河口浅滩悬沙受潮汐和季节性径流影响,表底

导语：河口浅滩悬沙的分布特征受地形以及周期性潮汐作用和季节性径流作用影响，时空变化较为复杂；分析径流潮流作用、盐度等对悬沙分布特征的影响有助于了解河口浅滩自然物理过程。长江河口三角洲前缘浅滩含沙量平均为0.29kg/m3，横沙浅滩断面平均含沙量最高，达0.42kg/m，南汇东滩断面次之，崇明东滩断面含沙量最低，仅为0.18kg/m，南北差异显著。

编辑

01了解浅滩悬沙时空和垂向的特征，水深变大，含沙量增加的幅度变大

1、浅滩悬沙时空分布特征

从等深线上看，2m等深线含沙量最高，平均为0.65kg/m，其中横沙浅滩2m等深线处含沙量达1.10kg/m，至5m等深线含沙量，含沙量迅速下降，平均含沙量为0.34kg/m，南北断面含沙量差异仍较明显，至10m及20m等深线处，含沙量已降至0.10kg/m以下，含沙量南北差异不明显。

总体而言在10m等深线以内含沙量与水深约呈反向关系，近岸2m与5m等深线区域含沙量显著高于10m等深线以外区域，反映风浪对近岸浅滩底部作用强烈，10m等深线及以外区域，风浪作用减弱，含沙量处于低值区间。由潮周期内含沙量剖面图可以看出，5m水深以内各浅滩含沙量周期性变化显著，这是由于水动力的剧烈变化以及水深较浅。

悬沙浓度等值线在水体底部较密集，高含沙量集中在水体底层，九段沙断面5m水深左右含沙量值近5.0kg/m。2m水深范围悬沙总体垂向分布较为均匀，而5m水深左右悬沙垂向变化较明显。口外10m等深线处受径流作用减弱，潮流强盛，悬沙的垂向掺混作用强。

随着潮周期的变化悬沙浓度变化规律性较小，其中南部九段沙、南汇东滩断面悬沙浓度显著大于北部断面，北部断面悬沙含量极低，底部含沙量略大于表层，总体混合均匀。10m水深以外，在涨潮、涨急、落潮、落急时细颗粒泥沙出现了再悬浮的现象。在长江口，由风激起的表面波，潮流、内波破裂和江苏沿岸流是造成泥沙再悬浮的原因。

2、浅滩悬沙垂直分布特征

长江三角洲前缘浅滩悬沙浓度垂向分布具有显著差异，探讨各浅滩断面悬沙浓度分布特征和影响机制，对深入开展河口悬沙研究和河口水利工程建设具有重要意义。研究区域2m附近的高含沙区悬沙垂向变化曲线以斜线型为主。

横沙浅滩断面2m水深左右处，崇明东滩断面和南部九段沙、南汇断面浅水区域含沙量斜线型分布在相对水深为0.5时出现了转折，除九段沙断面斜线斜率变小，其余断面斜线有变换的趋势，即随着水深变大，含沙量增加的幅度变大；盐水楔活动区含沙量垂向分布多为抛物线形，而20m等深线附近则表现为混合型。

对比涨落潮含沙量垂向分布，南部两个断面及崇明东滩断面除水深较大处变化复杂外，相同水深情况下大致呈现出涨潮含沙量大于落潮含沙量的分布特征；横沙浅滩断面含沙量垂向分布较为复杂，2m、20m水深附近落潮含沙量显著大于涨潮含沙量，盐水楔区域涨潮含沙量略大于落潮含沙量。

在相对水深为0.5以内涨潮含沙量大于落潮含沙量，相对水深0.5以外则转为落潮含沙量大于涨潮含沙量。南汇东滩断面自西向东表底层含沙量差异不断减小，5m水深范围内底层含沙量均较大，2m、5m水深处底层含沙量分别约为表层含沙量6.7和11.7倍，10m水深以外表层含沙量极小。

从表底层含沙量的南北分布特征来看，5m水深范围内由于受到多种水动力左右以及地形特征影响，表底层含沙量差异变化较为复杂。崇明东滩、横沙浅滩、九段沙、南汇东滩断面2-5m水深范围内都存在一个底部高含沙区。

总体上看，5-10m水深范围内南部底层含沙量较大，因此南部浅滩断面表底层含沙量差异显著大于北部断面，但10m水深以外，各断面表层含沙量相差不大，北部断面表底层含沙量差异随水深变化幅度小于南部断面。

