从水沙条件及河床地形变化规律谈长江河口综合治理开发战略问题

长江河口位于长江三角洲的核心部位，由于区域高强度的城市化，对水运工程及沿岸工程在长江口水土资源的合理开发利用中提出了更高的要求，由于长江口属典型的沙岛型中等潮汐多级分汉河口，入海汊道冲淤多变，洲滩迁移频繁，泥沙运动复杂，径流潮流相互作用及盐水洪水交汇引起流场、河势变化及河床冲淤部位极不稳定。从流域来水来沙条件变化及河口河床演变规律阐明长江口治理开发的迫切性、复杂性和综合性。     

威马逊台风对长江口海域波浪及海洋工程的影响

本文对威马逊台风影响期间长江口海域各测站的波浪进行了统计和分析，并利用调访资料及数值模型推算结果，对威马逊台风给长江口航道整治建设工程造成的影响作了较为详细的分析：①由于长汀口的水底地形极为复杂，尽管附近的海洋监测站距离工程区较近，但其实测资料不能反映出工程区的波浪特征；②威马逊台风在长江口海域引起了1．2—1．5m的风暴增水，由于处于天文小期期且最大增水发生在低潮位，总水位偏低，降低了波浪力的作用点，尽管长江口深水航道工程试验段发生了严重破坏，但它对长江口海岸工程几乎没有影响。     

长江口南北港分汊口河势控制工程及实施效果研究

南北港分汊口采用新浏河沙护滩及南沙头通道限流潜堤工程控制河势,既是长江口最复杂的分汊口河段整治工程组成部分,又为长江口综合治理和长江口深水航道逐步延伸至南京起到关键性作用,其治理思路、方案及工程经验均值得借鉴.论述了新浏河沙护滩及南沙头通道限流潜堤工程治理思路及方案研究过程,并根据最新资料分析了工程的整治效果,总结了工程特点及经验,可供相关类似工程借鉴参考.     

长江口北槽一期工程后滩槽沉积物分布特征及其影响因素

根据2000年7月和2001年5—6月份长江口北槽航道及两侧滩地进行的沉积物采样分析结果,对长江口深水航道一期工程实施后的滩槽泥沙交换情况以及在自然与工程双重影响下的沉积物分布情况进行了较为详细的讨论。长江口深水航道工程的实施,影响了长江口尤其是北槽及两侧滩地的水沙条件和沉积物分布。强劲的径流和潮流作用和风浪作用造成航槽及两侧滩地的冲淤转换及沉积物分布的变化;深水航道治理工程的实施使工程段内航槽泥沙粒径粗化,两侧滩地和工程段下游泥沙中值粒径变细,这反映了在工程实施后滩槽泥沙交换的变化。     

长江口水沙变化与趋势预测

随着长江流域水土保持、上游水库拦蓄调节、沿江用水增加及气候变化,进入长江口的水沙通量发生改变,入海泥沙量锐减。此外,长江口相继实施了深水航道治理、青草沙水源地、浅滩圈围等大型工程。因此,需要针对长江口水沙变化开展相关研究。对长江口陆相和海相水沙变化规律及趋势、河床容积与泥沙收支变化以及整治工程下分汊河口演变预测等进行了概述,预测了今后10～50年大通站流量、含沙量、输沙量变化以及南北槽的演变趋势,为进一步研究变化条件下的长江口重大工程安全提供基础条件。     

长江口三维潮流数值计算及动力分析

采用三维动力学数学模型对长江口潮流场进行了计算，对长江口潮流流态在一个潮周期内逐时进行了分析，并对长江口南支盐水倒灌从动力学角度进行了初步探讨。计算结果表明：文中模型较好地重演长江口潮流场，可以用于大型复杂河口工程实际中的潮流场的计算和分析。     

长江口深水航道治理一期工程实施对北槽拦门沙的影响

介绍了长江口拦门沙发育及其特点和北槽航道拦门沙形成机理，利用长江口深水航道治理一期工程实施后的地形资料分析治理工程对北槽航道拦门沙影响。结果表明：治理工程建成后，增加了主槽流速，减少了航道回淤，打通北槽航道拦门沙，增加了航道水深，治理工程效果明显。     

