长江河口九段沙形成发展及演化规律研究

徐 福 敏 ，严 以新 ，茅 丽华
（ 河海 大学 海岸 与海 洋 工程 研究 所 ，江 苏 南 京 ２０ ９ ） １ ８ ０
摘 要 ：概述 了长 江 １ ３深水 航 道 整 治 一期 工 程 及 工程 对 九 段 沙 下 段 地形 冲 淤 的 影 响 。根 据 已建 立 的 坐 标 系下 三维 非 线性 水 流数 学 模 型 ，用 新 测水 文资 料 对模 型 进行 验 证 。利 用 所 建立 的模 型 ， 结台 由现 场测 量 得 到一期 工 程 前 后 九段 沙下 段 近 期 地 形 演 变 ，数 值模 拟 了北 槽 区 域 流 通 量 、底 层 欧 拉 余 流和北 槽 中下段 平 面 水 流 特 征 ，以综 台 分 析 北 槽 水 域 水 动 力 变 化 对 九段 沙 下 段 地 形 冲
九段 沙下段北 移速度加 － ，一期 挖槽所 在位置 已在九段 沙北 移影 响范 围 内 ，九段 沙体下 段不断 陕
向北 淤 长 使 得 疏 浚 难 度 增 大 ，该 段 成 为 一期 挖 槽 疏 浚 维 护 的 重 点 区域 ， 为 保 证 航 道 正 常 运 营 ，
需研究 九段沙 下段地形 演变水 动力机制 ，为制定 减淤 工程 措 施提 供依据 。长江 河 １丰水 多 沙 ， ５ １ 采取 静态 、单 一 、孤立 的水 动 力因素分 析难 以全 面合 理解释其 冲淤演 变机制 ，本 文利用 三维非 线性 水流模 型 ，从北槽 区域工程 前后 流通量 、底 层欧拉余 流 和北槽平 面水 流特征角度综 合分析 九段 沙下段 冲淤演 变水 动力机制 。
Ｏ坐标 系三维 潮流 控制 方程 组包 括 连续 方程 （ ） 动量 方程 （ ） （） － ２， ３ 、４ 和静力方 程（ ） ５：
（ １ ）

关 键 词 ： 长江 口 ； 水 沙 变化 ； 河床 演 变 ； 演 变趋 势
中图分类号 ：Ｕ １． ６７５
文献标志码 ：Ａ
文章编 号 ：１０ — ９ ２２ １）７ ０ ０ — ６ ０ ２ ４ ７ （０ ２０ — １ ５ ０ ｒ
Байду номын сангаас
Ｒｅ ｅ ｔｆｏ － ｅ ｍ ｅ ｒ ｎｓ ｒ ｎｄ ｒｖ ｒ ｅ ｖ ｌ ｉ ｎ ｏ ｎｇ ｚ ｓｕａ ｙ ｃ ｎ ｌ ｗ－ｓ ｄｉ ｎｔｔ ａ ｐｏ ｔａ ｉ ｅ ｂ ｄ ｅ ｏ ｕｔｏ ｆｒａ ｔ ｅ ｅ ｔ ｒ
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ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｕ ｈ ｎ ｒ ｈ ｎ ｅ ｓｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ａ ｅ ｉ ｏｔ ｎ ｅ ｉ ｅ ｉ ｅ ｔａ ｖ Ｔｈ ａ ｉ ａ ｏ ０ ｎ ｉ ｅ ｒ ｎ ｏ ｔ － ｏ ｔ ｃ ａ ｎ ｌ ｎ ｉ ｅ ｒ ｒ ｍｐ ｒａ ｔ ｏ ｒ ｍａｎ ｄ ｒｖ ｒｓｅ ｄ ｎ ｈ ｈ ｎ ｔ ｅ ｂ ｓｃ ｌｗ ｆｆ ｗ ｌ
２１ ０ ２年 ７月
水 运 工程
Ｐｒ ｏ ｔ＆ Ｗ ａｅ ｗａ Ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｔｒ ｙ ｎ ｉ ｅ ｒｎ
Ｊ １２ ２ ｕ． ０１
Ｎ ． Ｓｒ ｌ ． ６ ｏ７ ｅ ｉ Ｎｏ ４ ８ ａ
第 ７期
总第 ４ ８期 ６
航 道 及 船 闸
长 江 口近期 水 沙运 动及 河床 演 变 分 析 术
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九段沙湿地鱼类多样性和初级生产力的周年变化及浮游植物固碳能力的评估九段沙湿地位于长江口深水航道的南侧，是长江口新生的沙洲，由江亚南沙、上沙和中下沙组成。

