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根据珠江三角洲网河近几十年水文资料,分析得出1993年前后三角洲网河及口门分流分沙比发生了重大变化,网河区水沙分配变化必然会对伶仃洋的水沙场产生影响,从而影响其地形变化。西、北江网河区顶点三水和马口站分流比和分沙比于1993年发生了重大的变化,三水站的分流比和分沙比突然增大,分流比由13.2%上升到21.3%,分沙比则由12.0%上升到20.6%。网河区水沙分配的变化,引起了网河下游各口门出海水沙分配比也发生相应的变化,通过珠江三角洲东部四个口门进入伶仃洋的水沙占整个珠江来水来沙比由二十世纪八十年代的53.4%、47.7%分别上升到九十年代的61.1%、54.0%。这些变化必然会引起伶仃洋水沙场特征的变化,本文重点探讨1993年后网河区水沙分配格局重大改变后对伶仃洋水沙场及地形演变产生的影响。
对比1989年和1998年伶仃洋历史海图分别代表珠江网河水沙分配变化前后,伶仃洋地形特征,分析了珠江三角洲网河及口门水沙分配变化影响下,伶仃洋滩槽的地形变化。分析表明随着东四门分流分沙比的增加,伶仃洋西滩淤积加快,5m等深线普遍向东移了0.1-1.2km,但是这一时期,由于围垦速度快,且西滩向东扩展受西槽控制,从而使整个西滩面积缩小。西槽由于航道疏浚水深不断增大,涨潮动力加强,加上分流比的增加,径流动力也加强,西槽处于冲刷状态。中滩受西槽影响也受侵蚀加深。东槽基本上是冲刷状态,但是较西槽和中滩,冲刷幅度小。东滩变化不大。
应用中山大学海洋研究中心开发的河口动力、形态、沉积二维数学模型CCOST-2D,以1988年和1996年的实测资料分别代表网河水沙分配变化前后水沙边界,模拟网河水沙分配变化前后的水沙场。模拟结果综合分析表明:(1)网河水沙分配变化后伶仃洋水动力场势力整体增强,表现为无论洪季还是枯季,伶仃洋东、西槽涨、落潮流均得到加强,流速增大,这也与出海航道浚深有关。伶仃洋水动力场的变化具有区域差异性,虎门口和凫洲水道附近的伶仃洋北部、东槽和西槽水动力增强;伶仃洋西滩涨潮流势减弱,特别是在洪季,西部各口门区涨潮流势微弱,径流占优势这与分流比的增大有关;东滩水动力特征变化不大。
(2)随着伶仃洋径流量的增加,余流流速增大,平均提高了0.02m/s;东四口门、西部浅滩和西槽余流势力增强,变化明显;伶仃洋东部和东南部受径流影响小,余流变化不大。
(3)珠江网河分沙比变化后,伶仃洋含沙量升高,平均增加了0.02~0.05kg/m3;悬沙浓度高值区范围扩大。西部浅滩和虎门口为悬沙浓度高值区,悬沙含量升高和范围扩大最为明显,虎门和蕉门凫洲水道涨、落潮流相互作用,部分悬沙输入到东槽北部,使得东槽北部悬沙含量增大;西槽和中部矾石浅滩以及东槽和东滩北部也是悬沙含量增大区;伶仃洋南部水域悬沙浓度变化不大。