径流量变化对长江口北槽最大浑浊带影响分析

长江口属巨型多级分汊河口,由于受中等强度潮汐及季节性变化明显的径流共同作用,其动力-地貌物理过程十分复杂。研究了长江口北槽最大浑浊带水沙动力与大通径流量的响应特征。聚焦于径流变化对河口最大浑浊带的三重作用:一是水流起悬能力增强;二是泥沙输运能力增大;三是在河口最大浑浊带这个特殊区域,由于河流效应,还会引起河口环流增强及底部向陆方向的输运能力增加。实测资料和数学模拟结果表明:对于长江口而言,径流越大,小流速的滩地由于动力增加而含沙量会越大;但主流区由于流量增加的三重作用,最大浑浊带含沙量并非单向增大,而是最大浑浊带含沙量在上游流量为30 000~40 000 m3/s时达到最大。本研究定量分析了不同径流条件下河口泥沙悬浮状态,可为长江口水域相关水土资源开发利用、生态环境保护及航道疏浚维护等工作提供参考。     

长江口北槽最大浑浊带泥沙过程

利用长江口北槽口内和口外大潮和小潮的流速、盐度和含沙量资料，对北槽最大浑浊带水动力、泥沙过程及成因机制进行了分析和研究。此外，还利用一维悬沙数学模型对北槽的悬沙过程进行了模拟。研究结果表明：在北槽口内，最大浑浊带形成的主要动力过程是潮汐的不对称性和河口重力环流。在北槽口外，最大浑浊带形成的主要动力过程则是河口底部泥沙的周期性再悬浮。在长江口北槽口内、口外最大浑浊带中，细颗粒泥沙的再悬浮过程也存在着     

长江口浑浊带北槽悬沙输运研究

2012年8月和2014年7月在长江口北槽浑浊带进行了大小潮水文泥沙定点连续观测,分析了水沙分布特征,计算了悬沙输运量,并且运用机制分解法,分析各输沙项的作用。结果表明,北槽浑浊带垂向平均含沙量空间分布差异明显,北槽下部最高,中部次之,上部最低。垂向平均含沙量大小潮均值北槽下部为0.72 kg/m~3,中部为0.51 kg/m~3,上部为0.23 kg/m~3;平流输沙在大小潮均起主要作用,大潮平流输沙显著强于小潮。北槽下部小潮期间垂向净环流输沙作用显著,占净输沙的-278.3%;小潮期间,北槽中部和上部平流输沙起主要作用,底层悬沙输运向海。而北槽下部底层悬沙输运受"潮泵效应"影响显著,方向向陆。悬沙输运方式的差异导致小潮期间北槽中下部底层悬沙不能下泄入海。     

长江口深水航道治理一期工程实施前后北槽最大浑浊带分布及对北槽淤积的影响

以长江口深水航道治理一期工程实施前后的水文同步测验资料、浮泥观测分析资料、水下地形测量资料以及航槽回淤统计资料等为依据,首次对北槽深水航道一期工程实施前后最大浑浊带的分布规律进行系统总结和分析,研究评价了北槽最大浑浊带的分布对北槽航槽淤积和拦门沙地形发育的影响,研究成果可为北槽深水航道治理二、三期工程的顺利实施提供参考,同时澄清一些认识。     

泥沙来源减少后长江口最大浑浊带变化研究

河口最大浑浊带常位于入海河口的盐水与淡水交汇处,含沙量显著高于其上游和下游,最大浑浊带在河口地貌发育、三角洲演变过程中具有重要意义。近几十年来随着长江口入海泥沙持续减少,河口最大浑浊带也产生相应变化。基于长江口最大浑浊带水文调查及历史资料,研究泥沙来源持续减少所导致的长江口最大浑浊带含沙量变化特征及影响机制。结果表明：流域来沙持续减少是河口最大浑浊带含沙量下降的主导因素;河口最大浑浊带含沙量下降滞后于流域来沙减少;最大浑浊带表层含沙量减少幅度高于底层含沙量;泥沙再悬浮过程和河口纵向环流有利于稳定最大浑浊带底部的高含沙量,从而延缓河口最大浑浊带含沙量的减少趋势。     

长江口枯水期最大浑浊带形成机制

用ADCP获得了长江口最大浑浊带内的高频率和高分辨率流速和悬沙浓度数据,对不同定点站位和走航断面的悬沙浓度、流速和盐度数据进行了分析,同时对不同站位的再悬浮通量以及悬沙输运机制也进行了计算,进而讨论了长江口枯水期最大浑浊带的形成机制。结果表明,枯水期的长江口处于淤积状态,再悬浮通量较小,其数量级介于10-4-10-7kg·m-2s-1之间;平均流输运在整个悬沙输送中占主导地位,斯托克斯漂移效应、垂向环流和潮振荡的垂向切变作用对悬沙输运也有着重要作用;通过分析走航断面的数据确定了枯水期中潮期内最大浑浊带的显著分布区域,“潮泵”作用和河口重力环流作用均在该地区最大浑浊带形成中都发挥着重要作用。     

