长江口第二_三代冲积岛浅滩演变特征分析
岸带陆海相互作用最敏感和最脆弱的地貌单元之
一[ 5] , 所以了解其在人类高强度开发背景下, 尤其是在三峡工程、南水北调和长江口深水航道等众多重
大工程建设时期的演变趋势, 是河口海岸地貌学工作者和水利工程建设者共同关心的课题。本文以历
史海图为基础, 定量分析 1879 年以来长兴岛、横沙岛和九段沙等第二、三代冲积岛浅滩的时空变化特
时段
时间间隔
面积 km2!a- 1
体积 107m3!a- 1
0m
- 2m
- 5m - 5~ - 2m - 2~ 0m - 5~ 0m
1879~ 1931
52
- 0 69 - 1 62 - 0 87 - 0 38 - 0 19 - 0 57
1931~ 1958
27
- 0 32
0 10
- 2 28 - 0 33
0 86
1 03
0 29
0 13
0 42
1879~ 1931
52
- 0 47 - 1 94 - 3 99 - 1 18 - 0 24 - 1 42
横 1931~ 1958
27
- 0 51
1 19
3 94
0 77
0 07
0 84
沙 1958~ 1995
37
0 29
0 25
2 30
0 38
0 05
0 43
人类活动对冲积岛浅滩的影响越来越强烈, 浅滩 的自然演变过程甚至会发生改变。
关键词: 长江口; 冲积岛; 浅滩; 演变; GIS
中图分类号:TV142 P737
文献标识 码: A
文章编号: 0468 155X( 2004) 06 0057 07
长江每年约 4 33 亿 t 泥沙进入河口区, 形成
众多水下沙洲并逐渐出露水面, 形成长江口四大
此基 础上, 对长江口第二、三代冲积岛 长兴岛、横沙岛 和九段沙浅 滩的面积、体积、冲淤量、冲淤 厚度和 等
深线 水平推移速率进行计算。结果表明: 近 150 年来, 长 江口第二、三 代冲积岛 浅滩总 体上呈 淤涨趋 势, 并 沿
东南方向向海推展。1879~ 2000 年间共淤积泥沙 19 48 亿 t, 平 均每 年淤积 0 161 亿 t, 约 占大 通泥沙 通量 的
沙 1958~ 1995
37
- 0 85 - 0 73 - 0 94 - 0 25 - 0 15 - 0 40
东 1995~ 1998
3
2 13
0 78
- 1 23 - 0 07
0 29
0 22
滩 1998~ 2000
2
4 52
16 05
11 35
4 11
2 03
6 14
1879~ 2000
121
0 29
征, 为长江流域水资源管理、长江口滩涂资源开发提供科学依据, 对长江口航道整治和港口建设也具有
一定的参考价值。
收稿日期: 2003_12_29 基金项目: 国家重点基础研究发展规划项目( 2002CB412407) 作者简介: 胡红兵( 1971- ) , 男, 湖北长阳人, 硕士生, 从事河口海岸工程地貌研究。
先扫描海图, 然后用 MapInfo 7 0 数字化, 将海图水深点、等深线和岸线输入计算机, 并检查订正数 字化结果。为了便于对长兴岛、横沙岛和九段沙浅滩的演变历史进行对比分析, 数字化分别在长兴、横 沙和九段沙周围- 5m 等深线包络的范围内进行。当- 5m 等深线包络两个或两个以上岛屿浅滩时, 则 用- 2m 等深线之间水深最大点的连线作为- 5m 等深线的界限进行分割。另外将横沙岛浅滩分为横沙 东滩和横沙浅滩两部分, 横沙东滩与横沙岛陆地相连, 横沙浅滩由原来的铜沙浅滩演变而来, 与横沙东 滩之间有窜沟相隔( 图 2) 。由于不同时期海图采用的水深基准面不同, 因此将各个时期的水深值统一 订正到理论深度基准面[ 6] , 采用 Kriging 插值方法生成栅格文件, 建立各时期长兴岛浅滩、横沙东滩、横 沙浅滩和九段沙的水下数字高程模型( DEM) 。在此基础上, 利用 GIS 统计和计算 1879 年以来长兴岛浅 滩、横沙东滩、横沙浅滩和 1931 年以来九段沙 0m、- 2m、- 5m 面积, - 5~ - 2m、- 2~ 0m、- 5~ 0m 体 积, 冲淤厚度和等深线水平推移速率。采用长江口- 5~ 0m 浅滩沉积物平均容重 1 7 t m3将- 5~ 0m 体 积折算成泥沙冲淤量。
图 2 1879~ 1995 年间长江口第二、三代冲积岛浅滩演变示意图 Fig . 2 Evolution of the shoals from 1879 to 1995 in the study area
2 结果分析
2 1 长江口第二、三代冲积岛浅滩时间变化特征 2 1 1 面积变化