一、九段沙湿地潮沟鱼类多样性的周年变化九段沙鱼类是长江口鱼类区系最具代表性的区域之一。

从2010年到2011年对九段沙湿地鱼类群落结构和多样性进行了季节性的调查，两年间共进行了8个航次的调查。

共收获鱼类样本4120尾，江亚南沙2280尾，中沙998尾，下沙842尾，隶属于10目23科42种，其中有3个目仅有1种，分别为鲽形目、鲀形目和颌针鱼目。

该水域的优势种是斑尾刺虾虎鱼（Acanthogobius hasta）、棱鮻（Liza carinatus）和鮻（Liza haematocheila），且优势度相当高，仅7种鱼类就占了总样本数的80%。

本文运用三种多样性指数（Shannon指数，Simpson指数和Pielous’指数）来阐述鱼类多样性的时空差异性。

从总体上来看春季的多样性指数最高（2.067），冬季最低（1.372）；三个沙洲鱼类多样性（Shannon）排序为下沙（2.18）>江亚南沙（2.159）>中沙（1.322）。

二、九段沙湿地初级生产力周年变化及浮游植物固碳能力的估算初级生产力（primary productivity）,即自养生物通过光合作用或化能合成作用制造有机物的速率。

初级生产力包括总初级生产力（gross primary productivity）和净初级生产力（net primary productivity）。

前者是指自养生物生产的有机碳总量，后者是总初级生产力扣除自养生物在测定阶段中呼吸消耗掉的量。

本文研究不同季节、不同区域九段沙湿地水体总初级生产力的差异性和其变化趋势。

同时通过初级生产力来估算九段沙湿地水体自养生物（浮游植物）通过光合作用所能固定的有机碳总量即碳汇（carbon sink）。

基于遥感的九段沙湿地植被群落动态变化分析
基于遥感的九段沙湿地植被群落动态变化分析
九段沙是长江口重要的新生湿地.作为主要地物类型之一的植被群落,是反映潮滩湿地生态环境变化重要而又敏感的指标因子.本文通过1987～2008年六景Landsat卫星遥感数据对九段沙植被群落进行了分类提取,并利用ArcGIS软件分析了长江口九段沙植被群落20年来的时空动态变化.结果显示1987～1997年间,九段沙湿地植被以先锋植被海三棱蔗草为主,植被面积随潮滩不断淤涨而增长;1997年人工促淤种植了芦苇和互花米草,至2008年,芦苇、互花米草和海三棱蔗草三种植被群落所占植被总面积百分比分别为31.47%、39.35%和29.17%,其中外来物种互花米草优势明显,当地植被海三棱蔗草所占面积比例显著下降.
作者：刘瑜韩震柴勋 LIU Yu HAN Zhen CHAI Xun 作者单位：刘瑜,柴勋,LIU Yu,CHAI Xun(上海海洋大学海洋科学学院,上海,201306) 韩震,HAN Zhen(上海海洋大学海洋科学学院,上海,201306;大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室,上海,201306;上海海洋大学海洋防灾减灾中心,上海,201306)
刊名：生态科学英文刊名：ECOLOGICAL SCIENCE 年，卷(期)：2009 28(4) 分类号：X171.1 关键词：九段沙植被群落遥感时空变化。