长江口综合治理历程及思考

长江口地区在我国经济社会中占有重要地位,长江口综合治理与地区经济发展密切相关。首先回顾20世纪50年代以来长江河口以航运、防洪、供水等为主线的综合治理历程和相关工作,包括《长江口综合整治开发规划》制定及实施,江堤、海堤建设及岸线开发利用情况,较为详细地介绍长江口深水航道治理过程,总结长江口综合治理过程中实施的重要工程及其发挥的主要作用。从流域减沙、防洪减灾、供水安全以及河口生态保护等方面分析了长江口目前面临的主要问题,提出长江口治理需统筹规划、实行一体化管理以及加强治理与保护研究等建议。     

长江口整治工程对盐水入侵影响研究

根据实测资料分析了长江口的盐水入侵问题。采用调和常数得到外海控制潮位,用流量控制上游边界,建立了长江口、杭州湾及邻近海域正交曲线坐标系下的二维潮流和盐度数学模型。模型验证了长江口洪、枯季时大、中、小潮的潮位、流速、流向和盐度,较好地模拟了口外顺时针旋转流和口内往复流的特征,反映了外海盐水入侵和北支盐水倒灌的运移特性。在此基础上对长江口综合整治规划方案进行了研究,讨论了整治工程对减轻长江口盐水入侵的作用。     

长江口区浮游植物的数量变动及生态分析

长江口一带水系交汇复杂,海水理化环境多变,导致海洋生物资源量产生很大波动。预计在三峽水利枢工程建成调节入海径流量后,河口生态环境必将出现新的格局,对河口生态系、生物资源量和社会经济将产生很大影响。故在工程兴建前必须从多方面进行预测和研究,以便对工程作出科学评价。以往虽在河口附近进行过多次调查,但迄今仍缺长江口门水域及河道内的资料,难以全面说明径流对河口环境的影响。为此,在1985-1986年逐月进行了长江口区生态环境及生物资源的本底调查。本文旨在根据调查结果探讨工程建成后,对作为生态系基础环节的浮游植物可能产生的影响,并为河口区生物资源开发利用提供科学依据。     

长江口水动力及污水稀释扩散模拟

利用Delft3D数学模型对长江口水动力条件、上海市现有及拟建排放口污水排放的稀释扩散场进行了模拟。模型利用潮汐数据和排放口附近的现场实测数据进行了率定和验证，分别对丰水期、枯水期的大、小潮情况下的流速场、潮位场及污水扩散场进行了研究。结果表明：长江口的水动力条件有利于污水的稀释扩散；现状排放量对长江口水环境影响不大；但如果污水在排放前不进行一定的处理，规划排放量排人长江口将会严重恶化其水质，特别是枯水期小潮时最为严重。建议根据长江口和杭州湾的环境容量，结合排放口的稀释扩散能力，合理确定污水排放方案。     

长江下游无机氮和磷酸盐的分布及其在河口的转移过程

长江口附近海区由于受到台湾暖流、黄海冷水和浙江沿岸流等水系以及长江淡水的影响，形成十分复杂的水文、化学和地质特征，成为海洋生物生长繁殖的良好环境。探索长江及长江口海区无机氮和磷酸盐的分布和迁移规律，对于河口地球化学及初级生产力的研究有十分重要的意义，已经愈来愈受到重视。本文主要就长江下游和长江口海区无机氮和磷酸盐的分布及转移规律作一些初步探讨。     

长江口潮位变化规律及其工程应用

长江口北槽航道水深较浅,为提高航道与疏浚的经济效益,本文研究了航道维护疏浚、测量工程中关键的潮位变化规律,及其在工程上应用的关系。按浅水潮波理论与长江口区11个测站1年的典型潮及地形资料,详细分析了全区潮波运动的一般周期性变化规律,随时、空的非线性演变规律,物理机制及其对各地点潮位变化的制约。结果解释了重要的水文物理现象,提出了确定控制水位的新方法等,为工程需要提供了依据。     

长江口大型工程对河口生境破碎化影响的初步研究

通过对工程海域26个站位的调查采样,研究分析了长江口深水航道治理一期工程对河口生境破碎化的影响。结果表明,工程已对长江河口区局部海域水体和底栖生境破碎化产生了明显影响,而对工程海域小尺度海洋水团、底栖生境和渔业资源生境的破碎化影响最大,造成局部小尺度海洋水团改变,部分渔业资源种类洄游通道、产卵场、肥育场、渔场生境破碎化。建议建立长江口生态特别保护区,加强对河口大型工程综合影响研究与生态修复,加强河口生态系统管理与执法力度,为长江口沿岸城市社会经济的可持续健康发展提供良好的海洋生态环境基础。     