长江口浑浊带近底泥沙浓度变化

基于近底边界层四角架系统观测的水沙过程完整资料,对近底悬浮泥沙浓度的变化及其动力响应关系进行了分析.结果表明:1)近底悬浮泥沙浓度变化过程的特征是多峰性.在一个潮周期内,一般会出现四次明显的悬浮泥沙浓度峰值;2)水体中始终存在一个背景含沙浓度;3)流速的大小并不是决定近底悬浮泥沙浓度大小的唯一决定性因素.潮流加速度、憩流阶段形成的背景泥沙浓度以及床面可供起动的泥沙量同样起重要的作用;4)泥沙浓度变化和动力的响应关系可以归为四类:第一类正响应过程(悬浮泥沙浓度随流速的增大而增大)、第一类负响应过程(悬浮泥沙浓度随流速的增大而减小)、第二类负响应过程(悬浮泥沙浓度随流速的减小而增大)和第二类正响应过程(悬浮泥沙浓度随流速的减小而减小).综合分析紊动扩散作用、泥沙的起动和沉降作用及床面泥沙的供应率,对近底层悬浮泥沙浓度和动力响应变化的四个过程进行了详细的解释.     

长江口北槽南导堤两侧高滩变化及影响分析

依据实测资料及对相关研究成果的梳理,开展了长江口北槽南导堤两侧高滩演变特征、动力原因及对深水航道影响分析研究,表明:1)南导堤两侧高滩高程年际变化趋势为洪冲枯淤;2)与枯季相比,洪季九段沙滩面与坝田滩面泥沙存在较为明显的粗化现象:3)洪、枯季从九段沙到坝田,滩面泥沙空间上均存在逐渐粗化现象;4)南导堤两侧高滩起动的泥沙主要朝北槽方向输移且进入北槽,具备成为北槽深水航道回淤沙源的条件;5)对于北槽,南导堤两侧高滩犹如一个仓库,枯季蓄存泥沙,洪季释放泥沙;6)南导堤两侧滩面变化是受波浪、水流两种动力综合作用驱动的,其中波浪动力是引起高滩冲刷的主要原因。     

长江口北槽潮波传播变化特征研究

长江口深水航道治理工程实施后,北槽河势发生了巨大变化,北槽河床形态、水深的变化必将影响长江口潮波传播。为研究长江口潮波传播的变化,利用非结构网格FVM方法建立了大通至外海的大范围数学模型,研究长江口深水航道治理工程各分期工程对潮波传播的影响。研究表明长江口深水航道治理一期工程因工程量相对较小,工程实施后,北槽潮波变化相对较小;二期工程后北槽潮波能量损失较大,高潮位略有抬升,低潮位大幅度抬升;三期工程后,潮波变化与二期工程基本一致。北槽导堤工程引起的潮波能量损失较小,丁坝工程致使潮波能量损失较大。     

长江口浑浊带絮凝体特性

2005年1月,在长江口浑浊带所在的南槽水域,利用现场激光粒度仪(LISST-100),在不扰动天然细颗粒泥沙絮凝体的情况下,定点连续测量了涨落潮变化过程中表层水体细颗粒泥沙絮凝体的级配谱;并用OBS-3A和ADP同步测得表层水体的含沙量、盐度和流速.数据分析表明,在长江口浑浊带水域存在明显的粘性细颗粒泥沙絮凝现象,絮凝体的形成和破碎过程非常明显:水流动力条件直接导致絮凝体的破碎,盐水则促进絮凝体的形成;水流流速和盐度的变化分别造成了絮凝体的四分之一日和半日周期的变化,在长江口浑浊带水域盐度对粘性细颗粒泥沙絮凝的影响比水动力条件的影响更大且更快;粘性细颗粒泥沙发生絮凝现象的临界粒径为32.5μm左右.这为长江口浑浊带形成机制及长江口粘性细颗粒泥沙动力沉积过程的研究提供了依据.     

长江口北槽潮波对地形变化的响应研究

以长江口北槽为研究背景,建立了二维潮流数学模型,在模型验证良好的基础上,研究了北槽潮波传播对工程与地形变化的响应。研究表明,长江口深水航道治理工程完成后,北槽地形未发生调整前,北槽潮波高、低潮位均升高,潮差减小,涨、落潮相位明显滞后,潮波变形加剧,涨落急流速均呈增大趋势;北槽水深增加后,高、低潮位随之降低,潮差增大,落潮相位略有提前,涨潮相位变化相对较小,潮波变形逐渐趋缓,涨急流速减弱,落急流速增强。     