（ #/VW.$3#" ） 和国家自然科学基金资助项目 （ /#44.#.3 ） 。 !上海市科学技术委员会重大攻关项目 !!通讯作者 X=,:CP：JBJ:;<Y ,:CPD GA;<ZCD >IHD +; 收稿日期： "##4=#[=.4! ! 接受日期： "##4=.#="3
刘长娥等： 九段沙芦苇湿地生态系统 1、 &、 C 的循环特征
"
滨海河口湿地， 是从事滨海河口湿地营养元素物质 循环研究的理想地区之一。 !# $" 研究方法 !# $# !" 采样! 分别在九段沙的上沙、 中沙和下沙选 择植被分布均匀且具代表性的样地， 利用 ?&I 确定 定位动态监测与采样点。在定位标志杆周围直径 H : 范围内设置多个 6 : Q 6 : 的样方， "##H 年 G —6" 月， 每隔 @# R 左右采集 6 次样品， 每次采集 " N @ 个 平行样方。 采用收获法采集植物样品， 齐地面刈割采集芦 苇地上部分， 同时收集样方内凋落物。用聚乙烯密 封袋分别盛装， 带回实验室， 将不同部位分离， 分离 成叶片、 叶鞘、 茎、 穗等； 植物地下部分采用挖掘法， 并去除死根， 就地洗净， 同样用聚乙烯密封袋盛装， 带回实验室， 分离为根和根状茎。及时对植物地上 部分和地下部分称鲜质量。 土壤采集与植物采样同步进行， 根据芦苇湿地 土壤自然分层结构特点， 分别采集不同层次的土壤 （ 深度分别为 # N 6H 、 6H N G# 、 G# N A# =: ） ， 一般选取 @ 个点采样， 混合， 装入聚乙烯密封袋， 带回实验室 进行营养元素分析。 !# $# $" 样品处理! 将植物样品置于 6#H K 的烘箱 中烘 6H :*+。然后立即降低烘箱的温度， 使其维持 在 B# K N 8# K 烘干至恒量， 对不同部位分别称量 干质量。对烘干后的植物样品进行粉碎， 过 A# 目 筛。对粉碎后的样品用 P" I9G 4P" 9" 消煮， 制备成 待测液， 以备同时进行 1、 &、 C 元素的测定。土壤样 品在室内风干， 研磨， 过 6## 目筛， 装入聚乙烯密封 袋贮存待测。 !# $# %" 样品分析 对植物样品不同部位进行全 1、 全 & 和全 C 分 析。全 1 的测定采用凯氏定 1 法； 全 & 的测定采用 钼蓝比色法， 使用日本岛津 ST4"GH# 型可见光紫外 分光光度计比色测定。全 C 的测定采用火焰光度 计法， 使用上海 U&AG6# 火焰光度计测定。 对土壤样品进行全量和速效性 1、 &、 C 分析， 其 中全 1 采用半微量开氏法测定； 全 & 采用 1$9P 熔融 4钼锑抗比色法测定； 全 C 采用 1$9P 熔融， 火焰光度 法测定； 速效 1 采用碱解扩散法测定； 速效 & 采用 #J H :3/・V W 6 1$PX9@ 法测定， 用 #J H :3/・V W 6 1$P4 X9@ 溶液浸提， 钼锑抗比色； 速效 C 采用 1PG 9YX 浸 提， 火焰光度法测定， 以中性 6 :3/ ・ V W 6 乙酸铵溶液 为浸提剂， 铵离子与土壤胶体表面的钾离子进行交

