【摘 要】
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入海河口的最大浑浊带一般位于河口盐、淡水交汇处,含沙量显著高于其上、下游,同时,近底层水域长期存在着高浓度悬沙聚集的现象。河口最大浑浊带受泥沙来源、河口动力过程、盐淡水相互作用等多重因素作用影响,具有十分复杂的运动规律,研究河口最大浑浊带含沙量变化过程、特征及影响机制,对河口地貌发育、三角洲演变具有重要意义。近40年来,流域来沙持续减少对河口最大浑浊带含沙量产生了深刻影响。研究基于课题组2019年
【基金项目】
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国际合作重点专项基金:中美大河三角洲侵蚀灾害与应对策略比较研究(2017YFE0107400); 上海市科委项目:长江河口河势系统新格局及稳定性研究(18DZ1206401)
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入海河口的最大浑浊带一般位于河口盐、淡水交汇处,含沙量显著高于其上、下游,同时,近底层水域长期存在着高浓度悬沙聚集的现象。河口最大浑浊带受泥沙来源、河口动力过程、盐淡水相互作用等多重因素作用影响,具有十分复杂的运动规律,研究河口最大浑浊带含沙量变化过程、特征及影响机制,对河口地貌发育、三角洲演变具有重要意义。近40年来,流域来沙持续减少对河口最大浑浊带含沙量产生了深刻影响。研究基于课题组2019年9月及2020年7月在长江口开展最大浑浊带洪季综合水文调查得到的实测数据,通过现场调查、实验分析、水文统计分析等方法,选取相近站位可对比历史资料(1982年、1984年、1985年、1996年、2003年、2004年、2013年),分析径流、最大浑浊带及口外10 m等深线含沙量变化特征,研究径流泥沙持续减少背景下河口最大浑浊带含沙量下降过程、影响因素及其动力机制,初步结果如下:(1)流域来沙持续减少是河口最大浑浊带含沙量下降的主要原因流域来沙持续减少是河口最大浑浊带含沙量下降的主要原因。流域来沙减少一方面导致低含沙量径流进入河口区域,减少最大浑浊带泥沙来源,另一方面流域来沙持续减少致使河口三角洲经历沉积放缓、平衡和局部侵蚀过程,河口三角洲再悬浮泥沙来源减少,并影响河口最大浑浊带泥沙供给。径流含沙量减少与最大浑浊带含沙量下降具有较高的相关性,从1982年至2019年间,最大浑浊带平均含沙量从1.5 kg/m3下降至0.44 kg/m3,径流平均含沙量从0.54 kg/m3下降至0.11 kg/m3;但最大浑浊带含沙量的下降存在一定滞后性,大致以2004年左右为分界,径流含沙量下降速率呈“前快后慢”特征(1982年至2004年间,径流平均含沙量下降0.36 kg/m3,2004年至2019年期间平均含沙量仅下降0.07 kg/m3),而最大浑浊带含沙量大致以1996年为界,下降速率呈“前慢后快”特征(1982年至1996年间,最大浑浊带平均含沙量仅下降0.1 kg/m3,而1996年至2019年下降0.96 kg/m3);此外径流来沙减少对最大浑浊带表层含沙量影响更为直接。(2)泥沙再悬浮延缓河口最大浑浊带含沙量减少趋势径流来沙在近40年来持续逐渐下降,1982年径流含沙量为0.54 kg/m3,高于同时期口外0.42 kg/m3,至2019年径流含沙量为0.11 kg/m3,而口外含沙量到2019年下降到0.25 kg/m3,径流含沙量下降幅度高于口外含沙量下降幅度。计算结果表明口外泥沙存在向口内输运趋势,口外泥沙再悬浮能够为河口最大浑浊带补充泥沙物质,并延缓河口最大浑浊带含沙量减少趋势。(3)河口纵向环流是稳定最大浑浊带底部高含沙量的重要原因入海河口水体由于盐淡水密度差异,从而形成表层淡水向海,底层海水向陆的纵向环流体系。河口纵向环流是口外再悬浮泥沙向口内输运的重要动力过程,口外再悬浮泥沙在河口纵向环流作用下向口内输运,成为河口最大浑浊带含沙量的重要补充,是稳定河口最大浑浊带底部高含沙量的重要原因。径流泥沙补充下降,最大浑浊带水体表、底层含沙量均呈现下降趋势,底部水体含沙量由于受到口外再悬浮泥沙补给,最大浑浊带水体底部含沙量下降幅度低于表层。
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