近50a来杭州湾冲淤变化规律与机制研究

使用杭州湾1959-2010年的水下地形图,结合过去数十年来长江入海水沙量和钱塘江河口段冲淤变化状况,分析了近50a来杭州湾在长江入海泥沙量锐减和治江围涂等人类活动作用下的冲淤变化规律及其物理机理。结果表明,乍浦以上区域近50a来处于较显著的淤积状态,且有自上向下发展的趋势,这种淤积主要是由于钱塘江河口治江缩窄工程所引起的;湾内地形发生了局部调整,部分小型潮流槽脊系统趋于消亡,地形趋于平坦化,湾口北部2003年以后有转淤为冲的趋势,这与长江入海泥沙量锐减和该区域围垦工程等因素有关;1959-2003和2003-2010年两个时段,湾内泥沙淤积的年平均值分别为0.91×108和1.66×108 m3。对于整个钱塘江河口系统而言,即自杭州湾湾口至钱塘江河口段的闸口断面,长江入海泥沙量减少所产生的影响尚不明显,2003年以后泥沙淤积速率甚至有所上升。杭州湾近50a的冲淤变化是人为强烈干预下的大流域-河口系统响应与中小流域-河口系统响应的调整结果。

泉州湾泥沙运移与冲淤变化

运用"粒径趋势分析"方法研究泉州湾泥沙净输运趋势,借助210Pb测年法测定湾内北水道的沉积速率,并通过海图对比计算海湾冲淤变化。结果表明,泉州湾总体处于淤积之中,但湾内冲淤分布不平衡:北水道淤积程度重,其中上游是湾内的现代沉积中心;南水道是泥沙输运出湾的主通道,局部略微侵蚀。湾内涨、落潮流路的平面分异和地形条件的制约是北水道淤积的主要原因,强劲的落潮流以及径流是南水道成为泥沙输运主通道的主要动力条件。

长江口南支涨潮槽新桥水道冲淤变化的定量计算

根据1861～2002年100多年中的15幅海图资料，以GIS技术为支持，建立不同时期长江口水下数字高程模型（DEM），对长江河口南支涨潮槽新桥水道进行了冲淤变化的定量计算，并对比计算了多年来新桥水道0m岸线和5m等深线以及横断面的演变．计算结果显示在所研究的区域内自1861年以来新桥水道冲淤过程明显被分为三个阶段：1861～1926年的66a间新桥水道区域经过一段时间的冲刷后又重新产生淤积，总容积变化不大；1926～1958年的33a间新桥水道在不断的冲刷中总容积由2．603亿m^3增长到5．076亿m^3；1958年至今的45a时间里水道容积基本保持在平均5．02亿m^3．1926年新桥水道10m等深线已经形成一定的格局．1947年5m等深线向上延伸，扁担沙已经不再与崇明岛相连；1958年上下扁担沙的5m等深线基本连成一体，可以认为此时新桥水道已经形成．从新桥水道的横断面变化来看，其主泓不断发生变化，主泓经历了向北移的过程，移动约为1．1～2．8km．

长江河口拦门沙冲淤变化过程研究

该文在对长江河口拦门沙百余年来冲淤变化过程分析的基础上 ,利用GIS工具 ,计算了长江口拦门沙自 184 2年以来的冲淤量 ,其结果表明 ,15 0余年来 ,长江口拦门沙地区虽存在时冲时淤的变化规律 ,但总体上是处于不断淤积之中 ,在计算区域内净淤积总量达 4 0 .93× 10 8t ,最大年份高达约 1× 10 8t/a。这些可加深对河口拦门沙河段形成和沉积过程的认识 ,同时也可为长江河口深水航道治理工程提供科学依据。