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。

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图 2 实测泥沙输移示意图 Fig. 2 Sketch of sediment transport in Nanhui joint area
南汇嘴潮滩水流含沙量普遍较高 ,大潮汛潮周期平均含沙量为 1. 67kg /m3 左右 ,小潮汛为 0. 92kg / m3 左右 ,大潮含沙量大于小潮 ;而水深小于 - 3m 的浅滩涨潮含沙量大于落潮 ,涨潮期水深越浅含沙量 越高 ,水深大于 - 3m 的浅滩和河槽落潮含沙量大于涨潮 (表 1) 。1983年与 2006年实测含沙量相比 ,流 域来沙出现大幅度减少 (1983年大通站年输沙量为 5. 01 ×108 t, 2006 年仅为 0. 85 ×108 t) ,南汇嘴潮滩 近期大规模圈围工程前后的相同水深滩面上实测含沙量略有减小 ,而含沙量的绝对值仍较大 (表 1) 。 这说明南汇嘴潮滩地处海陆相互作用最极烈的河口最大浑浊带位置 ,河口区再浮悬泥沙和海域来沙量 有所增大 ,致使目前 (圈围工程后 )的浅滩区域来沙量仍较丰富 。 2. 3 泥沙输移过程
2 水流泥沙特性及输移过程
2. 1 潮流 南汇嘴潮滩潮流主要特性表现为大潮汛流速较大 ,潮周期平均流速为 78cm / s左右 ,小潮汛流速小 ,
潮平均流速为 44cm / s左右 ,大潮流速明显大于小潮 ;潮周期平均流速和涨 、落潮平均流速与潮滩地形高 程有关 ,随着潮滩面高程增高流速减小 ,而涨 、落潮流速差值反而增大 (表 1 ) ;南汇嘴东滩涨潮流向在 320°左右 ,落潮流向在 130°左右 ,与长江口边滩走向一致 。南滩受杭州湾北侧近岸流系影响 ,涨潮流向 在 260°左右 ,落潮流向在 88°左右 ,与杭州湾北侧近岸等深线较一致 。
摘要 :南汇嘴潮滩地处长江河口拦门沙地带 ,是上海陆沿海岸滩淤涨速度最快的滩地 ,也是促淤圈围土地最频 繁的地带 。在 1994 - 2003年期间实施了大规模低滩筑堤促淤圈围工程 ,圈围土地约 15 000hm2。由此 ,也必 将对潮滩水沙过程和冲淤变化产生影响 。工程实施期间 ,促淤坝田淤积速率明显增大 ,最大淤积区年淤积厚 度在 1. 0m以上 ,一般淤积区年淤积厚度在 0. 3～0. 8m ,而促淤堤外侧浅滩受坝田外泄清水影响 ,滩面发生不 规则的冲刷 ,一般冲刷深度 0. 3m 左右 ,最大冲刷区达到 1. 0m 左右 ,在水深大于 3m 的浅滩区仍以淤涨为主 ; 圈围工程完成后 ,由于圈围工程堤线保持了原有格局 ,对水流流势影响较小 ,在流域来沙量岀现锐减 ,而河口 区再浮悬泥沙和海域来沙量有所增大的环境下 ,南汇嘴潮滩水体含沙量仍较高 ,大潮汛实测潮周期平均含沙 量为 1. 67kg/m3 左右 ,小潮汛为 0. 92kg/m3 左右 ,而且浅滩水流输沙方式有利于促使潮滩淤涨发育过程 。 关键词 : 长江河口 ;潮滩 ;泥沙运动 ;潮流 ;冲淤演变 ;围垦工程 中图分类号 : TV142 文献标识码 : A 文章编号 : 04682155X (2010) 0320031207

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。

基于3S技术的九段沙湿地DEM构建及动态变化研究【摘要】：九段沙湿地位于长江口北槽与南槽之间,是国家级湿地自然保护区,也是上海市重要的后备土地资源之一。

然而,由于长江三峡工程等的影响,长江的输沙率和含沙量将下降到长江口前沿潮滩的冲淤转换临界值之下,加之海平面的加速上升,今后几十年长江口前沿潮滩将遭受侵蚀。

因此,九段沙湿地的动态变化问题倍受人们关注。

本文通过3S技术,即遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)技术,对九段沙湿地在近20a来的冲淤动态变化进行了研究,其主要内容和成果如下:1、对利用RTK-GPS在九段沙湿地的实测散点数据进行投影坐标转换、基于理论最低潮位基准的高程换算和数据质量检测等预处理,为构建数字高程模型(DEM)提供可靠的数据。

2、针对RTK-GPS实测数据分布极其不规则的特点,分别采用普通Kriging插值法构建栅格DEM、采用带边界约束条件的Delaunay三角剖分方法构建TIN,精度分析结果表明:两者的精度相近,但从DEM的表面光滑性来看,普通Kriging方法要优于约束TIN方法。

3、通过研究提取遥感水边线的最佳波段与九段沙涨落潮情的关系,总结出在涨潮中期提取水边线的最佳波段是短波红外波段,而在其他潮情条件下提取水边线的最佳波段是红色波段。

4、针对九段沙潮间带遥感水边线空间跨度大而且明显起伏的特点,提出了通过遥感水边点宋获取潮间带高程的方法,与把水边线当作等高线宋处理的方法相比,更具合理性。

5、针对数据源包括等高线、水边点(接近于等高线分布)及散点数据,而且数据分布又非常不均匀的特点,采用带多种约束条件的狄洛尼TIN来逼近九段沙湿地的实际地形,获得了较可靠的多时相DEM数据。

6、依据多吋相DEM数据,分别从面积变化、水平方向的空间冲淤变化以及垂直方向的沉积速率等方面,讨论了九段沙湿地在近20a来的沖淤动态变化特征。

7、为了客观评价湿地的稳定性问题,提出了年均冲淤活跃度的概念,即年均冲淤活跃度=100%×((淤积面积+冲刷面积)/起始面积)/相隔年数。

长江河口泥沙混合和交换过程研究【摘要】：本文通过全面分析进入二十一世纪初期(2003-2007年)长江口及其临近海域大面积同步观测的悬沙粒度、表层沉积物粒度、流速、含沙量和盐度系列资料,探讨了在河口混合环境下泥沙的交换过程和规律,从河口-陆架系统的角度研究悬浮泥沙在河口和陆架的输移和归宿问题。

