椒江河口最大浑浊带悬沙粒径分布及其对潮动力的响应

以枯水季节大、小潮期３个时间连续（２５ｈ）站和１条纵剖面１０个瞬时观测站的悬沙粒径资料为基础，通过对悬沙不同粒级，中值粒径及粒度参数的计算和统计，本文讨论了悬沙粒径分布的区域变化和潮汐周期变化，并表明其主要受物质来源、底部沉积物再悬浮物质和絮凝沉降３个因素影响，其中第二个因素的作用大潮期比小潮期显著，第三个因素的作用小潮期则较大潮期明显。

近70a来椒江河口河床冲淤调整机理

利用近70 a来19个不同年份的水深地形资料,基于GIS技术进行数字化冲淤分析,结合实测水文泥沙资料和人类活动,探讨椒江山溪性强潮河口河床冲淤调整过程。研究表明,近70 a来无论是在河床纵横剖面还是在平面上,冲淤调整经历了较明显的四个阶段,可是平面上比纵横剖面上的平均冲淤速率更趋于整体性:(1)以自然作用为主,处于缓慢冲刷状态,冲刷区占65.4%,全区年均冲刷速率为2.3 cm/a,年均冲刷量为53.7×104m3;(2)受支流永宁江上游建库蓄水影响,从缓慢冲刷转为较明显的淤积状态,淤积区占66.2%,全区年均淤积速率为2.2 cm/a,年均淤积量为50.4×104m3;(3)受航道整治完成的部分工程作用,由淤积又转为轻微冲刷状态,冲刷区占62.6%,全区年均冲刷速率为1.8 cm/a,年均冲刷量为41.4×104m3;(4)受航道和支流永宁江的综合整治作用,从轻微冲刷朝加速冲刷方向发展,冲刷区占71.5%,全区年均冲刷速率为5.6 cm/a,年均冲刷量为130.8×104m3。这在某种程度上意味着椒江山溪性强潮河口河床冲淤调整受人为影响比受自然影响大。

江道采砂对椒江河口的影响分析

椒江河口以牛头颈口门为界,分为口内和口外,口内为椒江、灵江和永宁江,口外为椒江口。一般情况下,随着椒江流域径流丰枯变化,泥沙在口外与口内之间来回搬运,口内河床呈"洪冲潮淤",口外相反,自然状态下总体较为稳定。1990后,椒江河口河床呈持续下降的异常变化,且口内下降幅度明显大于口外,本文通过分析河口区近期潮动力变化和各类工程的影响特点,认为近期异常变化主要是由于口内椒江和灵江江道采沙引起,并采用河口河相关系对椒江口断面变化幅度进行验算。

椒江河口沉积物As、Hg黄铁矿矿化程度及其生物有效性

本文利用取自浙江椒江河口3个未扰动柱状沉积物样,进行了孔隙水化学测试、固相沉积物的活性分量与黄铁矿分量的分级提取和测试,结果表明:Hg主要以黄铁矿态形式存在于沉积物中。As在有机碳较高的河口区潮上带和沉积速率较慢的潮下带主要以黄铁矿形态存在[DTMP(degree of trace metal pyritization,痕量元素黄铁矿矿化程度)>50%)],而在中潮带As的黄铁矿矿化程度略低(DTMP均值为40.99%),研究区DOP(Fe的黄铁矿矿化程度)值普遍较低(<35%),Mn-DTMP低于3.32%。从而揭示了浙江椒江河口沉积物在数厘米以下,毒性痕量元素Hg和As被高度黄铁矿矿化的规律性,并指出在遇有海事活动或风暴潮事件对海底沉积物进行扰动时,河口沉积物与充氧的海水反应,高度黄铁矿矿化的痕量元素会转变成活性态,从而导致近海生态系统的毒性事件。

椒江河口径、潮流变化对含沙量时空分布的影响

通过对3次水文泥沙测验资料的整理,分析了椒江河口含沙量在纵向、垂向的空间分布和随季节变化、潮汛变化、涨落潮变化等时间分布特征;依据径、潮流相对强弱的不同,将椒江河口分为3个区段来讨论。研究表明:1径、潮流通过对河床的冲刷和对泥沙的输运来实现对含沙量时空分布的影响。2径流控制的河段含沙量垂向变化梯度大于潮流控制的河段。不同区段含沙量峰值出现时刻具有显著差异,含沙量变化周期大致有两种,分别约为6和12 h。造成各区段差异的原因主要与水流输沙方向,水力活跃度和沙源供给有关。3径流量增大能显著提高灵江河床冲刷速率,且对含沙量起到"稀释"作用。4洪水将严重破坏含沙量分布的规律性,各区段含沙量明显降低且持续时间较长。