近期长江口北港冲淤变化与微地貌特征

2014年7月11-18日和10月29-31日以多波束测深系统和浅地层剖面仪等先进现场测量仪器对长江口北港河槽进行走航测量,结合人类活动强干扰下的海图水深数据及河槽表层沉积物资料探讨近期长江口北港河槽冲淤变化与微地貌特征。结果表明:在流域来水量变化不明显,来沙量锐减的情况下,近年来长江口河口段中上游河槽整体上处于微冲刷环境,而青草沙水库工程的实施导致北港中段河槽的冲刷程度更甚且冲刷态势向下延伸。2002-2012年北港泥沙净冲刷量为6.54亿m3,平均每年冲刷0.65亿m3。在其冲刷环境的影响下,近期北港河槽底床上除发育平滑床底外,还广泛发育冲沟和凹坑等侵蚀性微地貌,而河槽受到冲刷将导致底沙推移质运动增强,同样有利于沙波微地貌的发育。沙波主要分布在河槽沉积物为细砂的北港中上段底床的大部分区域和拦门沙河段的局部区域。

现代黄河口地形地貌特征及冲淤变化

中科院海洋所2007年对黄河口进行了大范围、高精度的水深测量,2009年又对清水沟南部进行了加密测量。利用这些数据分析了现代黄河口的地形地貌特征。发现废弃河口黄河水下三角洲前缘斜坡,在5 m水深左右分布大规模的冲沟,2009年最新资料显示其规模有增大的趋势。将收集到的2000年和2007年数据进行对比计算,并对近年来老河口和现行河口地形变化比较大的区域设计了4条剖面线,分析讨论了研究区内的冲蚀淤积分布特点和水下三角洲地形变化情况。

基于GIS长江口北港河段冲淤变化的可视化分析

利用GIS技术，建立长江口北港1973～2003年间不同时期的水下数字高程模型，以此作为基础资料，通过叠合分析不同时期的水下地形图，得到长江口北港不同时段相对的河床冲淤分布图．分析了长江口北港30年来河道的冲淤变化和演变情况，并计算了河道泥沙冲淤量．结果表明，GIS技术是研究河床演变规律的一种行之有效的可视化方法；北港河段在1973～2003年问整体呈冲刷之势，泥沙冲刷量为1．58亿m^3，平均每年冲刷0．05亿mz^3；北港河床航道稳定性较差，受南、北港分汉口演变的影响，北港河床逐渐演变．洪水在北港河槽演变过程中起着重要的作用.

塔里木河现代河道冲淤变化的探讨

通过对现代塔里木河干流河道大断面的泥沙堆积情况、河道的基本特征和上游来水来沙条件的研究，认为塔里木河河道冲淤较大，主槽摆动频繁；涨水时低滩地淤积，落水时冲刷；每经一个汛期，滩面有所抬高；长时期内滩槽相对高差变化不大；河道淤积量大小主要取决于上游来沙、来水量。

洞庭湖冲淤变化分析(1956-1995年)

根据１９５６－１９９５年洞庭湖水文泥沙原型观测和地形测绘等翔实资料， 运用输沙量法和地形法对洞庭湖（湖区各站）冲淤变化进行了认真的统计分析分析，结果表明，洞庭湖来水量以四水为主，占 ５７． ８％ ；来沙量以四口为主，占 ７９． ５％，多年平均沉积率为 ７４． ０％，出湖仅占２６．０％；淤积量及出湖水沙量随着四口分流分沙比的减小而减少．洞庭湖年淤积量为 ４９． ３ × １０~８ｔ，其中四口水系约１７． ３ × １０~８ｔ，占３５．１％，天然湖泊约３２．０×１０~８ｔ，占６４．９％；天然湖泊年均淤积量、淤积体积、淤积厚度分别为０．８×１０~８ｔ、０．５７×１０~８ｍ~３、０．０１８ｍ洞庭湖水系中，松滋河的东西两支、资水尾闾、草尾河、西洞庭湖两个出口等测站河床呈冲刷趋势，其他水系湖泊呈淤积状态洞庭湖出口河道从１９８８年起显冲刷迹象。

