与人类活动的综合影响,其河岸与河床地形地貌表现出显著的不稳定性㊂尽管盐沼区域存在高等植物群落,生物量较高,但物种组成单一,难以独立维持整个生态系统的结构与功能完整性㊂而且,长江口生态系统的初级生产力不足以自我维持,需依赖外部生态系统的物质与能量输入[16]㊂1.3㊀总体保护价值长江口,江㊁海㊁岛资源兼备,其生态系统具有国家代表性㊂一是长江口是世界第三大河口㊁中国最大的淤泥质三角洲河口,处于长江下游重要的地理生态带,是具有国家代表性的滨海湿地生态系统,拥有崇明东滩和长江口中华鲟国际重要湿地;二是该区域是中国东部候鸟㊁东亚 澳大利西亚候鸟迁徙路线上最重要的停歇地,仅崇明东滩的水鸟约130种,约占全国水鸟总数的50%,占全球湿地鸟类总数的15%,为迁徙候鸟的生存繁衍提供重要保障;三是长江口集水生动物 三场一通道 (栖息越冬场㊁生殖繁衍场㊁索饵肥育场和洄游通道),是中纬度太平洋区域生物多样性最丰富的河口,是中华鲟等濒危保护物种的关键栖息地,其生物多样性直接影响整个长江流域的生态系统和生物多样性的资源[17]㊂39㊀2期㊀㊀㊀彭婉婷㊀等:长江口生态系统特征和保护价值评价㊀49㊀国家公园(中英文)㊀㊀㊀2卷㊀同时,该区域具有显著的生态重要性㊂长江口保存有典型完整的亚热带季风性滨海湿地生态系统,巨量的淡水径流和丰富的营养物质来源,构成了长江口复杂食物网的物质基础,不仅为栖息鸟类,并且对水生生物提供了充足且稳定的食物网络,丰富的鱼类资源成为维持人类健康的重要的蛋白质来源,对整个长江流域水生生物系统具有重要调节作用,维持了该区域较高的生物多样性价值[9]㊂长江口发育了完整的河口型潮汐滩涂湿地和独特的河口湿地景观,是生态系统服务功能重要区,提供着水源涵养㊁调节气候等多种生态系统服务㊂此外,长江口也是具有国际意义的50个生态敏感区之一,生态风险频发区㊂该区域保护基础好,具有世界遗产提名地㊁国家级自然保护区等多个高价值生态空间和保护地系统,也是上海生态红线主要占比区㊂2㊀保护价值评价方法本研究在参考前人相关研究[18 19],结合国内相关规范标准[20 21],同时考虑长江口生态系统特征基础上,采取层次分析法从国家代表性㊁生态重要性㊁保护基础三个方面,共选取了9个评价指标构建长江口生态价值综合评价指标体系㊂2.1㊀国家代表性评价评价指标选取长江口滨海湿地生态系统㊁国家保护和濒危物种栖息地㊁ȡ1%全球种群鸟类及栖息地作为指标层㊂滨海湿地类型和分布从2022年长江口土地利用/覆盖数据集提取,数据获取自中国国家基础地理信息中心(NGCC),其空间分辨率为30米㊂国家保护和濒危物种名录参考‘上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区年度资源监测报告(2017 2021)“‘上海市重点保护野生动物名录“‘长三角地区越冬水鸟同步调查“等,共筛选出长江口监测到的珍稀濒危水鸟30种,包括国家Ⅰ级重点保护野生动物5种,国家Ⅱ级重点保护野生动物17种;以及达到1%全球种群数量的重点保护鸟类11种㊂物种分布数据来源于全球物种分布数据GBIF(https://www.gbif.org/)㊁中国观鸟中心(http://www.birdreport.cn/),共收集到59318条鸟类记录和8040个鸟类历史出现点,运用核密度指数分析潜在物种栖息地密集区㊂核密度指数计算公式如下:f(x,y)=1nhðni=1k(dih)(1)式中,f(x,y)为(x,y)处的密度值,n为观测的数量,h为带宽,di为(x,y)与i个观测点之间的距离,不同的密度值在空间上也有不同的表现㊂濒危水生生物选取国家Ⅰ级重点保护野生动物㊁世界自然保护联盟(IUCN)列为全球极度濒危物种(CR)㊁长江口旗舰物种中华鲟(Acipensersinensis)作为代表性物种㊂中华鲟是一种大型溯河洄游鱼类,长江河口是其关键洄游通道和育肥场[9]㊂采用最大熵MaxEnt模型(见公式2),结合中华鲟历史分布点与分布相关的气候㊁物理环境㊁海洋和人类干扰变量,分析模拟其适宜栖息地㊂长江口中华鲟历史分布数据来自多源数据集,包括全球生物多样性信息设施GBIF(https://www.gbif.org/)㊁海洋生物多样性信息系统OBIS(https://obis.org/)和相关文献书籍[9,22],删除重复记录位点,最终获得了109个历史发生点㊂水深数据来自于美国国家海洋和大气管理局国家环境信息中心ETOPO2022全球地形模型(https://gdex.cr.usgs.gov/gdex/);海洋数据来自于Bio⁃ORACLE数据[23 24]㊂2.2㊀生态重要性评价评价指标选择生态系统服务价值㊁生态敏感性和潜在生态风险㊂生态系统服务价值采用根据本地因子校正的当量因子法[18],对食物生产㊁原料生产㊁大气调节㊁气候调节㊁水源涵养㊁废物处理㊁土壤保育㊁维持生物多样性和美学景观9类生态服务类型进行价值核算,得到研究区域单位面积生态服务价值㊂生态系统服务价值总量计算公式如下:VES=ð9a=1ð6b=1MbˑJa,b(2)式中,a为某种生态系统服务功能,b为某种生态系统类型,VES为崇明岛生态系统服务功能的经济总量,Mb为第b世界自然保护联盟种生态系统的面积,Ja,b为第b种生态系统的第a类生态服务功能单价㊂生态敏感性从高程㊁水域缓冲区㊁归一化植被指数(NDVI)㊁土地利用和覆盖等因素进行评估㊂高程数据来自于全球数字高程模型(ASTERGlobalDEM),分辨率为30m下载自美国地质勘探局(USGS,https://gdex.cr.usgs.gov/gdex/)㊂本研究中使用的2020年土地覆盖数据集从中国国家地理信息中心(NGCC)获取,并转换为GIS格式进行数字化处理㊂潜在生态风险考虑长江口面临的咸水入侵和互花米草入侵最主要两大生态风险,咸水入侵风险评估借鉴JianrongZhu等[25],基于ECOM⁃si普林斯顿海洋模型改进的长江口咸水入侵风险研究㊂互花米草生长和扩张范围识别采用Landsat遥感解译法,参考林世伟的研究[26]㊂2.3㊀保护基础评价评价依据以现有生态保护红线㊁自然保护地和世界自然遗产地提名区为基准,根据‘上海市生态保护红线“‘上海市自然保护地整合优化方案“‘上海市生态空间专项规划(2018 