1879~ 2000 年间, 浅滩总面积呈增加趋势, 到 2000 年 0m、- 2m、- 5m 面积分别达到 290 km2、702 km2 、1 139 km2 , 年平均增长率分别为 0 73 km2 a、1 82 km2 a、2 31 km2 a。各浅滩面积的变化趋势不同, 长兴岛浅滩和横沙浅滩面积减少, 横沙东滩面积增加, 九段沙自 1931 年以来面积增加很快, 到 2000 年 0m、- 2m、- 5m 面积分别比 1931 年增加了 11、9、6 倍, 年平均增长率分别为 1 63 km2 a、3 37 km2 a、5 11 km2 a, 是面积增长最快的浅滩。各浅滩不同时段的变化趋势各不相同, 变化幅度也相差较大( 表 1) 。
冲积 岛( 图 1) 。早期的崇 明岛形成 至今已 历千
年, 为长江口第一代冲积岛, 其向北并岸将是大势
所趋, 而长兴岛和横沙岛则可能取代现在的崇明 岛[ 1,2] 。长兴岛的大部分沙洲和横沙岛形成于 19 世纪中叶[ 3] , 九段沙形成 更晚, 20 世 纪中叶才逐 步发展成为河口沙岛[ 4] , 因此可以将长兴岛、横沙
2. 1. 2 体积和冲淤变化 1879~ 2000 年间, 浅滩总体积增加, 呈淤涨趋势, 到 2000 年- 5~ - 2m、- 2~ 0m、- 5~ 0m 体积分别
达到 27 亿 m3 、11 亿 m3 、38 亿 m3 , 年平均增长率分别为 0 062 亿 m3 、0 033 亿 m3 、0 095 亿 m3 。近 150 年 来长江口第二、三代冲积岛浅滩共淤积了 19 48 亿 t, 约占大通泥沙通量的 3 72% , 年均淤厚 0 83 cm。
2004 年 12 月
泥沙研究 Journal of Sediment Research
第6期
长江口第二、三代冲积岛浅滩演变特征分析
胡红兵, 程和琴, 胡方西, 胡 辉
( 华东师范大学 河口海岸国家重点实验室, 上海 200062)
摘要: 利用 GIS 对 1879~ 2000 年 7 幅长江口地区海图数字化, 建立各时期长江口水下数 字高程模型 ( DEM ) , 在
2
10 04
12 91 - 8 46
0 67
4 95
5 62
1879~ 2000
121
0 73
1 82
2 31
0 62
0 33
0 95
2 52 3 14 - 1 55 14 06 3 01
0 61 0 31 4 03 - 4 53 9 * * 负值表示冲刷
0 63
0 17
0 19
0 36
1931~ 1958
27
- 2 22
0 83
- 0 06
0 11
0 07
0 18
总 1958~ 1995
37
1 43
3 81
8 03
1 78
0 60
2 38
体 1995~ 1998
3
2 99
1 77 - 10 73 - 1 34 - 1 32 - 2 66
1998~ 2000
58
表 1 1879 年以来长江口第二、三代冲积岛浅滩面积、体积 、冲淤量、冲淤厚度年均变化率 T able 1 Average annual change rate of area, volume, amount and thickness of deposited or eroded sediment of the shoals in the study area since 1879
岛和九段沙三岛称为长江口的第二、三代冲积岛。
长江口第二、三代冲积岛基本成型的时期同时也 是长江流域人类活动强度日益增大的时期。这些 冲积岛周围分布的浅滩( - 5m 等深线以浅) 是海
图 1 长江口及研究区域示意图 Fig. 1 Sketch of the Changjiang Estuary and the study area
57
1 研究资料与研究方法
1 1 研究资料 收集了多幅长江口海图, 选择 1879、1931、1958、1971、1995、1998、2000 年七幅进行分析, 其中 1879 和
1931 年海图系华东师范大学河口海岸研究所于 20 世纪 80 年代将英国海军测图和民国时期海军水道图 转化而成的 1 10 万海图。 1 2 研究方法
121
- 0 42 - 0 40 - 0 98 - 0 21 - 0 02 - 0 23
冲淤量 107 t!a- 1
- 0 96 - 0 40
0 83 2 71 - 12 49 - 0 39
1879~ 1931
52
2 21
3 51
6 02
1 45
0 55
2 00
横 1931~ 1958
27
- 2 37 - 3 20 - 6 39 - 1 44 - 0 46 - 1 90