长江口最大浑浊带表层水体悬沙粒径对离水光谱反射率的影响

利用长江口最大浊度带2008年3月和2009年5月的现场测量光谱和悬浮泥沙参数,讨论了引入悬浮泥沙粒径因子的反演模式,并尝试将絮凝体粒径参数引入模式,分析悬浮泥沙室内粒径与现场粒径对长江口表层水体离水光谱反射率的影响。结果表明,从理论分析来看,粒径对光谱产生影响的机理很明确,但采用平均粒径和中值粒径作为参数,引入经验模型,模型的精度反而降低。絮凝体粒径受到水动力和盐度影响,短周期性更强,与光谱反射率的相关关系更低。这可能与粒径分布的影响相对悬沙浓度对光谱反射率的贡献要小很多,粒径分布对光谱的影响信息极容易被掩盖掉有关。建议采用更有效的粒径描述方式,比如絮凝体投影表面积参数等以获得更好的结果。     

近期长江口北槽河道浮泥变化及影响因素研究

基于多种较先进的观测仪器,对近期长江河口北槽整治工程实施过程中河道浮泥变化及相关的影响因素进行定点和走航观测。结果表明,近期长江河口北槽浮泥层在潮流速、悬沙浓度、盐度和地形等因素影响下,具有多种准周期性的振荡变化特征,其中小潮形成的浮泥厚度大于大潮形成的浮泥,同时北槽主航槽局部区段浮泥的形成和发展与陆海互相作用的动力结构环境的纵向和横向环流输沙有关。在大、小潮期间的不同环流输沙作用下,局部河段主槽内浮泥的存在,使北槽河道横断面分别出现不同的河槽形态,由于实测浮泥层容重均小于1.25 t/m3,可作为"适航"水深,通常通过即时疏浚清理航槽淤泥基本能保持设计通航水深。     

河口最大浑浊带研究进展

河口作为一个流域和海洋之间巨大的过滤器,最大混浊带在其中起到极其重要的作用。最大浑浊带对河口沉积过程和河口的生物地球化学过程均产生显著影响,由于其在河口航道维护、河口学理论和河口生物地球化学过程中的重要性,近几十年来引起了国内外多个学科领域学者的广泛关注,本文主要就河口最大混浊带在河口动力沉积方面,特别是形成机制方面及数值模拟的研究进行综述。     

河口最大浑浊带研究进展

河口最大浑浊带是河口悬沙输移过程中的特有现象,是河口学研究的热点;河口最大浑浊带的研究丰富了河口学基本理论,推动了河口航道开发与维护、水环境保护、渔业资源的发展.在广泛研究国内外专家研究成果的基础上,认为河口最大浑浊带形成机制应包括河口絮凝作用、河口非潮汐环流作用、河口潮汐作用、河口近底过程、河口锋的作用.介绍国内外河口最大浑浊带数学模型的研究现状.机制分解法、箱式模型及一、二维数值模型的建立成功地应用于河口最大浑浊带形成机制、水流结构、悬移质泥沙的分析研究中,并在相关河口研究中得到了应用论证.     

河口最大浑浊带研究进展

河口最大浑浊带是河口悬沙输移过程中的特有现象，是河口学研究的热点；河口最大浑浊带的研究丰富了河口学基本理论，推动了河口航道开发与维护、水环境保护、渔业资源的发展。在广泛研究国内外专家研究成果的基础上，认为河口最大浑浊带形成机制应包括河口絮凝作用、河口非潮汐环流作用、河口潮汐作用、河口近底过程、河口锋的作用。介绍国内外河口最大浑浊带数学模型的研究现状。机制分解法、箱式模型及一、二维数值模型的建立成功     

长江口最大浑浊带悬沙粒度对流域减沙的响应研究

通过对比分析1996-2013年的实测水沙资料,研究了长江口最大浑浊带悬沙粒度对流域减沙的响应.流域减沙后浑浊带悬沙粒度细化,全潮垂线平均中值粒径洪季下降20％,其中小潮下降10％～30％,大潮下降10％左右;枯季基本持平,其中小潮下降20％～50％,但大潮增加20％～90％.悬沙粒度垂向差异增加,表底层粒径差洪季由1...     

卢瓦尔河口最大浑浊带内含沙量变化特征

本文介绍了一个强潮河口—法国卢瓦尔(La Lofre)河口最大浑浊带内含沙量的变化特征,由于河道不断地被疏浚,在主航槽内堆积了浮泥层,它与含沙量的关系十分密切,在一个潮周期内含沙量有两个基本的峰值,分别出现于涨始和落始,它们是由于浮泥的重新悬浮引起的,另外在落末还有由河口潮滩排出物形成的第三个峰俏,在各个不同径流量、潮汐强度下取得的含沙量数据表明平均含沙量与这两个重要因素有极其密切的关系,     

卢瓦尔河口最大浑浊带内含沙量变化特征

本文介绍了一个强潮河口—法国卢瓦尔(La Loire)河口最大浑浊带内含沙量的变化特征。由于河道不断地被疏浚,在主航槽内堆积了浮泥层,它与含沙量的关系十分密切。在一个潮周期内含沙量有两个基本的峰值,分别出现于涨始和落始,它们是由于浮泥的重新悬浮引起的。另外在落末还有由河口潮滩排出物形成的第三个峰值。在各个不同径流量、潮汐强度下取得的含沙量数据表明平均含沙量与这两个重要因素有极其密切的关系。