2035)“,此范围目前已经形成2个国家级自然保护区㊁2个国家湿地公园(1处拟建)㊁1个国家森林公园,以及多个饮用水源地一级保护区㊂除自然保护地和饮用水源地一级保护区外,长江口区域内的生态红线还包括:重要湿地㊁岛屿岸线㊁大陆岸线㊁水产种质资源保护区核心区等㊂同时,研究范围内崇明东滩保护区部分区域已被划入‘中国黄(渤)海候鸟栖息地(二期)世界自然遗产提名地“方案,2024年世界遗产大会将审议新的一批世界遗产提名地,如果能在大会上审议通过,该项目就将作为盐城候鸟栖息地的扩展而列入‘世界遗产名录“㊂崇明东滩也极有可能成为上海市第一个世界遗产,这也体现了该区域的高保护价值㊂2.4㊀保护价值综合值计算和关键区识别所有评价指标层进行栅格化处理转换为30mˑ30m的栅格网格单元,并进行归一化处理(公式4)㊂权重系数的确定采用层次分析法,根据建立的评价指标体系,构建各评价指标相对重要性判断矩阵㊂判断矩阵根据上一层次相对于下一层次各元素的相对重要性,两两比较㊂由多位专家对选取的各指标因子的相对重要性进行判断,确定权重系数(表1)㊂运用栅格计算器,计算每个指标层和该图层对应权重的加权综合分,最终计算保护价值综合值S,计算公式如下(公式5)㊂根据价值高低划按等分划定为四个等级,分别是:1)高价值区,ȡ75%;2)较高价值区,75% 50%;3)中价值区,50% 25%;4)低价值区,<25%;识别高和较高价值区作为保护关键区㊂表1㊀长江口保护价值综合评价指标体系Table1㊀EvaluationindexsystemforthesuitabilityofestablishingtheYangtzeRiverEstuaryNationalPark目标层AObjectivelayerA准则层BCriterialayerB权重Weight指标层CIndexlayerC权重Weight长江口保护价值综合评价指标体系国家代表性0.482长江口滨海湿地生态系统0.160Evaluationindexsystemfortheȡ1%全球种群鸟类及栖息地0.124conservationvalueintheYangtze国家保护和濒危物种栖息地0.198RiverEstuary生态重要性0.318生态系统服务价值0.078生态敏感性0.160潜在生态风险0.080保护基础0.200生态保护红线0.080自然保护地0.080世界自然遗产地提名区0.040为了对不同指标层进行比较,首先需要对个指标层适宜性值进行归一化处理㊂由于标层适宜性值均为正指标,所以标准化公式如下:P=x-xminxmax-xmin(4)59㊀2期㊀㊀㊀彭婉婷㊀等:长江口生态系统特征和保护价值评价㊀式中,P为评价指标标准化处理后的评价值,x为评价指标的实测值,xmax为评价指标的最大值,xmin为评价指标的最小值㊂S=ðni=1WiˑCi(5)式中,S表示保护价值综合值,Wi表示第i指标/指数的权重,Ci表示第i个指标/指数标准化后的评价值㊂3㊀保护价值评价和关键区识别结果图2㊀长江口国家代表性评价图Fig.2㊀EvaluationresultsofthenationalrepresentationintheYangtzeRiverEstuary3.1㊀国家代表性评价结果从评价结果来看(图2),长江口滨海湿地生态系统㊁国家保护和濒危物种栖息地㊁ȡ1%全球种群鸟类及栖息地呈现出一定的空间差异性,但总体趋势相近,高价值关键区聚集在滨海湿地㊁鸟类和水生生物高适宜栖息地的崇明东滩及其周边㊂长江口滨海湿地生态系统由滩涂㊁滩地㊁沼泽地等多种类型组成,主要分布在崇明东滩㊁九段沙㊁北支和横沙岛,总面积约474.86km2,约占总面积7.51%㊂这些区域也是长江口ȡ1%全球鸟类的高价值栖息地㊂珍稀濒危鸟类高价值栖息地主要分布在崇明东滩㊁九段沙保护区㊁北湖㊁崇明西北部,以中华鲟为代表的水生珍稀濒危物种高适宜栖息地聚集在崇明东滩东旺沙㊁团结沙以及附近的北港航道附近㊂3.2㊀生态重要性评价结果研究结果来看(图3),长江口呈现高生态服务价值㊁高敏感性和较高生态风险特征㊂总体上,生态重要高价值关键区主要分布在崇明东滩和北部区域㊁横沙岛㊁九段沙,以及青草沙水库㊁明珠湖水库和北支北部㊂首先,生态敏感性关键区主要分布在崇明岛东部和北部㊁九段沙㊁横沙岛,总面积约1167.86km2,占研究区总面69㊀国家公园(中英文)㊀㊀㊀2卷㊀积的18.46%㊂其次,生态系统服务高价值区与生态高敏感区的分布特征相似,分布在崇明东滩㊁北支㊁九段沙㊁横沙岛区域,值得注意的是青草沙水库㊁西部明珠湖水库和北支北部区域也是提供生态系统服务的高能力供应区㊂最后,咸水入侵高风险区聚集在长江口东部和北支;互花米草入侵经过长时间治理,目前仅存在九段沙和崇明东滩北部部分区域,约占研究区总面积的1.45%㊂图3㊀长江口生态重要性评价图Fig.3㊀EvaluationresultsoftheEcologicalimportanceintheYangtzeRiverEstuary3.3㊀保护基础评价结果保护基础根据长江口划定从生态保护红线⁃保护地系统⁃遗产地提名地多层次分析(图4)㊂首先,生态保护红线是在生态空间范围内具有特殊重要生态功能㊁必须强制性严格保护的区域,初步统计长江口内的生态红线陆域面积为61.50km2,长江口河口及海域面积为1934.62km2(含交叉重叠)㊂其次,整合后的上海自然保护地,长江口区域主要有国家级自然保护区两处,分别是崇明东滩国家级自然保护区㊁九段沙湿地国家级自然保护区,分别总面积697.39km2㊁410.80km2;自然公园三处,崇明西沙国家湿地公园㊁东平国家森林公园,以及拟新建崇明北湖国家湿地公园㊂此外,保护基础还考虑到崇明东滩世界自然遗产提名地作为典型发育河口潮汐湿地和东滩候鸟栖息地的突出普遍价值㊂3.4㊀保护价值综合评价和关键区识别结果从保护价值综合评价来看(图5),整体呈现长江口东部高价值区聚集,三级分汊航道区域保护价值较低的空间特征㊂保护关键区主要聚集在崇明东滩及其区域㊁北湖㊁九段沙和横沙西部,以及青草沙水库㊁明珠湖水库附近区域,约1608.19km2,占区域总面积的25.4%㊂79㊀2期㊀㊀㊀彭婉婷㊀等:长江口生态系统特征和保护价值评价㊀图4㊀长江口保护基础评价图Fig.4㊀EvaluationresultsoftheconservationimportanceintheYangtzeRiverEstuary图5㊀长江口保护价值综合评价Fig.5㊀EvaluationresultsoftheconservationvalueintheYangtzeRiverEstuary4㊀讨论与总结长江口是基于咸淡水交汇而形成的独特生态系统,这个系统的边界与范围的确定需要更深入的研究㊂本研究在全面分析长江口生态系统保护价值基础上[1,9,15,27],从国家代表性㊁生态重要性㊁保护基础等三个层次多指标构建了长江口