长江口横沙浅滩及邻近海域含沙量与沉积物特征分析
长江口横沙浅滩及邻近海域含沙量与沉积物特征分析徐海根;虞志英;钮建定;李身铎;郑建朝【摘要】长江口在河流动力和海洋动力相互作用和相互制约下,在河口口门形成了庞大的河口拦门沙系,在河口口外形成了巨大的水下三角洲.横沙浅滩是河口拦门沙系的重要组成部分.横沙浅滩含沙量不仅受到流域来水来沙条件的影响,更主要的是受到台风暴潮和寒潮大风的影响,除了大潮含沙量大于小潮含沙量的特征外,冬季含沙量大大大于夏季含沙量.横沙浅滩5 m水深含沙量的总体水平约为0.459 kg/m3.横沙浅滩邻近海域含沙量在向海方向上迅速降低.除潮汐大小含沙量呈现大小变化之外,冬季含沙量大于夏季含沙量是其主要特征.长江流域来沙近年来呈现减少趋势,邻近海域含沙量有所减少,局部海床出现冲刷现象.横沙浅滩沉积以细粉砂为主,水下三角洲沉积物以粘土质粉砂为主,横沙浅滩及邻近海域沉积物的平面分布和垂向分布均反映了横沙浅滩沉积物和水下三角洲沉积物的组合结构.拟建横沙浅滩挖入式港池和外航道沉积地层均为第四纪疏松沉积层,特别是水下三角洲地层,可挖性好,容易成槽,对工程建设有利.【期刊名称】《华东师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】13页(P42-54)【关键词】长江口;横沙浅滩;水下三角洲;含沙量;沉积物【作者】徐海根;虞志英;钮建定;李身铎;郑建朝【作者单位】华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062;中交第三航务工程勘察有限公司,上海200032;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062;中交第三航务工程勘察有限公司,上海 200032【正文语种】中文【中图分类】P7510 引言拟选横沙浅滩挖入式港池及外航道位于长江口横沙浅滩及邻近海域.长江全长6 300 km，流域面积180万km2，流域来水来沙丰富.长江口潮汐强度属于中等.口门多年平均潮差2.66 m，最大潮差4.62 m.长江口潮量巨大.在多年平均流量和平均潮差的情况下，洪季大潮进潮量有53亿m3，枯季小潮进潮量也达13亿m3.长江河口河流作用显著，海洋作用强劲，两者相互作用和相互制约，导致在河口口门泥沙集聚和沉积，形成河口拦门沙系，包括拦门沙航道和拦门沙浅滩，两者相间分布.拦门沙浅滩有崇明东滩、横沙东滩和横沙浅滩、九段沙等.横沙东滩和横沙浅滩以N23丁坝分界，以西与横沙岛相接，称横沙东滩，以东为横沙浅滩.长江口拦门沙向海方向为巨大的长江水下三角洲.面积达1万km2以上，下界水深30～50 m，北面与苏北浅滩相接，南面连接杭州湾海底平原.它是长江入海泥沙扩散沉积形成的一个巨大地貌单元.1 含沙量横沙浅滩含沙量具有长江口拦门沙浅滩含沙量的共同特征.含沙量不仅受上游来水来沙的影响，更加受到台风、寒潮、波浪和潮汐潮流的巨大影响.我们在邻近的佘山水文站从1998年到2001年连续三年观测含沙量资料（见表1），得到多年平均含沙量为0.459 kg／m3.佘山水文站在崇明东滩5 m水深处，可以代表横沙浅滩5m水深处的含沙量总体水平.20世纪80年代，上海市海岸带和海涂资源综合调查时，横沙浅滩5 m水深处含沙量为0.5 kg／m3，与上述数据相当［1，2］.横沙浅滩含沙量季节性变化明显（见图1）.7月最小，11月最大，月均值前者为0.21 kg／m3，后者为0.74 kg／m3.11月最大含沙量曾出现过17.29 kg／m3.含沙量的季节性变化，显然不是上游来水来沙变化为主因，而是台风暴潮和寒潮大风影响的结果.表1 1998—2001年佘山站含沙量统计表Tab.1 Statistic table of concentration of Sheshan Station from1998 to 2001 kg·m－31 0.46 1.76 8 0.384.20 2 0.44 1.39 9 0.40 3.02 3 0.53 3.86 10 0.47 4.34 4 0.42 2.75 11 0.74 17.29 5 0.26 1.48 12 0.44 1.76 6 0.24 1.10 年平均0.42 17.29 7 0.21 1.81横沙浅滩邻近海域含沙量降低.如表2所示，北港口门含沙量比口外大.含沙量向海方向急剧降低，在洪季北港口门平均含沙量为0.786 kg／m3，口外20 m等深线附近仅为0.153 kg／m3.