椒江河口湾海床演变分析

通过分析水文泥沙资料和多年海图资料,研究1931—2004年间椒江河口湾海床演变及其原因。结果表明:1931—1970年,椒江河口湾岸线向海推移、推移速率较快,湾内普遍发生淤积;之后,由于来沙减少、口外两侧滩面减小和海堤的束水作用等原因,河口深槽及口外航道冲刷,其余区域淤积变轻、并趋于床面基本稳定。

椒江河口挟沙能力经验公式在其河床冲淤预测中的应用

为计算椒江河口的挟沙能力,依据近年来的水文泥沙实测资料,从"背景含沙量"概念入手,结合水流紊动作用与泥沙重力作用的对比关系,得出了适用于椒江河口的挟沙能力经验式。运用该式预测了短期内河床的冲淤趋势,并将预测结果与实测及数模计算数据进行了比较。结果表明,椒江河口背景含沙量的形成是由最大浑浊带的存在、潮波作用以及悬、底沙在径、潮流作用下频繁交换等几个因素引起;引入"背景含沙量"的挟沙能力经验式可较好地计算椒江河口的挟沙能力,可用于预测河床冲淤趋势,计算结果与实测情况基本一致。研究成果可用于椒江河口的河床冲淤估算,并为类似河口的闸下淤积预估提供了参考。

椒江河口层化动力特性研究

基于椒江河口大、小潮期间水位、流速、盐度和悬沙浓度观测数据,研究了椒江河口主潮汐通道的水动力、盐度和悬沙浓度的时空变化特征,解释了高浊度强潮作用下的层化物理机制。椒江河口大潮期悬沙浓度和盐度均大于小潮期,主潮汐通道区域落潮期悬沙浓度大于涨潮期;盐度随潮变化,盐水锋面出现在S2测站,锋面附近出现最大浑浊带;自陆向海,悬沙浓度递减,盐度递增;随水深增加,悬沙浓度与盐度递增。Richardson数与混合参数显示,盐度和悬沙引起的层化现象,是随着潮汐的变化而变化,涨潮时的层化均强于落潮,小潮时的层化持续时间最长,区域更广。混合参数随潮周期变化,大潮期高于临界值1.0,小潮期低于临界值1.0。小潮期水体层化强于大潮期;潮汐应变项是影响势能差异变化率的重要因素;落潮期间层化向混合状态转化,涨潮相反。

椒江河口高混浊水混合过程分析

根据199年洪季的实测资料分析了高度浑浊的椒江河口的混合过程，并探讨了水动力学和沉积动力学因素对河口混合的重要作用。调查研究表明，椒江河口最大浑浊带下的高浑浊水一浮泥层厚达1m，高浑浊水-浮泥层与上覆水之间是泥跃层。泥跃层与高混浊水-浮泥层对水体稳定的作用比同期观测到的盐跃层大17倍以上。当高浑浊水-浮泥层被侵蚀时，在高浑浊水-浮泥层中的低盐水体又增加了水体的垂向混合能力。

椒江河口段河床黄砂量分析计算

椒江是浙江省第三大水系,主流发源于仙居县与缙云县交界的天堂尖,曲折东流,经仙居、临海、椒江至松浦闸处入台州湾,主流全长209.0km,流域面积6603.0km2,落差800m,平均坡降3.8‰。为满足椒江河口两岸地区基础设施建设所需黄砂的供需协调,保持经济社会可持续发展,根据河床中实测的黄砂分布、砂层厚度及含砂量资料,并分析确定河道纵、横向的黄砂可开采区和禁采区,然后分析计算河床中黄砂的蕴藏量和可开采量,经计算,椒江河口石仙妇至椒江大桥段黄砂蕴藏量为1239.0万t,可开采量为735.6万t,为今后该河段开采黄砂资源的数量提供了准确的依据。

临海至椒江大桥段采砂对椒江河口的水动力影响研究

随着社会经济的发展,椒江河口采砂活动日益频繁。采砂改变河床条件,必然对河口区水动力条件产生明显影响。这种影响主要表现在低潮位降低,高潮位抬升,潮差和纳潮量均增大,潮流流速增加。在临海至海门河段,这种影响越往河口段上游越明显。通过研究椒江河口采砂前、后的河口水动力变化,分析影响产生的机理。

大规模采砂对椒江河口段河床的影响及对策

根据椒江河口段大规模采砂前后的实测水下地形资料,对石仙妇至椒江大桥段的河床演变进行分析后发现,大规模采砂使该段河床明显下降,该段河床总体上是被刷深的,2002年该段河道容积比1993年累计增大了492.2万m3。1993年至2002年该段河床高程平均下降了0.68 m。为确保河滩和堤防的稳定,提出了相应的采砂管理措施,划定了禁止采砂区,提倡减少采砂量、弃碴就地处置和实行采砂年检制度。只要加强对采砂的科学管理,椒江河口段的采砂不但不会影响通航,反而对加大航道水深是有益的,即采砂能起到疏浚航道的作用。