基于数字高程模型定量分析长江口深水航道工程治理效果

长江口深水航道工程于1998年开工建设,2002年和2005年一期和二期工程先后竣工,分别达到8.5和10.0 m通航水深。自2006年三期工程实施以来,北槽航道中段连续4a发生严重淤积,年疏浚维护量平均达6×107m3,影响三期工程目标的如期实现。通过自主开发的数字高程模型定量分析平台,建立时间序列的空间分布属性数据库,对长江口深水航道工程治理过程前后的河床冲淤变化规律和工程效果进行量化分析,分析结果揭示了长江口南港北槽深水航道近期淤积的泥沙来源、淤积过程、主要淤积原因和淤积部位,从而为工程治理对策提供科学依据。     

“烟花”台风影响下长江口水域波浪分布特征研究

台风往往会带来强风、大浪、风暴潮。强潮大浪给长江口深水航道整治工程的维护带来挑战。构建了覆盖中国海的台风浪—风暴潮耦合数学模型,模拟了台风“烟花”作用下长江口北槽水域波浪的发展过程,分析了长江口北槽水域波浪分布特点和台风强度。研究表明：叠加风场和潮汐模式共同驱动的台风浪―风暴潮耦合模型,可以准确模拟台风期间长江口水域波浪的生成和发展过程;“烟花”台风期间,外海大浪以东方向浪为主,长江口北槽南挡沙堤沿线有效波高最大值介于1.61~5.22 m之间,自东向西逐渐衰减;台风过程中,长江口北槽水域有效波高在台风二次登录时刻达到最大,口门处有5. 0 m以上大浪;依据台风过程中长江口风速及外海波高、周期与参考规范值对比分析得出,“烟花”台风过程波浪强度约为50年一遇。     

对长江北支潮汐电站冲淤措施的初步探讨

长江口北支泥沙的淤积和冲刷问题,对北支的开发利用至关重要,本文拟对北支的泥沙淤冲变化条件及相应的工程措施作初步的分析探讨。     

长江河口盐度锋

根据1988－1991年河口锋面现场调查、上海市海岸带调查及历次标准断面调查资料对长江盐度场及盐度锋进行了分析，提出了由口门至外海纵向上存在着三级锋面现象：内侧锋面即长江河口锋为长江河口水与长江冲淡水的界面；羽状锋是长江口羽状流水与口外混合水的界面，它是长江口最主要的盐度锋面，也是长江口一个重要的生物地球化学带，对河口沉积过程及水下三角洲发育具有重要的影响。外侧锋面即海洋锋，是长江冲淡水的最外边缘。     

长江口规划工程影响下的咸潮入侵数值模拟

基于无结构网格数值模型FVCOM建立了长江口三维盐水输运模型,模型经充分验证后能够合理刻画长江口水动力和盐度输运过程,并成功对2010—2014年多次咸潮倒灌过程进行后报模拟,计算结果与实测吻合较好。以2014-01—02咸潮入侵事件为背景模拟三峡运行后河口规划工程对长江口咸潮入侵和倒灌的影响。结果表明河口规划工程整体上减弱南支咸潮入侵和倒灌,但使口门地区盐度增大,北支下段咸潮上溯稍有增强。规划工程减弱青草沙水库和陈行水库受咸潮入侵的影响,但使东风西沙水库取水口盐度增大,尤其在南支规划工程的作用下盐度最大值和平均值均有所增大,这主要是受扁担沙护滩潜堤的阻流作用影响而使入侵和倒灌的盐水团落潮不畅形成滞留。未来十年随着长江口规划工程的推进、上游水沙条件变异及其引起的地形冲淤变化,需进一步开展系统的咸潮入侵演变和影响研究。     

九段沙上沙南沿坍塌与外沙内泓效应

利用1986~2013年的长江口海图以及2013年九段沙上沙南沿的冲淤观测数据,分析了外沙内泓地形形成机理以及凸显的效应。长江口深水航道治理工程改变了九段沙湿地局部边界条件,导致江亚南沙沙尾下延,深泓线北移,上沙南沿坍塌后退。建议采取护滩工程措施,保护上沙湿地资源。