长江口新浏河沙冲淤变化监测及定量分析

用浅地层剖面仪、旁侧声纳等现代化测量技术对长江口新浏河沙水域进行调查监测 ,通过对数据进行后期处理、统计和定量分析 ,得出近十年来新浏河沙沙体冲淤变化量。沙体冲淤变化剧烈 ,浏河沙被冲开一条深槽 ,新浏河沙串沟滩槽易位 ;宝山水道上口逐渐淤浅 ,而且淤浅段逐渐向下游扩展 ,宝山水道与新浏河沙串沟之间相互制约 ,此消彼长。

福建平海湾外湾表层沉积物粒度特征及冲淤变化

通过对平海湾外湾106个表层沉积物样品的粒度分析,阐述了平海湾外湾表层沉积物的物质组成和粒度参数分布特征.利用沉积物粒径趋势模型初步探讨了平海湾外湾的沉积物输运趋势,结合新老海图对比,分析了该海域的冲淤变化特征,并结合平海湾发展规划选取代表站位来分析计算潮流和波浪对海底沉积物的冲刷.结果表明,研究海域表层沉积物可分为5种类型,主要为粘土质粉砂,随着水深的增加,沉积物呈逐渐变细的趋势.沉积物的平均粒径(Mz)、分选系数(σi)、偏态(S_(ki))及峰态(K_g)的分布与研究区海域沉积环境和水动力条件等相对应.粒径趋势分析显示研究区表层沉积物的输运趋势主要为NW向和SE向.对比不同年代海图及观测资料表明,研究海域呈弱淤积状态;经过分析计算,研究区海底沉积物不是受到潮流而是波浪的冲刷.

河床床面冲淤变化对渗渠产水量的影响

渗渠取水是一种传统的取水方式,其产水量会随着时间的推移而逐渐减少。影响渗渠产水量的因素是多方面的,河床床面冲淤变化对渗渠产水量的影响尤为突出。本文比较清水、浑水试验时的渗渠产水量,说明河床床面冲淤变化对渗渠产水量的影响,提出设计渗渠时应尽量将渗渠布置在水力条件良好的河段。本项研究成果可供实际工程参考。

象山港航道冲淤变化初步分析

利用象山港海湾不同年份的水深地形资料，运用GIS技术采用航道轴线剖面水深地形叠加对比和海床平面冲淤计算相结合的方法，应用以往水文泥沙等资料综合分析象山港航道区域的冲淤变化。结果表明40a来象山港航道区域总体冲淤基本平衡，大致以双德山附近海域为界，以东牛鼻山浅段和西屿山-双德山深段两区段以微淤为主，平均厚度分别为0．08—0．24m和0．51—0．58m，并具有缓慢淤积的趋势；以西的浅段和深段则以微冲为主，平均厚度为0．32—0．62m，并具有轻微冲刷的趋势。

黄河三角洲前缘桩106至黄河海港岸段海底地形冲淤变化研究

1976年黄河改道从水清沟入海后,黄河三角洲前沿桩106至黄河海港岸段的海底地形遭受强烈侵蚀,岸滩不断蚀退。黄河三角洲强侵蚀岸段岸线监测资料与历史资料分析研究结果表明,1985-2004年该区最大侵蚀深度达7.5 m,其强侵蚀区中心位置经历了由西北向东南移动的过程,范围不断缩小,目前局部地区已发生淤积现象。种种迹象表明,从冲淤并存和以侵蚀为主向冲淤平衡过渡的现象还将长期进行下去。

甬江口及附近海域冲淤变化研究分析

利用1935年、1962年、1979年、2004年这四个年份的海图资料,建立了甬江口及附近海域的数字高程模型(DEM),进而定量计算了不同时段的海床平面冲淤变化、海岸演变和滩槽平面变化。结果表明,在1935-2004年间,甬江口及附近海域总体上以轻微淤积为主,年均淤积速率4.24 cm/a;岸线持续向海推进,潮滩呈淤涨态势,而深槽则趋于萎缩。但冲淤性质在不同时段有所不同,呈现出由冲转淤的调整趋势,这种趋势主要是人为因素作用的结果。