保护价值综合评价体系,不同于生态系统服务价值评估㊁意愿调查价值评估法(CVM)等方法评估长江口全域和海洋生态价值[8,11]㊂该评价体系有效识别了长江口滨海湿地生态系统㊁鸟类及水生生物多样性保护关键区,以及高生态服务区㊁生态风险㊁生态敏感区㊂生态敏感区分布呈现聚集状,主要分布在崇明岛东部和北部㊁九段沙㊁横沙岛㊂这些生态敏感地带主要由滩涂湿地构成,芦苇(Phragmitesaustralis)㊁海三棱藨草(Scirpusmariqueter)以及藨草(Scirpustriqueter)是三种占据主导地位的植物㊂然而,这些区域的植物生物多样性相对匮乏,群落结构也显得较为单一㊂任何关键物种的数量变动,都将对河口生态系统的整体结构与功能产生深远的影响[15]㊂本研究发现长江口整体保护价值高,关键区保护区聚集在长江口自然湿地㊁自然保护地,以及饮用水源地一级保护区,而低价值区多分布在三级分叉航道㊂上海市政府在新一轮国土空间规划中在长江口划定了一定范围的生态红线区,实施严格保护,但这些红89㊀国家公园(中英文)㊀㊀㊀2卷㊀线区只是针对上海市域内一些自然湿地区域,对浙江㊁江苏省域内的关键区缺少统筹,同时上海市域内的各类保护地分属不同部门管理,统筹管理也存在一定难度㊂目前长江口生态系统保护面临的困境除了多头管理体制原因外,还有一个更重要的现实问题是经济发展,呈现五大矛盾:航道与鱼道渔场的矛盾㊁鸟类栖息地与风力发展的矛盾㊁港口码头建设与滩涂湿地保护的矛盾㊁快速多样的物种入侵与生境保护的矛盾㊁区域水污染与生态环境保护的矛盾㊂这些矛盾解决的根本在于建立统一的管理体制,建立适应性管理机制,科学协调保护与发展矛盾,这个体制就是国家公园体制[27],通过国家公园体制建设和适应性管理机制建设,实现长江口生态系统整体保护,分区管控,有序发展㊂建议相关部门进一步推进长江口国家公园的规划建设工作,通过分期建设逐步推进,科学划定保护范围并配套适应性管理策略,平衡保护与发展,实现长江口生态完整性保护,维护区域生物多样性与生态安全,推动长三角地区的经济高质量绿色发展,促进长江大保护㊁长三角一体化的国家战略实现㊂致谢:国务院发展研究中心管理世界杂志社苏杨研究员㊁中国水产科学研究院东海水产研究所庄平研究员提供资料和指导意见;上海市崇明东滩自然保护区管理事务中心㊁自然资源部东海发展研究院给予的支持和帮助;同济大学建筑与城市规划学院景观总体课程教学组意见,以及本组彭佩琳㊁吕安宜㊁邓瑀成㊁洪军的帮助,特此致谢㊂参考文献(References):[1]㊀陈家宽.长江河口滩涂湿地:上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区第二次综合科学考察报告.上海:上海科学普及出版社,2022.[2]㊀CaiWB,PengWT.ExploringspatiotemporalvariationofcarbonstoragedrivenbylandusepolicyintheYangtzeRiverDeltaregion.Land,2021,10(11):1120.[3]㊀高宇,章龙珍,张婷婷,刘鉴毅,宋超,庄平.长江口湿地保护与管理现状㊁存在的问题及解决的途径.湿地科学,2017,15(2):302⁃308.[4]㊀中华人民共和国生态环境部.2022中国海洋生态环境状况公报.北京:中华人民共和国生态环境部,2022.[5]㊀PengWT,WangDD,CaiYL.AssessingecologicalvulnerabilityunderclimatechangeandanthropogenicinfluenceintheYangtzeRiverestuarineisland⁃chongmingisland,China.InternationalJournalofEnvironmentalResearchandPublicHealth,2021,18(21):11642.[6]㊀WuSD,ChenRS,MeadowsME.Evolutionofanestuarineislandintheanthropocene:complexdynamicsofChongmingIsland,Shanghai,P.R.China.Sustainability,2019,11(24):6921.[7]㊀陈耀辉,刘守海,何彦龙,秦玉涛,季晓,张昊飞,徐韧.近30年长江口海域生态系统健康状况及变化趋势研究.海洋学报,2020,42(4):55⁃65.[8]㊀陈美田.上海海洋生态系统服务功能及价值的时空变化和影响因素研究[D].上海:华东师范大学,2019.[9]㊀庄平,李大鹏,张涛.鲟鱼环境生物学 生长发育及其环境调控.北京:中国科技出版传媒股份有限公司,2017.[10]㊀CuiYL,TangYN,YangS,WuW,FengXS,MaQ,NiuDL,MaJ,MaZJ.ChangesinwinteringHoodedCranesandtheirhabitatsatChongmingDongtanoverthepast20years.AvianResearch,2023,14:100083.[11]㊀杨红,刘广平.长江口生态系统服务功能价值评估.海洋环境科学,2008,27(6):624⁃628.[12]㊀王殿常,吴兴华,丁玲,张蒙生,谢涵,张琴,李松.基于Ecopath模型的长江口生态系统结构与功能分析.环境工程技术学报,2022,12(2):417⁃425.[13]㊀中华人民共和国国际湿地公约履约办公室.湿地保护管理手册.湿地保护管理手册,2013.[14]㊀OuyangZT,GaoY,XieX,GuoHQ,ZhangTT,ZhaoB.SpectraldiscriminationoftheinvasiveplantSpartinaalternifloraatmultiplephenologicalstagesinasaltmarshwetland.PLoSOne,2013,8(6):e67315.[15]㊀高宇,黄晓荣,张婷婷,王妤,杨刚,庄平.中国滨海河口海湾湿地生态系统研究进展 以长江口为例.湿地科学与管理,2016,12(4):59⁃63.[16]㊀蔡友铭,周云轩.上海湿地.2版.上海:上海科学技术出版社,2014.[17]㊀吴承照,余和芯,寇梦茜.国家公园与自然保护地研究实践新进展 2021 2022第六届生态文明与国家公园体制建设学术研讨会综述.园林,2022,39(12):4⁃10.99㊀2期㊀㊀㊀彭婉婷㊀等:长江口生态系统特征和保护价值评价㊀。