图1 佘山全年含沙量Fig.1 Monthly suspended sediment concentration at Sheshan Station表2 1982年含沙量同步观测结果Tab.2 Observed suspended sediment concentration in 1982 kg·m－32301（北港口门） 0.728 0.844 0.7860.803 0.746 0.774 2302（北港口外） 0.167 0.139 0.153 2401（北槽口门）0.329 0.587 0.458 1.130 1.068 1.091 2402（北槽口外） 0.242 0.238 0.2401982年洪季平均含沙量分布如图2所示.大潮含沙量大，小潮含沙量小；含沙量等值线大潮外推，小潮内移；含沙量分布向海方向急剧降低.图2 洪季大小潮平均含沙量分布图（kg·m－3）Fig.2 Distribution of average concentration of flood season（kg·m－3）1982年枯季平均含沙量分布如图3所示.大潮含沙量大，小潮含沙量小；含沙量等值线大潮外推，小潮内移；含沙量平面分布，向海方向急剧降低.图3 枯季大小潮平均含沙量分布图（kg·m－3）Fig.3 Distribution of average concentration of dry season（kg·m－3）根据图2和图3分析，含沙量季节性变化明显.冬季含沙量比夏季大.0.2 kg／m3含沙量等值线，洪季大潮分布在20 m等深线以西，枯季大潮可东移到40 m等深线附近.1998年北槽深水航道建设工程开始，横沙东滩促淤圈围工程跟着开工建设，到2004年横沙浅滩及邻近海域的含沙量有如下的分布特征.如表3所示，横沙浅滩5 m水深以浅地区，平均含沙量均在0.5 kg／m3至1.0kg／m3；在横沙浅滩东侧前沿水深5～10 m的鸡骨礁附近含沙量明显降低，平均含沙量降至0.5 kg／m3以下.实测最大含沙量分布在底层，可达1.0kg／m3 以上［5］.表3 2004年含沙量同步观测结果Tab.3 Observed suspended sediment concentration in 2004 kg·m－312 N2（北导堤外） 0.40 0.60 0.43 0.89 N4（横沙鸡骨礁－10 m） 0.19 0.35 0.22 0.54 CS5D（－10 m航道侧）0.53 0.86 1.07 1.CS4D（口内） 0.42 0.59 0.74 1.512004年北槽口及附近海域含沙量平面分布如图4所示.从中可以看出，北槽口含沙量大，向海方向急剧降低.0.1 kg／m3含沙量等值线介于10 m和20 m等深线之间，含沙量等值线走向与地形等深线走向相似.长江流域来沙近年发生了显著变化，对河口含沙量已经产生了影响.长江多年平均径流总量约9 000亿m3，年内分布具有季节性（见图5）.流域来沙，在各种因素的影响下近年呈现减少趋势.以安徽大通站为例，年均输沙量1951—1989年为4.71亿t，1990—2000年为3.46亿吨，2000—2009年为1.92亿t，2006年为0.848亿t，2011年仅为0.77亿t（见表4和图6）.流域来沙减少已致长江口口内含沙量降低，邻近海域也有所降低［4］.长江口邻近海域海底地形出现冲刷带，可能与流域来沙减少有关.不过，这方面还得进行进一步的现场测量和研究工作.图4 2004年长江口全潮平均含沙量分布图Fig.4 Distribution of average tidal concentration of Changjiang Estuary in 2004表4 长江大通站输沙量Tab.4 Sediment discharge of Changjiang Datong Stationmm 1950—2000 4.33 0.486 0.年份年输沙量／亿t 年均含沙量／（kg·m－3） D50／017 2003 2.06 0.223 0.010 2011 0.77图5 大通站年径流量变化过程Fig.5 Annual runoff of the Changjiang River in Datong Station图6 大通站年输沙量变化过程Fig.6 Annual sediment discharges of the Changjiang River in Datong Station2 沉积物横沙浅滩及邻近海域动力条件和泥沙运动十分复杂，沉积环境也有多样，因此沉积物类型较多.沉积物类型，粗至细砂，细至粘土，各种类型都有.如细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、粘土质粉砂、粉砂质粘土和粘土［2，3，5，7］.