椒江河口春季悬沙输运特征及通量机制研究

通过分析2016年3月椒江河口两个定点站位的潮周期水文泥沙观测数据,研究了椒江河口春季悬沙输运特征及通量机制。结果表明,河口内侧站位潮流速大于外侧站位值,两站位垂线平均悬沙浓度分别为0.3~5.8kg/m^3和0.3~1.0kg/m^3。悬沙通量机制分解表明,内侧站以向海的潮泵输沙效应最显著,对单宽输沙量绝对值贡献率为43.9%,其次是向陆的平流和垂向净环流输沙,综合作用下悬沙向陆净输移0.39kg/(m·s);外侧站位以向海的平流输沙为主导作用,贡献率为72.6%,悬沙向海净输移0.10kg/(m·s)。小波分析和频谱分析表明,含沙量、输沙率及流速三者之间存在不同的响应关系,内侧站输沙率主要受流速的影响,而外侧站位则主要受控于悬沙浓度变化。

椒江河口水沙特征分析和悬沙分布推算

基于椒江河口2009~2014年洪、枯季共5次全潮水文泥沙测验数据,分析了河口区的水沙特征,建立了河口区洪、枯季大潮期半潮平均涨落潮水沙关系,利用二维潮流泥沙数学模型结果对水沙关系推算的含沙量分布进行了验证。结果表明：椒江河口的水流从外海至口门逐渐增大,高浓度悬沙从口外向口门积聚,白沙至琅矶山一线以西海域的悬沙浓度较高;河口区含沙量分布与流场及水下地形呈良好的相关关系;结合潮流场数值模拟结果,拟合的水沙关系可较好地推算出河口区的悬沙浓度分布。

椒江河口洪季最大浑浊带核部的悬沙分选机制

以实测悬沙粒径、流速、含沙量资料为基础,通过悬沙不同粒级组分、中值粒径以及粒度参数的统计,分析椒江河口最大浑浊带核部悬沙粒径分布变化特性。研究表明,悬沙粒径分选主要受物质来源、潮流动力作用下底部部分物质再悬浮和絮凝沉降3个因素的影响。其中第二个因素起主导作用,大潮期比小潮期显著,第三个因素的作用主要发生在涨落憩前后低流速期,并在表层较近底层的水体明显。

椒江河口生态环境质量评价

根据2003年8月调查资料,对椒江河口的生态环境质量进行评价。结果表明:椒江河口水体的DIN、DIP、Hg、Pb、DO、COD等6项属重污染,水体富营养化指数0.67￣1237,均值288;表层沉积物的单项标准指数均小于1;河口水域底栖生物种类6种,多样性指数H'为0～1.92;潮间带共鉴定大型潮间带生物38种,H'为1.03～2.40之间,种类多样性差,丰度低,个体分布不均匀,生态环境脆弱。

椒江河口补偿工程对河口动力及河床演变的影响

为研究永宁江建闸补偿工程对椒江河口影响,根据椒江河口的水文测验资料,分析了补偿整治工程对河口动力沉积因素的影响,探索了工程影响河段河床演变对工程的响应。文章认为补偿工程后,南槽纳潮量增大、动力增加显著,南槽稳定刷深,达到了改善南槽航道及港区水深的目的;北槽动力相对减弱,北槽淤浅,浅滩有所发育;河床冲淤变化趋于稳定,将达到新的平衡。

椒江河口大潮潮流特性的数值分析

采用平面二维三角形单元显性有限元潮流模型对椒江河口大潮潮流特性进行数值模拟 ,分析了椒江河口的大潮潮流特性 。

椒江河口悬沙浓度时空变化特征分析

2013年12月和2014年6月,在椒江河口各布设6个水文观测站,进行洪枯2季大小潮水文观测,以此实测资料为基础,分析了椒江河口悬沙浓度的时空分布变化特征。结果表明:(1)椒江河口悬沙浓度一般而言枯季高于洪季,大潮高于小潮;(2)纵向分布上,从上游椒江河道向下游椒江口门,再至台州湾海域,悬沙浓度逐渐降低;(3)垂向分布上,椒江河口最大浑浊带内发育有泥跃层是其垂向分布的最显著特点。泥跃层的发育受潮流速、悬沙浓度、盐度的共同影响,枯季较洪季发育显著,枯季小潮时最为发育。

浙江省人民政府办公厅关于同意调整椒江河口管理界线的复函浙政办函[2020]81号

台州市人民政府:你市《关于要求调整椒江河口管理界线的请示》(台政[2020]48号)收悉。经省政府同意,现函复如下:一、原则同意将椒江河口管理界线由小圆山至牛头颈连线调整为北岸临海南洋涂海塘西角(东经121°32′49.49″、北纬28°41′27.78″)至南岸椒江十一转角(东经121°32′30.72″、北纬28°39′10.10″)连线。