得到的认识不仅是河口泥沙研究从定性研究向定量研究的进展,而且粒度谱计算方法还为泥沙交换研究提出了适用于其他潮汐环境的沉积动力分析的新思路。

从悬沙粒度的角度分析泥沙在河口-陆架的混合和交换过程,丰富了河口泥沙运动和沉积动力学的理论和方法,对其他河口的相关研究具有借鉴意义。

对长江河口悬沙粒度的组成、时空分布特征,特别是对流域来水来沙改变包括流域大型水利工程的响应做了分析。

系统探讨了高浊度河口混合环境下泥沙的交换过程和规律。

研究表明长江口悬浮泥沙与表层沉积物高交换区(交换率＞0.6)主要分布在南槽口外的泥质区和杭州湾附近海域,悬浮泥沙大量参与造床,其中长江口外泥质区的交换率高达0.9以上;低交换区(交换率＜0.1)分布在长兴岛以上的河口上段和陆架残留砂区,悬浮泥沙基本不参与造床。

而浑浊带区域的交换率在0.4-0.6之间,说明河流输入的悬沙在浑浊带区域直接沉积的比例并不是最高,其高沉积区的泥沙部分来自泥质区内随涨潮流再次输入河口的泥沙。

粒度谱计算的结果表明,大约有47%的悬浮泥沙沉积在拦门沙海域及水下三角洲前缘,超过50%的悬浮泥沙摆脱河口的“束缚”进入杭州湾以及向南输运,这与其他方法得到的结果相近。

本文提供了一种研究泥沙输运和沉积量的新的计算方法。

率先对长江河口悬沙粒度的组成、时空分布特征,特别是对流域来水来沙改变包括流域大型水利工程的响应做了分析。

认识包括:河口-陆架的悬沙整体呈现“细-粗-细”的变化规律。

拦门沙海域最粗,江阴-南支上段其次,陆架区最细,认为河口拦门沙区悬沙中值粒径的增加主要受到滩槽泥沙交换和床面泥沙再悬浮的影响。

第27卷 第1期2009年3月海 洋 学 研 究JOURNAL OF MARINE SCIENCESV o l.27 No.1M a r .,2009文章编号:1001-909X(2009)01-0056-09收稿日期:2007-01-15项 目:上海市科委重大科技攻关资助项目(04DZ12049)作者简介:李平(1981-),男,陕西西安市人,硕士,主要从事河口海岸地貌动力学与工程应用研究。

长江口九段沙岸滩的短周期地貌动力过程李 平1,陈沈良1,谷国传1,孙 瑛2,陈秀芝2(1.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062;2.上海市九段沙国家级湿地自然保护区管理署,上海 200135)摘 要:根据2006年5~10月(洪季)长江口九段沙上沙两固定断面的逐月滩面高程测量及表层沉积物的粒度分析结果,尤其是应用/碧利斯0台风前后的实测水文地貌资料,结合同期表层悬沙浓度的逐日观测资料,开展了九段沙岸滩地貌动力过程及沉积物对台风响应的研究。

结果显示,长江口九段沙上沙东南岸滩演变表现为/岸冲滩淤0的变化规律,即堤岸呈现冲蚀,潮滩在冲淤变化中总体趋于淤积。

2006年/碧利斯0台风期间,九段沙上沙波高达2.56m,增水1m 多,强浪伴随增水,导致滩面平均蚀低6.4cm ,最大蚀深为20.2cm 。

台风作用造成滩面冲刷,沉积物粗化,台风过后滩面迅速回淤,粒径变细。

这充分表明,暴风浪是引起九段沙上沙岸滩及其沉积物短期突变的重要动力因素。

河口潮滩冲淤对流域水沙变化有较敏感响应,长江来水来沙变化是制约潮滩季节性冲淤演化的重要因子。

岸滩短期变化主要原因在于波浪掀沙和潮流输沙的联合作用。

由于潮流和潮位位相不一致,造成涨潮流携高含沙量水体上滩落淤,落潮流携低含沙量滩水归槽,涨潮输沙淤滩被波浪刷滩所掩盖,如此往复,潮滩淤积。

最后分析了上沙抛石堤的护岸保滩作用及不足之处,并提出了加固措施。

现有的上沙抛石堤能防御常浪冲刷,受台风浪袭击时仅能抵御堤岸蚀退,石堤自身的毁坏难以避免,需经常修护;在潮沟口应设涵洞;基于台风浪的巨大能量,抛石堤块石需增大增重。