但是，它们分布有序，很有规律.横沙浅滩基本上由粉细砂物质组成.图7为取样站，表5为颗粒分析成果表.有细砂、粉砂质砂、砂质粉砂组成.个别滩地也有粘土质粉砂等细物质沉积，但不是主要的. 图7 横沙浅滩沉积物取样站位图Fig.7 Sediment sampling stations around Hengsha Shoal1982年横沙浅滩及邻近海域沉积物平面分布如图8所示.横沙浅滩由粉砂质砂组成.拦门沙航道由粘土质粉砂组成.邻近海域水下三角洲由粉砂和粘土质粉砂等细颗粒物质组成.2004年横沙浅滩及邻近海域沉积物平面分布如图9所示.横沙浅滩由粉砂质砂组成.拦门沙航道由粘土质粉砂组成.邻近海域5～10 m等深线之间沉积物由粉砂组成，10 m等深线以深的水下三角洲由粘土质粉砂组成.表5 沉积物粒度分析成果统计Tab.5 Statistics of sediment grain sizeQ179 65.8 20.4 13.8 0.126 0.116 TS 2001.5 Q180 50.4 34.9 14.3 0.063 0.067 TS 2001.5 Q181 44 40.5 15 0.051 0.054 TS 2001.5 Q182 75.3 14.75 9.95 0.136 0.125 S 2001.5 Q188 60.52 39.44 27.34 0.122 0.111 Y－TS 2001.5 Q189 76.7 15.58 7.54 0.140 0.129 S 2001.5 Q190 12.5 61.78 25 0.012 0.028 YT 2001.5 Q191 70.9 18.85 10 0.132 0.128 S 2001.5 Q199 20.3 60.56 18.6 0.0200.048 ST 2001.5 Q200 20.2 60.15 19.1 0.019 0.047 ST 2001.5 Q201 73.1 15.29 11.3 0.139 0.120 S 2001.5 Q208 57.7 29.03 12.90.096 0.093 TS 2001.5 Q209 50.9 31.87 16.7 0.067 0.076 TS 2001.5图8 1982年长江口底砂D50（mm）分布图Fig.8 Distributions of Changjiang Estuary sediment（D50）in 1982图9 2004年长江口底砂D50（mm）分布图Fig.9 Distributions of Changjiang Estuary sediment（D50）in 2004长江口表层沉积物中泥的百分含量平面分布图（见图10）和砂的百分含量平面分布图（见图11），是20世纪80年代上海市海岸带和海涂资源综合调查沉积调查的资料.从中可以看出，横沙浅滩表层沉积物泥的百分含量不足10%或20%，砂的百分含量在50%～80%以上.横沙浅滩邻近海域水下三角洲表层沉积物中泥的百分含量在50%以上，砂的百分含量不足20%.应予指出，长江口东北部分，东经122°30′以东和北纬31°20′以北一大片海域，泥的百分含量不足10%，砂的百分含量大于80%，是一个粗颗粒沉积物的存在区.横沙浅滩拟建挖入式港池建议提出以后［6］，中交第三航务工程勘察设计院有限公司在横沙浅滩及邻近海域布置和进行了4个工程地质钻孔（见表6，图12和图13），为研究工程区域沉积物垂向分布提供了资料［7］.地质历史上，长江口经过复杂的变化.冰后期海侵，长江口成为溺谷.河流入海泥沙堆积，溺谷变成河口湾，再变成三角洲河口.三角洲河口发育阶段，河口拦门沙发育（包括拦门沙航道和拦门沙浅滩），水下三角洲发育.C3孔可以代表河口拦门沙沉积剖面.表层为河口拦门沙航道沉积，物质细，粉质粘土，第二层为河口拦门沙浅滩沉积，物质粗，粉细砂.根据历史海图分析，1842年北港口航道在佘山附近入海，现在北港口航道已在佘山以南，已经移到以前的横沙浅滩位置.根据目前横沙浅滩表层沉积物对比分析，实际上第二层粗物质粉细砂与目前滩面表层沉积物相似.所以C3孔可以代表横沙浅滩沉积物的沉积剖面.横沙浅滩粉细砂沉积层的底板高程约在鸡骨礁（122°22.9′E、31°10.4′N）理论最低潮面下13.20 m 左右.第三层、第四层、第五层，物质变细，粉质粘土、淤泥粘土到粘土，为全新世水下三角洲沉积.底板高程约在鸡骨礁理论最低潮面下48.50 m左右.第六层，物质有所粗化，粉质粘土夹粉砂，属晚更新世沉积地层.