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

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。

长江口深水航道整治工程介绍

长江口深水航道整治工程介绍

长江口深水航道治理工程091091叶爱民港口航道与海岸工程工程简介:1998年开始的长江口深水航道治理工程历时13年,耗资157.6亿元人民币,打造出了一条长达92.2公里,底宽350米到400米的双向水上高速通道,它不仅是迄今为止中国最大的水运工程,也是世界上最大的河口治理工程,这项工程的实施,打通了长江口通航的瓶颈,让长江航运网络与国际海运网路对接,真正实现了江海直达。

一、长江口治理的背景航运的兴衰对一个地区的发展有着很大的影响,比如开封在北宋时期,由于航运交通的发达和便利,曾一度成为中国的政治经济和文化中心,北宋著名画家张择端在他的传世之作《清明上河图》中为我们生动地描绘了汴河航运所造就的这座繁华都市,当时的汴京开封,人口已达到100多万,是当时世界上最繁华的城市之一,应该说,开封的历史与河流航道息息相关,开封的兴盛是得益于汴河水运的通畅,而开封的衰败则要归罪于汴河水运航道的淤塞,由于汴河航道被堵塞,开封逐渐衰落了,昔日的繁华一去不复返,尽管今天的开封市人口已达到500万之多,但地位早已远逊当年。

航道兴,则经济兴,经济兴,国家才能崛起,在经济全球化的今天,世界经济的70%都集中在沿海200公里的范围之内,人类的所有经济活动,无论是物质交流,人员交流还是信息的占有,大部分仍然是依靠航运来完成的,航运被认为是经济发展的关进因素。

我国的上海曾被誉为是世界上的第一大港,它和鹿特丹有着相似的经历,经历海陆变迁,地处长江入海口的上海,在南宋末年逐步发展成为新兴的贸易港口,19世纪后期,上海的航线也辐射到东南沿海和东南亚各国,而到了20世纪30年代,上海港货物吞吐量达到1400万吨,成为世界第七大港,并且跃居成为当时东亚最大的航运、经济、贸易和金融中心。

然而时至20世纪80年代,上海在作为中国经济的中心,其航运发展已明显滞后,“上海上海,有江无海”,这句在当时已流传多年的俗语,生动反映了当时上海航运发展的桎梏。

长江口是个稀世之宝

长江口是个稀世之宝
先还得搞清崇明岛是怎样形成的 。
水时 ,就会 发生 一种 好像 往 豆浆 里点 卤水 那样 的絮 凝现 象 ,会 加 速淡 水 中
泥 沙的 沉 淀进程 。正 像找 们早 餐 时吃 成 浆 ,在 没 有 加 盐 或 酱 油 时 , 淡 豆 浆 不 会 结 成 块 状 ,一 旦加 入盐 或 酱 油 , 淡 浆 就 结 块 了 。 就 这 样 ,咸 淡 水 交 汇
江 )的 灵气和 大 海 ( 海 )的胸 怀共 东
发 达 的 地 区之 一 , 已 成 为 中 国 经 济 发
展的引擎之一 。 长 江 口真 是 个 稀 世 之 宝 。
日长 夜大 的崇 明 岛
在 世界 第 三 大 河 长 江 的 入 海 口, 四大 洋 ,真 是 “ 意 兴隆 通 四海 ,财 生
平方公里 ) 、 海南岛 ( 0 0 3 0 0平方公里 )
的第三大岛 。
崇 明意 即高 出水 面 的; 。这里 争土
空 气 清 新 , 大 气 质 量 常 年 在 1 2级 水 ~ 平 水 质 优 良 ,地 表 水 质 保 持 在 1 2 ~
级 水 平 ; 壤 洁 净 ,土 壤 环 境 质 量 达 土 到 国际 一 级标 准 。岛 上拥 有 5 0 4 0公 顷 人 工 林 的 森 林 公 园 ,3 0多 平 方 公 0 里 的 东 滩 自然 湿 地 ,近 1 亩 的 芦 苇 O万 荡 。 岛 上 森 林 覆 盖 率 达 1 % ,是 上 海 2
地 向东 行驶 着 ,它的 船体 依然在 不 断
增大 。 崇 明 岛 的 形 成 和 扩 大 ,是 长 江 河 口 三 角 洲 形 成 的 一 个 缩 影 。 正 是 多 个 像 崇 明 岛 那 样 的 沙 岛 合 在 一 起 , 最 终