02深入了解浅滩悬沙分布特征的影响因素，水动力作用的影响较为显著

河口近岸水体中悬沙的来源包括平流输运和底部泥沙的再悬浮。因此，浅滩悬沙分布情况受水动力作用的影响较为显著。而平流挟带的悬沙也往往是由于泥沙的再悬浮随潮搬运而来，即异地再悬浮。

从观测期间浅滩潮周期内含沙量剖面图来看，各断面浅水区域都存在一个底部高含沙量层，表明此处可能有较强的再悬浮作用，对悬沙的分布有一定的影响。长江口波浪以风浪作用为主，平均波高1.0m左右，波浪周期约为3-4秒之间，根据孤立波理论计算，长江口近岸波浪破碎位置约在1.5-2.0m水深之间。

破浪破碎对浅滩泥沙的掀动、悬扬，形成近岸2m等深线附近高含沙带，水体含沙量显著高于深水区域。此外根据长江口波浪周期计算，长江口波浪波长约为20m左右，据此可以得到，在平均风浪条件下，波浪作用下限约为1/2波长水深，即在10m等深线附近。

这与浅滩断面10m等深线及以下含沙量含基本稳定在0.10kg/m以下相一致，因此泥沙再悬浮是影响近岸水体高含沙量分布的关键因素。悬沙浓度在长江河口典型浅滩断面的分布与流速分布有一定相关性。

各典型浅滩断面随着水深增大呈现减小-增大-减小的趋势，含沙量沿程不断减小，5m水深以内流速与含沙量正相关关系较为显著。与崇明东滩变化情况类似；南汇东滩潮滩处潮流切应力在一个潮周期内则呈现明显的单峰型变化特征，与测点水深的绝对值变化成反比。盐度分布反映了径流作用的影响范围。

长江口外海滨地区主要以潮流作用为主，地理条件的差异对含沙量的纵向变化影响也非常明显。口门拦门沙区域的盐度大约为7-10，是长江口向外海的盐度突增带，此处含沙量相对较高。各潮周期断面悬沙浓度基本都遵循西高东低的总趋势。

03了解典型浅滩断面悬沙的输移特征，横沙浅滩断面单宽输沙通量最强

1、单宽输沙量

依据实测水文、泥沙数据，计算不同断面水深节点潮周期单宽输沙量。从不同断面上看，横沙浅滩断面单宽输沙通量最强，南汇东滩断面次之，平均强度分别为15.8吨和8.1吨，方向为西南和东南方向；崇明东滩和九段沙断面相对较弱，分别为6.3吨和5.1吨。

从不同等深线上看：2m等深线主要受到河口入海径流扩散的影响，呈东北和东南向，其中崇明东滩和九段沙浅滩断面向东北向扩散，而横沙浅滩、南汇东滩断面2m等深线处向东南扩散；5m等深线单宽输沙方向从崇明东滩东南方向，到横沙浅滩正南方向，再至南汇东滩西南方向，整体呈顺时针旋转。

10m和20m等深线单宽输沙量主要受到口外泥沙再悬浮作用的影响，其中北港口外，再悬浮泥沙一部分指向横沙浅滩前端，部分参与横沙浅滩断面塑造过程，部分随水流进入北槽淤积；南槽口外10-20m等深线单宽输沙主要随等深线走向南偏西和南偏东方向，参与口外泥沙的沿岸输运过程。

2、典型浅滩断面输沙通量特征

浅滩断面输沙过程一方面反映泥沙输移特征和趋势，另一方面也是浅滩断面塑造重要的物质来源，将浅滩断面延伸方向作为离岸输沙方向、垂直断面方向作为沿岸输沙方向，依据现场调查资料计算结果。

观测期间断面总体表现为泥沙向南输运特征，但不同断面也有不同。相邻断面之间连接相同水深点的连线，作为相邻断面间离岸输沙控制断面。径流下泄泥沙不足以供给沿岸输沙，泥沙再悬浮和口外泥沙向岸输移也是三角洲前缘沿岸输沙的重要补充。

结语：长江三角洲前缘浅滩含沙量呈现南高北低、西高东低的平面分布特征。西部浅水区和南槽口外的高含沙区多表现为斜线型，盐水楔活动区含沙量垂向分布多为抛物线型，而20m等深线附近则表现为混合型。在相同水深情况下，观测期间各水文测站含沙量呈现涨潮大于落潮的特征。此外，长江径流对悬沙分布的影响，悬沙浓度表底层差异由西向东大致呈现减小的趋势。

转载请注明：http://www.abuoumao.com/hykz/3528.html