图10 长江口沉积物泥百分含量分布图Fig.10 Distributions of Changjiang Estuary mud percentage concentration图11 长江口沉积物砂百分比含量分布图Fig.11 Distributions of Changjiang Estuary sand percentage concentration表6 勘探点位置表Tab.6 Locations of drilling coresC1 31°14.9997′122°25.0110′ 长江口锚地，鸡骨礁外C2 31°15.0029′ 122°20.2960′ 横沙浅滩东侧，鸡骨礁北约8 km C3 31°20.3153′ 122°07.9836′ 横沙浅滩北侧，长江口北港水道C4 31°7.4900′ 122°19.9900′ 横沙浅滩南侧，鸡骨礁南约5 km，长江口南港水道C1孔位于横沙浅滩以东邻近海域，在10 m等深线以外的水下三角洲上.第一层，淤泥；第二层，淤泥质粉质粘土；第三层，淤泥质粘土；第四层，粘土.都是细颗粒沉积物，都属第四纪全新世水下三角洲沉积.与C3孔水下三角洲沉积剖面相似.底板高程在鸡骨礁理论最低潮面下58 m左右.第四层向下的地层为晚更新世沉积地层.C2孔介于C1孔和C3孔之间，在横沙浅滩东侧5 m等深线附近.第一层为粉细砂，属于河口拦门沙浅滩沉积.第二层，淤泥质粘土；第三层，粘土，属于水下三角洲沉积.这与C3、C1的水下三角洲沉积剖面相似.底板高程在鸡骨礁理论最低潮面下46.80 m左右.该层以下为晚更新世沉积地层.实际上，C3、C2、C1三个钻孔可以构成从横沙浅滩到水下三角洲的一个沉积纵剖面.剖面上部河口拦门沙浅滩沉积，以灰色粉细沙为主，局部为灰黄色，饱和，松散～稍密，砂质不纯，颗粒较均匀，含云母和贝壳碎片，夹粘性泥层.剖面下部呈现灰黄色淤泥质粉质粘土，饱和，流塑，土质均匀，切面较光滑，夹少量粉砂层，含少量有机质，偶见粉砂小团块，摇振见反应，韧性中等，再现灰色淤泥质粘土，饱和，流塑，土质均匀，切面光滑，有光泽，夹少量粉砂或粉土微粒层，含少量贝壳碎片，无摇振反应，韧性高，标准贯入击数＜1；最后为灰色粘土，饱和，软塑，土质均匀，切面光滑，有光泽，夹粉砂微粒层，含少量贝壳碎片，无摇振反应，韧性高，标准贯入击数2～5击.构成的沉积纵剖面，从横沙浅滩到水下三角洲，沉积物有两大类型，上部为河口拦门沙浅滩沉积，物质粗，向海方向尖灭；下部为水下三角洲沉积，物质细，遍及横沙浅滩和水下三角洲.晚更新世地层在全新世地层之下，标准贯入击数高.这种沉积物沉积剖面结构对横沙浅滩挖入式港池和外航道建设十分有利.C4孔位于横沙浅滩南侧10 m等深线附近，依然显示河口浅滩沉积和水下三角洲沉积的二元结构特征.但是，在鸡骨礁理论最低潮面下48.00m以下的晚更新世地层确为粉细砂，并不是其余3个钻孔所显示的粉质粘土夹粉砂，说明晚更新世沉积地层平面变化比较复杂.在现有资料情况下，C3、C2、C1沉积物垂向分布特征，已经包涵了横沙浅滩及邻近海域，而且沉积物分布有序、规律，可以作为拟选工程横沙浅滩挖入式港池和外航道建设的沉积物分布的特征资料.疏松沉积层，可控性好，对拟建工程建设有利.3 小结综合以上讨论分析，可得：① 长江口在河流和海洋相互作用与相互制约下，形成了庞大的河口拦门沙系和水下三角洲两大地貌单元.拟选横沙浅滩挖入式港池和外航道就在河口拦门沙浅滩和水下三角洲上.② 横沙浅滩5 m水深处含沙量在0.459 kg／m3左右.大潮含沙量大于小潮，冬季含沙量大于夏季，台风暴潮、寒潮大风对浅滩地区泥沙运动作用明显.邻近海域含沙量低，向海方向急剧减小.含沙量大潮大于小潮，冬季大于夏季.近年来长江流域来沙呈现减小趋势，邻近海域含沙量也因此有所降低，局部海床有所冲刷.③ 横沙浅滩表层沉积物粗，以粉细砂为主，水下三角洲表层沉积物细，以粘土质粉砂为主.根据地质钻孔资料分析，C3孔、C2孔、C1孔显示的沉积物垂向分布，全新世地层可以分为两层，上层由粉细砂组成，属于河口拦门沙浅滩沉积，下层由淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土、粘土组成，属于水下三角洲沉积.都是疏松沉积层，可挖性好，对横沙浅滩挖入式港池和外航道建设有利.上述意见仅根据现有资料所做的初步分析.实际上，含沙量和沉积物特征及其分布十分复杂，随着研究工作进展，还应做更多、更广泛的调查研究工作.［参考文献］［1］陈吉余.中国河口海岸研究与实践［M］.北京：高等教育出版社，2007.［2］陈吉余.上海市海岸带和海涂资源综合调查报告［M］.上海：上海科学技术出版社，1988.［3］郭蓄民，许世远，王靖泰，等.长江河口地区全新统的分层与分区［G］／／严钦尚，许世远.