中国历史地理课件第五讲(三)自然环境变迁:河口与海岸线以长江口、珠江口为例

中国历史地理课件第五讲(三)自然环境变迁:河口与海岸线以长江口、珠江口为例

香港与其邻近地区图
何 氏 宗 祠(番禺沙湾)
2、沙田的形成,主要有四种形式
湾头淤积发育:由于河水受潮水顶托,便在海湾回流处形 成沙田。
沿河岸发育:即在河岸两边淤积而成。 沿海岛屿、台地发育:围绕小岛、台地而成。 江心沙。 珠三角近二三百年来形成的新沙田,天然积成者少,大部
分是人工造成。
2000年前长江口海岸线
长江口的流向大致是由西北往东南入海,一切沙带、贝壳沙 带、江岸、江堤、海塘亦大致由西北往东南有规则的排列, 因而顺势的同一条沙带、贝壳沙带、江岸等的成陆年代也大 致相同。
太仓、嘉定一带往东北至长江南岸的垂直距离最短,而伸展 速度最慢,约每六十至一百年才涨出一公里;往东南至南汇 的距离最远,而伸展速度最快,约每二十年涨一公里。
地理空间
村落形态
生业 市场
土地经营 宗族 信仰仪式 社会等级 族群分类
明明明清
初正代代
:
军 事 征
:
统 年 间
:
中 叶 士
迁 海 与
服黄大复
/
土 豪 控 制
/
萧 养 之 乱
/
夫 化 礼 仪

粮 户 归
/
//
垛 集 军 户
秩 序 重 建
改 革 宗 族
宗 户 籍 制
/
/
屯 田
户 籍 整 理
吴越显德元年(954年)
政和元年(1111年)
嘉定十年(1217)
至顺元年(1330)
历史上江南地区行政区划的设置
万历四十五年(1617)
乾隆元年(1736)
同治二年(1863)
宣统二年(1910)
口岸城市的兴起:上海 1850年的上海

夏季长江口海域盐度等值线特点

夏季长江口海域盐度等值线特点

夏季长江口海域盐度等值线特点
长江口海域是中国重要的海洋生态环境保护区,由于水质的稳定性和极佳的海底生物多样性,也被人们称为“海洋绿洲”。

特别是在夏季,长江口海域的盐度等值线形成了一个特殊的景观,实现了一种独特的海洋生态体验。

长江口夏季的盐度等值线有三类,分别是高盐度流动线,中等盐度活动线和低盐度静止线。

其中,高盐度流动线主要体现在汶川到汕头之间的海域,在此范围内,潮汐和湿度变化特别显著,且盐度达到最高,比较容易看到彩色涛涛的潮汐水。

另外,有中等盐度活动线,它延长到了苏州市境,盐度主要介于南海和长江之间,沿着海岸线向南移动,随着潮流不断地变化,这段海区人类活动最活跃,也是渔民最熟悉的地方。

最后,有低盐度静止线,它在江苏、安徽太湖,这段海域的盐度低于南海,这里的水质透明度较高,生物多样性最丰富。

夏季长江口海域盐度等值线的出现,为人们带来了视觉的美,也给海洋生态环境带来了一定的保护。

海岸线处的彩色潮汐水尤其吸引了众多游客,人们可以划船出海,欣赏沿岸景观美景,也可以登船游览,领略美丽的海洋风光,体会不一样的潮汐小乐趣。

夏季安徽太湖处的低盐度静止线,也是长江口最美的一种景色,人们可以在这里放松身心,享受清"}新的海气,体会心灵的洗礼。

总之,夏季长江口海域盐度等值线丰富了海洋的美丽,也使人们对海洋的生态环境有了更深的理解和认识,它是海洋生态保护区的一个重要组成部分,是人们放松、自然、放松心情的不二之选。

历史时期长江口北支河道演变及其对苏北海岸的影响

历史时期长江口北支河道演变及其对苏北海岸的影响

历史地理第十七辑历史时期长江口北支河道演变及其对苏北海岸的影响"王庆刘苍字前言众所周知,长江河口属径流一潮流型分汉河口,全新世中期以来长江河口总是以北支废弃、主槽南偏的方式来实现其河口过程。

在老北支衰退的同时,新北支已在孕育之中。

随着这一过程的迭次更替,不仅在三角洲平原地貌上留下了蛛丝马迹,而且对苏北南部的海岸轮廓线产生显著影响。

本文主要通过志书和历史地理文献的有关记述,分析长江口北支河道演变的历史过程,并探讨这一过程对苏北南部海岸地貌发育的影响,以期进一步揭示长江河口,特别是北支形成、发展、衰亡的规律,并为现今长江口北支的开发利用提供一个历史借鉴。