近期长江河口南槽冲淤变化与微地貌特征

2015年2月1-7日采用多波束测深系统对长江口南槽河段进行走航测量,结合人类活动强干扰下的海图水深数据及河槽表层沉积物资料,探讨近期长江河口南槽河段河槽冲淤变化与微地貌特征。结果表明:在三峡工程等流域大型工程和深水航道治理工程等河口工程的共同影响下,近期南槽河段上段持续受到冲刷且冲刷态势向下延伸,在1995-2013年南槽河段(中下段和口外段)共淤积1.96亿m^3,平均每年淤积0.11亿m^3;2002-2013年南槽河段(上段至口外段)共冲刷4.98亿m^3,平均每年冲刷0.45亿m^3;在其冲刷环境的影响下,近期南槽底床上除发育平滑床底外,还广泛发育冲沟和凹坑等侵蚀性微地貌,而上段河槽持续受到冲刷导致底沙推移质运动增强,发育了小区域的沙波微地貌,这是首次在南槽观测到的沙波。

金塘水道冲淤变化分析

利用1935年、1962年、1987年和2004年4个典型年份的水深地形资料,通过建立这些年份金塘水道的数字高程模型,定量计算了不同时段海床平面冲淤和特征等深线位移的变化,并结合实测水文泥沙资料和南北两岸的水利水运工程布局,初步分析了冲淤变化的原因。结果表明,在1935—2004年的69年中,金塘水道的海床平面整体上以轻微冲刷为主,冲刷速率为2.3 em/a,而潮滩则表现为不断淤涨;水道冲淤在不同时段存在一定的差异,呈现由冲刷转向淤积的调整趋势,这种趋势可认为人为因素的作用大于自然环境因素的作用。

乐清湾大乌港水道冲淤变化分析

大乌港水道位于乐清湾中湾西侧,是乐清湾内外湾水沙交换的主要潮流通道之一。根据1933-2005年间5个年份的水深地形资料,采用GIS技术建立大乌港水道不同年份的数字高程模型(DEM)。通过模型叠合对大乌港水道近70年间进行数字化冲淤定量计算,结合实测水文泥沙、地貌形态、人类开发活动等资料综合分析表明:大乌港水道整体上处于缓慢淤积的趋势,其南北两端潮流分汇流缓流区的淤积幅度大于中间的潮流畅通区段,断面形态及深槽位置未发生大的改变;堵港、围涂等人类活动加速了大乌港水道的淤积过程。

澜沧江河道冲淤变化与来沙系数的格兰吉尔因果分析

采用格兰吉尔因果关系模型以及时间序列平稳性的ADF检验技术,结合23年的实测资料数据,分析了澜沧江天然来沙量的变化是否会导致澜沧江河道冲淤发生变化。结果发现:(1)澜沧江历年来沙系数变化是一个不稳定的时间过程、但历年冲淤变化却是一个稳定的时间过程;(2)澜沧江河道(允景洪断面)历年来沙系数变化对于冲淤变化不存在格兰吉尔因果关系,或前者对后者无预测关系,因此澜沧江河道来沙系数的增加(或减少)都不一定导致断面淤积量增大(或冲刷量增大)。前人得出的"随来沙系数的增大,断面淤积量有所增加,反之,则冲刷量增加"的结论值得商榷。

小浪底调控对黄河口冲淤变化的影响机制

通过天然水沙和调水调沙环境下黄河口冲淤变化的对比分析,探讨小浪底对黄河口冲淤变化的影响机制。结果表明:造陆面积与黄河来水来沙量呈显著的正相关,小浪底的调控作用改善了黄河来水来沙条件,使黄河口迅速由蚀退状态转为淤积状态,沙嘴以0.9km/a的速率迅速延伸,小浪底调控初期(2003-2006年)的造陆速率是天然水沙条件下(1977-1989年)的1.34倍,每1×108 t泥沙的沙嘴延伸长度则为2.9倍;为使黄河口朝良性方向发展,小浪底在运行中应控制利津站的水沙比在0.02t/m3左右,来沙系数稳定在0.01～0.015(kg·s)/m6,即至少保证径流量2×1010 m3,输沙量(3～4)×108 t,含沙量6.34～9.52kg/m3。