长江三角洲现代沉积研究.上海：华东师范大学出版社，1987. ［4］何青.河口泥沙［M］／／陈吉余.21世纪的长江河口初探.北京：海洋出版社，2009.［5］虞志英.长江口北槽口外水下地形［G］／／沉积环境变化和对三期外航道的影响.上海：华东师范大学河口海岸国家重点实验室，2004.［6］中交第三航务工程勘察设计院有限公司，华东师范大学河口海岸国家重点实验室.上海国际航运中心横沙浅滩挖入式港池规划方案研究报告［R］.上海：华东师范大学，2012.［7］中交第三航务工程勘察设计院有限公司.上海新港区选址（横沙）项目研究前期工作报告［R］.上海：中交第三航务工程勘察设计院有限公司，2012.。
长江口陆地、岛屿变迁与沙地人迁徙史
长江口陆地、岛屿变迁与沙地人迁徙史一、长江三角洲的演变长江三角洲是长江和东海长期相互作用下的产物。
冰期后海侵，三角洲又渐被海水覆盖，海岸线大致相当于今天海拔4～5 米的位置。
距今约6000～5000 年，三角洲大部分地区成为浅海、潟湖、沼泽和滨海低地。
长江口在镇江、扬州以下呈喇叭状，口外一片汪洋，以后在波浪作用下，逐渐堆积了江北的古沙嘴和江南的古沙堤，形成三角湾。
春秋战国时期长江口形势1、长江口北岸公元前1 世纪长江三角湾北侧沙嘴的南缘，约在扬州、泰兴以南江岸，折东北至如皋、李堡一线。
沙嘴前端在如皋以东。
其东有一古沙洲（扶海洲）将长江主泓分为南北二道。
由于主泓流向逐渐偏南，接近北岸的沙洲与沙嘴之间的夹江淤积，沙洲并岸，形成了沙嘴的延伸。
如扶海洲并岸后，形成了凹入滨海三角洲平原的马蹄形海湾（即新川港前身）。
六朝时期北侧岸线大致在今泰兴、如皋以南至白蒲以东一线上，沙嘴前端推至如东（掘港），称廖（料）角嘴。
南通尚在大海之中。
岸外在今南通与海门间涨出东西长40 公里，南北宽17.5 公里的胡逗洲，唐末胡逗洲并岸，又形成今川腰港马蹄形海湾。
廖角嘴推展至今佘西附近。
唐时岸外又涨出东洲和布洲，后合为东布洲。
北宋前期相继并岸，廖角嘴延伸至吕四。
南宋时岸线大致在泰兴、狼山、刀刃山、江家镇一线。
今海门县东南部和启东县尚未成陆。
14、15 世纪开始，长江主流移向北泓，海门县（今启东县北）境土地大片坍没。
元至正中～清康熙十一年（1672）海门县治三次向内陆迁徙。
最后除吕四一角外全部坍入江中，终于废县为乡，并入通州。
清雍正以后又开始沉积，形成海门群沙。
乾隆年间海门群沙靠岸，形成今海门县。
道光年间，海门以东又出现启东群沙。
光绪年间启东群沙并岸，廖角嘴移至今寅阳附近。
今日北部三角洲面貌基本形成。
长江口北岸沙嘴的伸展，基本上是自西北向东南逐个合并沙洲而形成的。
长江口北岸成陆图清朝初期以来海门地方变迁示意图2、崇明岛唐朝初年（618年），长江口位于现在的扬州、镇江一带，当时长江口门外（即扬州、镇江以东）出现了两个小沙洲，称为东沙和西沙，面积亦甚小，约数十平方公里。
长江口冲积岛浅滩演变的可视化分析
年份 图幅范围 比例尺 深度基准面
测量单位
1879 吴淞 —鸡骨礁 1∶10 万 特大低潮面
英国海军
1931 吴淞 —鸡骨礁 1∶10 万 特大低潮面
伪海军部
1958 长江口及附近 1∶10 万 理论深度基准面
中华人民共和 国航海保障部
1979 吴淞 —鸡骨礁 1∶10 万 理论深度基准面 上海航道局
11 亿 m3 、38 亿 m3 ,年均增长率分别为 01033 亿 m3 、 01095 亿 m3 。浅 滩 总 体 呈 淤 积 状 态 , 共 淤 积 泥 沙 19148 亿 t ,年均淤积量为 01161 亿 t ,年均淤积厚度为
定在 120°方 位[2] 。沿 九 段 沙 长 轴 取 一 断 面 ( A : 1211 74°E ,311 29°N ;B : 1221 27°E ,311 08°N) (图 1) , 在此方向九段沙的位置移动如图 4 所示 。
1 研究资料与方法
本文利用 1879 年以来长江口及附近地区的多 幅海图资料 (表 1) 进行分析 。基于 GIS 技术对冲积 岛浅滩演变的可视化分析步骤如下 :1) 扫描海图 ,用
由 D EM 生成 1879 —2000 年长江口地区立体地 形图和平面影像图 (图 2) ,百余年来长江口冲积岛浅 滩的演变过程如下 :19 世纪中叶长江口仅有南北支 两个出海口 ,主泓走南港 ,航槽以北至崇明岛分布着 面积广大的铜沙浅滩 ,浅滩自西北向东南逐渐加宽 呈三角形 ,北港是一条涨潮流作用为主的潮汐通道 。 此后泥沙不断淤积 ,铜沙浅滩不断淤高[12] ,至 1879 年北港被冲开 ,东南向落潮槽将铜沙浅滩一分为二 ,