一、长江口北岸沙嘴的形成全新世最大海侵结束以来,在长江河口不断束狭和向海延伸的过程中,长江口北岸沙嘴也几经变迁,总的趋势是不断向东南方向迁移。

全新世中期长江口北岸沙嘴位于今扬州、泰州地区,被称为扬泰古沙嘴,平面形态略呈三角形,东西长约100公里,南北宽约25公里,平均海拔7〜8米。

扬泰沙嘴上分布有一系列东北一西南走向的条状沙脊及脊间低洼地,反映沙嘴在向东南推展进程中曾有过多次停顿。

最东一条沙脊展布于海安、如皋地区,被称为赤岸。

枚乘(?〜前140)《七发》中“凌赤岸”,郭璞(276〜324)«江赋》中“鼓洪涛于赤岸”,即此赤岸。

1973年发掘海安县青墩新石器遗址时,曾对探坑内所取样品进行04年代测定,结果为5970士190、5235±135aBP o由此判断,从距今5000年前起,至迟迄公元324年止,长江口北岸沙嘴位于今如皋一带。

春秋、战国时期,在扬泰古沙嘴以东海中有扶海洲出水,其范围大致相当于今如皋县境地区(图1)。

古扶海洲与扬泰沙嘴(赤岸)之间的古长江北支(夹江),沿如皋东陈和海安沿口一线呈东北一西南向展布,位置相当于今小芹河一带。

从汉代起扶海洲逐渐与扬泰沙嘴涨连,三国时代时古夹江上游端已淤闭成低洼的荡地,被称为高阳荡。

长江口滩涂变化及其原因分析

长江口滩涂变化及其原因分析
划» 等相关规划的指导下ꎬ研究固滩促淤方案ꎬ采取相应的固沙措施ꎬ加强对促淤圈围工程的科学谋划和管
理ꎬ保护长江口地区滩涂资源ꎮ
关 键 词:滩涂变化ꎻ 整治工程ꎻ 来水来沙条件ꎻ 长江口
中图法分类号:P748 文献标志码: A
1 研究背景
滩涂湿地是珍贵的自然资源ꎬ也是重要的生态系
统ꎬ具有不可替代的综合功能ꎮ 十八大以来ꎬ习近平总
230. 00 亿 tꎬ占入库站寸滩来沙量的 54. 0% ꎬ相应的粗
沙减少 49. 28 亿 tꎬ占寸滩来沙量的 80. 7% ꎮ 随着金
沙江、岷江等一系列大库容水库的建设、投运ꎬ长江上
游的来沙减少趋势将会是一个长期的持续过程ꎮ
随着长江口上游来沙条件的持续调整ꎬ将会引起
分配发生变化ꎬ如汛期(6 ~ 9 月) 下泄流量基本保持不
特别是上世纪 80 年代以后ꎬ这种变化更加明显ꎮ 实测
资料分析表明:2005 ~ 2016 年大通站与徐六泾站同期
资料相比ꎬ徐六泾站较大通站水量偏大幅度为0. 22%
~ 7. 40% ꎬ2011 ~ 2016 年大通站与徐六泾站同期资料
河势、滩涂及湿地资源也将会产生持续的影响ꎮ 为了
滩涂变化对流域来水来沙变化的响应ꎬ本文基于地形
第 50 卷 第 12 期
2019 年12 月
人 民 长 江
Yangtze River
Vol. 50ꎬNo. 12
Dec. ꎬ 2019
文章编号:1001 - 4179(2019)12 - 0001 - 06
长江口滩涂变化及其原因分析
徐 骏ꎬ刘 羽 婷ꎬ唐 敏 炯ꎬ吕 志 钢
31. 6
46. 3
32. 5
13. 2
33. 1

三峡对长江河口生物多样性

三峡对长江河口生物多样性

1、长江河口生物多样性现状评价长江河口的生物多样性,既要考虑生物物种,又要考虑各物种的生物量。

目前长江口的物种数与20世界80年代相比有所下降,但除了底栖动物外,其他无明显下降趋势。

但长江口生物的生物量,特别是资源生物的生物量下降趋势非常明显。

1.1浮游植物长江口共记录到浮游植物393种,以硅藻种类最多,67属252种;甲藻其次,17种53种;绿藻15属36种,蓝藻12属20种;金藻5属6种;裸藻3属5种;黄藻和隐藻各1属2种。

长江口水域浮游植物区系组成中以近岸低盐种、河口半咸水种和淡水种为主,外海高盐种在123°E。

近岸低盐种生活在盐度低于5‰的水域中,因此,多数都仅出现于丰水期,向东分布不超过122°30′E。

河口半咸水种是该区域浮游植物的优势种类。

长江口的浮游植物生长主要受光限制的影响,在光照条件满足的情况下,其种群波动受营养盐和微量元素的影响。

除了由浮游植物的生长引起密度和生物量的时间变化外,由于在长江河口各段的悬沙含量显著不同,导致浮游植物的分布、密度和生物量变化还呈现了明显的空间差异。

河口水域较高的悬沙含量抑制了浮游植物的生长。

冬季的生物量、密度以及多样性最低(47种),基本以硅藻为主(37种),夏季的多样性明显上升(108种),出现多种蓝藻和绿藻(分别为16种和24种,硅藻59种)。

在悬沙含量最高的最大浑浊带,冬季由于径流以及来沙量有所下降,浮游植物种类及生物量较同期河口水域有所增加,共有藻类105种,以硅藻的优势度最高,达83种,甲藻其次,19种。

夏季的种类数量没有显著变化,约105种,但多样性高于冬季,除了76种硅藻和13种甲藻外,尚有其他藻类计16种。

外海水域的透明度明显高于河口水域的最大浑浊带,有利于浮游植物的生长,因此,这里的浮游植物多样性在冬季整个河口最高的,共有藻类112种,硅藻88种,甲藻21种。

在夏季,由于个别种类(如中肋骨条藻)的种类群规模急剧扩增,抑制了其他藻类的生长,导致生物量上升,但生物量下降的现象,共有藻类39种,其中硅藻26种,甲藻10种,中肋骨条藻的数量优势度可达99.5%。