2025届高考地理一轮复习系列练习：河流地貌的发育一、选择题河流阶地是发育在河谷两侧高水位之上的阶梯状台地。

下图为某河流阶地剖面示意图，图中标注的时间为阶地形成的距今时间。

完成下面小题。

1．各级阶地形成过程中（）A．T1抬升速率最大B．T2抬升幅度最大C．T3下沉速率最小D．T4下沉幅度最小2．与其他阶地相比，T2具有不同结构，可能是（）A．形成时位于曲流的凸岸处B．形成时河流侧蚀河床展宽C．形成后风力侵蚀向上搬运D．形成后遭遇特大洪水事件河漫滩是河流洪水期淹没的河床以外的谷底部分。

它由河流的横向迁移和洪水漫堤的沉积作用形成。

下图为某河流河漫滩示意图。

受风力和降水的交替影响，该河漫滩上的沙丘链宽窄、高低呈季节性变化。

完成下面小题。

3. 形成面积宽广河漫滩，自然条件是（）A. 洪水多发，地势平坦开阔B. 冰雪融水，河谷长而宽阔C. 降水丰富，河流径流量大D. 地势低洼，地表径流汇集4. 河流上游修建水库对河漫滩上沙丘链的影响是河漫滩（）A. 宽度不断扩大B. 沙丘移动速度变慢C. 粒度不断增大D. 高低季节变化变小易北河下游独特的深切峡谷形成于末期冰川晚期。

部分河谷已经成为近岸海底的水下峡谷。

下图示意易北河流域。

据此完成下面小题。

5. 易北河下游河谷形成时期的地理环境描述正确的是（）A. 气温降低B. 河流流量小C. 河流流速慢D. 海平面低6. 推测与冰河末期相比，现在易北河汛期水量和季节变化（）A. 水量小、季节变化小B. 水量小、季节变化大C. 水量大、季节变化小D. 水量大、季节变化大南黄海辐射状沙脊群（水下泥沙堆积体）位于现代长江三角洲以北、旧黄河三角洲以南的江苏岸外浅海区，规模巨大。

沙脊群由辐聚辐散的潮流将周边泥沙带至该处塑造发育形成。

该区域生物资源丰富，沙脊间的潮汐水道深而稳定。

下图示意南黄海辐射状沙脊群地理位置。

据此完成下面小题。

7. 形成该沙脊群泥沙的主要来源之一是（）A. 旧黄河携带入海泥沙B. 现代海河入海泥沙C. 现代黄河入海泥沙D. 海底珊瑚石灰质遗骨8. 监测表明，东沙面积缩小，其主要原因是（）A. 淮河改道，泥沙来源减少B. 边缘受海浪侵蚀C. 全球变暖，珊瑚生长减慢D. 潮间浅滩变浅9. 南黄海各沙脊的延伸方向主要取决于（）A. 盛行风向B. 河流流向C. 潮流方向D. 人工填埋当一个地区受到构造抬升时，促使河流在它以前的谷底下切，原谷底突出在新河床之上，成为近似于阶梯状地形，称为阶地。

九段沙底栖动物群落生态学研究本文以长江口新生湿地-九段沙为研究基地,通过几次实地采样与考察,对九段沙底栖动物种类组成与分布,现存量及其动态特征以及底栖动物群落与环境变化的关系等进行了探讨,阐述了底栖动物与九段沙湿地演替的关系,同时亦为今后九段沙生物资源的保护和开发等提供科学依据。

研究结果如下:1.2002年5月到2004年12月,四次采样调查,共发现大型底栖动物31种,其中软体动物为12种,甲壳动物为9种,多毛类物为3种,水生昆虫4种,其他无脊椎动物为3种;上沙、中沙、下沙的底栖动物种类数分别为24种、25种、22种;在底栖动物区系组成中,河口低盐种类、半咸水种类和淡水种类共存,反映了咸、淡水过渡环境的特点;九段沙的底栖动物均为固着能力和运动能力都较差的物种,表现出两种不同的适应方式,一类是营底埋或穴居生活方式,另一类是附着式的底上生活方式。