长江最宽的地方多少米

长江最宽的地方多少米

长江最宽的地方多少米?
长江最宽的地方宽度约为90千米。

长江最宽的地方是长江口。

长江口是指长江在东海入海口的一段水域,长约232公里。

长江口平面呈喇叭形,窄口端江面宽度5.8公里,宽口江面宽度90公里。

长江长4504公里,流域面积100万平方公里,是中华民族的母亲河。

今长江的形成发在距今1.4亿年前的侏罗纪时的燕山运动,在长江游形成了唐古拉山脉,青藏高原缓缓抬高,形成许多高山深谷、洼地和裂谷。

长江中下游大别山和川鄂间巫山等山脉隆起,四川盆地凹陷,古地中海进一步向西部退缩。

距今1亿年前的白垩纪时,四川盆地缓慢上升,夷平作用不断发展,云梦、洞庭盆地继续下沉。

距今3000-4000万年前的始新世,发生强烈的喜马拉雅山运动、青藏高原隆起,古地中海消失,长江流域普遍间歇上升。

其上升程度,东部和缓,西部急剧。

金沙江两岸高山突起,青藏高原和云贵高原显著抬升,同时形成了一些断陷盆地。

由于河流的强烈下切作用,出现了许多深邃险峻的峡谷,原来自北往
南流的水系相互归并顺折向东流。

长江中下游上升幅度较小,形成中、低山和丘陵,低凹地带下沉为平原(如两湖平原、南襄平原、都阳平原、苏皖平原等)。

到了距今300万年前时,喜马拉雅山强烈隆起,长江流域西部进一步抬高。

在地势作用下,向西流的那支古长江开始向东流去,形成了现今的长江。

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研究区域:
长江口及毗邻碧海行动计划的范围包括海 域和陆域两部分, 其中陆域包括江苏、浙江 两省所属沿海沿江14 个地市及上海市全市。 江苏省有苏州市、无锡市、泰州市、南通 市、镇江市、常州市、扬州市和南京市; 浙 江省有台州市、舟山市、宁波市、绍兴市、 杭州市、嘉兴市; 陆域面积共计10.36万 km2。海域包括三省市近岸海域, 即长江口、 杭州湾及毗邻海域, 范围为32o00`~ 29o30` N,123o E以西海域, 面积约3.8万km2。生 态模型研究区域包含长江口、杭州湾大范 围水体, 地形见右图:
长江口生态系统动力学模型概述
Y14物理海洋 陈天华 S14070700023
主要内容
1
研究背景及意义
2
国内外研究现状
3
模型应用举例
4
展望
研究背景及意义
长江口是我国第一大河口,世界第三大河口,自然条件优越,生物品种多样, 但随着长江三角洲经济的发展和人类对海洋资源的开发利用,长江口面临 着严峻挑战:由于入海泥沙减少,近年来,尽管长江口潮间带滩地保持着较 高的淤涨趋势,但水下三角洲堆积速率已明显趋缓,专家初步研究表明,近 20年长江口水下三角洲已出现大范围的侵蚀;长江虽携带着大量的营养 物质,但同时伴有大量的污染物质下泄,多年的环境污染、过度捕捞、高 度围垦以及各种海岸工程的建设,使长江口生态环境己失去平衡,湿地面 积减少,河口生态系统也全面衰退;海平面的逐年上升也会威胁到海堤的 安全,盐水入侵对沿海居民的生活影响逐渐加剧。 2002年国家海洋局发布实施了《全国海洋功能区划》,对长江口—杭州 湾海域功能进行了规划,提出将环境治理,经济发展和生态保护等因素共 同考虑,这对于维护健康长江具有重要意义,也关系到我国构建和谐社会 和经济社会可持续发展。而综合开发、整治长江口和利用丰富的自然资 源,要求充分了解长江口的水动力环境特征以提供智力支持。
陈祖军,韦鹤平,陈美发(2004)在前人对河口水域三维水动力研究的基础上,建 立了长江口水域三维非线性斜压浅海与陆架模式,并首次应用到长江口水域尾 水排放水动力数值模拟研究中。考虑到实际河口形状和海底地形,采用平面和 垂向三维坐标变换,在空间完全交错的网格系统上离散化控制方程组,并引入 ADI计算方法数值求解。数值模拟结果基本上反演了长江口水域的三维水动 力状况。马钢峰,刘曙光,戚定满(2006)利用CEMO模式建立了一个长江口水动 力盐度三维数值模型。当水底地形变化比较剧烈时,原CEMO模式中水平扩散 项的计算就可能产生虚假的流场和物质输运,所以文中首先对CEMO模式物质 输运方程的水平扩散项计算方法进行改进,采用返回z坐标系计算,离散变量利 用a层二次Lagrange插值得到。对于改进方法,采用Hunag&Spualding提出的 数值试验进行验证,证明此方法大大地提高了水平扩散项的计算精度。改进模 型采用长江口实测水文资料进行滤定验证,计算和分析了南北槽垂向盐度分布 和盐水通量过程,结果表明模型能较好反映测点盐度变化过程,也能较好地模 拟出垂向表底层盐度差异。
• 国内在海洋数值模型上与国际的差距较明显, 缺少自己研制的在国际上有影响力的数值模 型,多使用国外的开放模式,但在实际问题中 给出原因和改进的不多,虽有很多学者也在致 力于开发自己的模型,但公开较少。
1
研究背景及意义
2
国内外研究现状 模型应用举例
3
4