2.底栖动物与沙洲的发育、演替进程有着密切的关系。

沿纵向梯度,底栖动物群落及多样性表现出明显的沙洲空间生态格局:上沙形成时间最早,群落发展快于中、下沙,但由于冲刷较严重,并且受长江口深水航道治理工程的影响,其底栖动物种类数、生物量以及多样性等低于中沙;中沙虽然形成时间晚于上沙,但是由于海三棱藨草密集,生境复杂,底栖动物种类数最多,多样性最高;下沙发育最晚,但是演替速度最快。

沿高程梯度,底栖动物群落及多样性也呈现出明显的空间生态格局:藻类盐渍带的底栖动物群落的种类数、密度在潮间带各区中都是最低的,处于整个九段沙潮滩湿地演替的初期阶段;藨草-海三棱藨草带底栖动物种类数和多样性最高,代表了潮滩湿地演替的较高阶段;芦苇带虽然种类数少于藨草带,但底栖动物个体较大,并且芦苇带沉积物淡化,开始有一定数量的昆虫幼虫出现,显示了向陆生群落演变的趋势,代表了九段沙潮滩湿地演替的最高阶段。

3.九段沙潮沟系统所形成的复杂地形和生境异质性是潮滩湿地的典型特征,导致底栖动物的生活型及组成从潮沟底、潮沟边滩到草滩呈现出明显的潮沟剖面生态系列:潮沟底是以底内潜穴型和游泳底栖型动物占优势的群落,潮沟边滩是以底内潜穴种类占优势,草滩则主要是以穴居大型蟹类和底上附着型的软体动物占优势的群落,密度和生物量为潮沟边滩&gt;草滩&gt;潮沟底,多样性指数为草滩&gt;潮沟边滩&gt;潮沟底,这一生态系列既是底栖动物对潮沟生境适应的结果,又反映了潮沟系统环境因子梯度变化的影响。

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。

北支 口门受长江 口浅滩及启兴沙嘴掩护 ，外 海波浪对本工程区域影响不大 ，常浪向为 Ｅ向和 偏Ｓ Ｅ向风浪 。全年大部份时间 Ｈ 波高在 ０ ． ５ ｒ ｎ 以下 （ ８ ２ ． ６ ％） ；Ｈ 波高大于或等于 ｌ ｍ 的出现
连 ，并不断往西南淤涨至狼山，初步形成北支北
岸岸 线 。此 时 ，构成 北 支右 岸 的崇 明岛正 处在 萌 芽 状 态 ，最早 出现 了东 、西 二 沙 （ 公元 ７ ５ １ 年） ；
１ ０ ２ ５年左 右 ，西 沙西北 继续 淤涨 出姚 浏 沙 ； １ １ ０ １
南 移 ，深 泓线 北移 紧邻 岸 线 。 自灵 甸 港 以下 ，深 泓线 均靠北 侧 。
的距 离 宽 达 １ ８ ０ ｋ ｍｔ 。随 着 上 游 大 量 泥 沙 下 泄 ，
长 江 口北 支河 段 的潮 波 是 由外 海传 播来 的潮
汐引起的谐振波 ，在 口外存在着东海的前进潮波
和黄 海 的旋 转潮 波 ２个 潮 波 系统 ，其 中东海 的前 进 潮 波对 该 河段 的影 响较 大 。北 支是 一个 海 陆 双
海 洋 文 化 与 经 济
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率仅为 １ ． ４ ％；极少 出现 Ｈ ≥１ ． ２ ｍ的波高。
２ 自然条件
２ ． １ 径 流
２ ． ５ 泥 沙
１ ９ ８ ６年 以来 长 江流域 来 沙量 大 幅减少 ，２ ０ ０ ３
年三峡水库蓄水后 ，来沙量进一步减小 ，目前北
支 泥 沙 主 要 来 自海 域 。北 支 泥 沙 主要 特 点 为 ：
潮 流为主 ，主槽 中涨潮流流速大于落潮流流速。
每一 潮 平 均 历 时 １ ２ ｈ ２ ５ ｍｉ ｎ左 右 ，涨 潮 流 历 时 ４ ～ ５ ｈ ，落潮 流历 时 ８ ～ ７ ｈ 。 自下 而 上 ，涨 潮 流历 时沿程递 减 ，落 潮 流历 时沿程 递增 。