展望
长江口及毗邻海域水质和生态动力学模型与应用研究
研究区域地形示意
长江口及毗邻海域二维水质模型:
选用MIKE21建立长江口及毗邻海域二维水质模型。 基本方程为对流扩散方程:
模型范围和网格划分: 模型范围包含长江口、杭州湾大范围水体。 长江上游边界取在江苏江阴, 海域东边界为 东经123o, 南边界在北纬29o30’, 北边界在江 苏吕四港以北北纬32o15’。计算范围的网格 点共有( 170 x 198 ) 个, 网格长度1.5km x 1.5 km。
国外
国外的海洋模型的发展已成一定规模,模型复杂多样,且研究对象各有侧 重,如: ROMS(Regional ocean Model System),SEOM(spectral Element Ocean Model),TOMS(Terrain following ocean Modeling System),ACOM(Australian Community ocean Mdoel),ECOMsi:Estuarine,Coastal and ocean Model(semi-implicit),ELCIRC(EulerianLagrangian CIRCulation),FVCOM(Finite Volume Community ocean Model),GOTM(General Ocean Turbulence Model),MITgcm(MIT General Circulation Model),POM(Princeton Ocean Mdoel)等等。
模拟指标: 第1类指标为富营养化控制指标, 包括溶解性无机氮( DIN ) 和溶解 性无机磷( DIP )。第2类指标为有 机物污染指标, 为高锰酸盐 ( CODMn ) 和氨氮( NH3-N )。
模型输入条件
1、气象水文输入条件 长江口流场、盐度场、温度场和泥沙场直接采用华东师范大学河口海岸国家重点实 验室水动力模型的模拟结果。风速、风向、气温、太阳辐射等外部输入资料同水动力 模型。 2、污染物负荷 模型概化的长江口及毗邻海域的河流入海口及直排源共计33 个。CODMn、TN、TP、 氨氮、无机氮的入海总量分别为224.5、137.6、8.2、19.4、104.0 kt。 调查区2005 年入海污染物中, CODMn 、TN、TP、氨氮、无机氮的入海总量分别为 226.9、130.1、8、16、98kt。 3、初始浓度场取值 最初计算时,CODMn、氨氮、无机氮、磷酸盐分别取0.5mg/L、0.15 mg/L、0.25mg/L、 0.05mg/L。为消除初始浓度场影响, 率定和验证模拟计算的初始时刻比丰水期水质监测 时段提前1a, 模拟时段为2004年6 月~ 2006 年6 月。水质模型计算稳定( 模拟时段超过 约1a ) 后, 取计算稳定后的水质浓度场作为初始浓度场。 4、时间步长的选取 为保持模型计算稳定并尽量节省计算时间, 经反复调试, 时间步长取300s。 5、水质模型边界 上游流入边界取同步实测浓度过程线。外海水质边界取不同水期的实测结果。
模拟结果图
长江口及毗邻海域三维生态动力学模型
大气复氧 reaeration 浮游植物
植物吸收 oxygen release
光合作用产氧
对流扩散
对流扩散
营养盐
碎屑
矿化作用: oxygen demand
ELCIRC模型(Eulerian-Lagrangian ClRCulation):是美国俄勒冈州Oregon Health & Science University的OGI School of Science&Engineering研究人员,基于对哥 伦比亚河的研究开发的哥伦比亚环流模型CORIE的一部分,可以单独用于模拟计 算。ELCIRC采用了基于水平向无结构网格、垂向z坐标体系下,半隐格式的欧拉拉格朗日有限体积/有限差分方法来解浅水方程。算法上考虑了多种紊流闭合模 式,也包括了潮汐势,大气压梯度项及水气交换,可以模拟多种物理过程。模型已进 行基准测试,并应用到哥伦比亚河的物理过程的模拟,国际上陆续有学者在其相应 研究领域运用了此模型,国内还较少。垂向σ 坐标体系的版本已实现但尚未公开 发布。 UnTRIM模型(Unstrustured grid TRIM model):是意大利Trento university的 Vincenzo Casulli教授为首开发的模型,利用半隐格式的有限差分/有限体积法解三 维浅水方程以及三维输运方程(热盐,溶解物及悬沙)。模型基于非结构正交网格计 算,采用雷诺平均的N-S方程,可考虑包括源汇,风应力,与大气和底部的热交换等多 种因素,可计算潮流,盐度,温度及悬沙浓度。ELCIRC模型即是参考UnTRIM而来。
1
研究背景及意义
2
国内外研究现状 模型应用举例
3
4
展望
国内
对于河口的数值模型研究,部分学者使用国外模型如Delft3D,MIKE,ECOM等,部分学者也着力发展自己的模型,如:刘桦等(2000)建 立了计算河口密度分层效应的三维潮流、盐度数学模型,垂直方向为R坐 标系,水平方向为直角笛卡儿坐标系,模态分离后外模态用改进的ADI法求 解;为了合理确定垂直涡粘性和涡扩散系数,应用了与PMO类似的非均质 流体的两方程紊流模式。该模型首次复演了完整的长江口三维潮流场,并 对三维盐度场进行了初步模拟。同时,回顾了近年来国内外河口与海岸三 维水动力学数学模型研究的新进展,着重讨论了三维水动力学数学模型研 究中的若干基本问题。对河口三维潮流和密度流问题而言,其基本方程已 经基本解决,但是在风暴侵袭期间,多种尺度的动力因素同时存在,建立其 合理的流动模型是一项重要的基础性工作;尽管己有一些成功的河口三维 流动数学模型,但是寻求基于并行计算技术的数值模拟系统将是值得努力 的方向。此外,河口大规模动边界和漫滩水流的模拟仍有待作进一步研究。
8
• 针对于河口区的模拟,目前国际上使用较广泛的河口海洋数值模型有: • POM模型(Princeton ocean Model):即美国的普林斯顿海洋模型,20世纪 70年代由Blumberg&Mellor发展起来,并在许多学者的共同努力下不断完 善,可被应用于河口、沿岸区域和大洋。它是一个垂向采用。坐标的三 维斜压陆架浅海模式,基于静力和Boussinesq近似的原始方程组之上的 海洋模型,包含一个2.5阶紊流闭合子模型,能给出随流速变化的紊动系数 。POM模型的主要特点是:垂直方向采用σ 坐标,因而可以方便地引入大 陆架地形;在确定垂向紊流钻性和扩散系数时,采用2.5阶紊流动能(TKE) 闭合方法,因而垂直差分为隐式,消除时间对垂直坐标的限制,可使海洋上 、下边界层的分辨率提高而保持计算稳定;在海面无刚盖近似;为了节省 计算时间和增加模式的计算稳定性,POM将海流的正压模和斜压模分离, 采用不同的时间步长,外模为二维,时间步长较短,内模为三维,时间步长较 长。在水平方向,POM采用Arakawa C 型交错网格系统。在垂直方向,紊 流能量方程、垂直扩散交换系数和垂直速度w与温度、盐度和海流场交 错设置。水平坐标系统可选择,既可为曲线正交坐标,也可为经纬度坐标 。
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