D EM 为基础 ,分析 1879 年以来长兴岛 —横沙岛和
长江口不同河段近期河床演变特点及碍航特性分析
长 江 口航 道是 长 江黄 金 水道 的咽 喉 ， 关 系 国 民经 济发 展 和 国 防建 设 全 局 的水 上 运输 通 道 ， 是 战略 地 位 非 常 重 要 。 江 口深 水 航 道 治 理 三 期 工 程 已于 ２ １ 长 ００年 ３月 １ 日通 过 交 通 运 输 部 组织 的 交 工验 收 ， 达 ４ 长
表 １ 长 江 口主 要 航 道 现 状
Ｔ ｂ １ ｕ ｒ ｎ ｉ ａｉ ｎ ｏ ｅ Ｙａ ｇ ｚ ｓｕ ｒ ｔｒ ａ ａ． Ｃ ｒｅ ｔ ｔ ｔ ｆ ｈ ｎ ｔｅ Ｅ ｔａ ｙ ｗａｅ ｗ ｙ ｓｕ ｏ ｔ
注： 主航道徐六 泾一南港段宽度为设标宽度 ， 南港北 槽段为航道底 宽； 北支暂 以灵甸 港 、 红阳港 、 五仓
势， 并结合航道发展规 划 目标 ， 从航 道水 深、 宽度 、 向及稳定性等指标 ， 走 分析 了长江 口不同河段 的碍航特 性。 结果表明 ， 长江 口多数河段 尚未得 到有效 的人工控制 ， 局部河段航槽稳定性较差 ， 部分航段水深较浅 ， 制约了航道资源的开发利用。 为合理 开发利用 和有 效保 护长江 口航道资源 ， 迫切需要 根据近期 河势变化 特点和碍航特性 ， 进一步 明确航道治理基本 原则 与思路 ， 提出科学合理 的工程布置方案 。 关键词 ： 航道 ； 河床演变 ； 碍航特性 ； 长江 口
１ 河 势及 航道 现 状 概 况
长 江 口是丰 水 多沙 、 中等 强度 潮 汐 的三 角洲 分 汊河 口 ， 起徐 六 泾 ， 讫 人海 口。 过 两 千 多年 的 自然 上 下 经 演 变和 区域 人类 活动 的影 响 ， 江 口河 道 已演 变为 三级 分 汉 、 口人海 的 喇叭状 平 面形 态 。 长 四 徐六 泾 节点 形成
长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化
长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化【摘要】：长江口滨岸潮滩环境在咸淡水交替、出露和淹没交替、冲淤交替等海陆交互作用的影响下，波潮流水动力作用强烈，泥沙输移和物质交换频繁。
长江每年携带巨量泥沙堆积于河口滨岸地区，形成了大片宽阔的淤泥质潮滩，每年以数十米的淤涨速率不断向海推进，为城市空间拓展提供了丰富的后备土地资源。
但随着人类对潮滩大规模围垦等经济活动的加剧，导致生物多样性减少，生态环境质量降低，产生了对该地区可持续发展的潜在威胁。
河口潮滩水沙过程及冲淤变化研究，引起了国内外学者的重视，分别从地貌、沉积、水文、生物、地球化学等不同角度进行了大量有益的探索。
但对潮滩水动力过程的实地观测十分有限，阻碍了完整潮流泥沙运动模型的建立，影响了泥沙输移规律和冲淤变化研究的进展。
本文依托国家自然科学基金重点项目“长江口滨岸潮滩复杂环境条件下物质循环研究”(批准号：40131020)，选择了长江口崇明东滩敞开型潮滩为研究对象，设置典型断面，在平静天气条件下，实测了水文要素，获得了水位、流向、流速、泥沙含量及粒径等指标4000多个实测数据，着重对长江口潮滩水动力过程、泥沙输移规律及冲淤变化进行研究。
得到如下结论：1．分析得到了潮滩不同部位水动力基本特征：光滩水位涨潮和落潮时间基本相等，而盐沼前缘带水位涨潮时间略短；光滩流速过程线在涨潮初和落潮末出现峰值，呈现“双峰型”特征，盐沼前缘带仅在冬、春季节呈现“双峰型”，夏、秋季节落潮峰值消失，盐沼带四季呈现单峰特征，潮沟过程线为“双峰型”；各测点流向均具回转流特征，在高水位时流向迅速改变，不存在明显的憩流。
滩面各测点的水位资料与横沙水文站同期资料具有一致性，为水文资料系列展延提供有利条件。
2．根据实测数据构建了系列潮滩水动力模型：1)水深预报模型，以横沙水文站为参证站，预报各测点的瞬时水深；2)流速模型，以最大水深为参数，分别预测测点涨潮和落潮期间的最大流速、平均流速；3)滩面测点垂岸流速模型，以瞬时水深为参数，预测瞬时流速，得到各潮次流速过程线；4)总水通量模型，以各潮次最大水深为参数，估算大潮潮次的总水通量。
长江中游新洲汇流口浅滩演变影响因素分析及治理问题初探
Ｉ ｆｕｅ ｃ ｎ ｃ ｏ ｓｏ ａ ｖ ｌ ｔｏ ｎ ｅ ｕｌ ｔ ｎ ｆＸｉ ｚ ｏ ｏ ｆｕｅ ｃ ｎ ｌ ｎ ｉ ｇｆ ｔ ｒ ｆｓ ａ ｈｏ ｌ ｏ ｕ ｉ ｎ ａ ｄ ｒ ｇ ａ ｉ ｏ ｎ ｈ ｕ ｃ ｎ ｅ ｏ ｌ ｎｅ ｉ ｔ ｉ ｌ ｎｇ ｚ ｖ ｒ ｎ ｍ ｄｄ ｅＹａ ｔｅＲｉ ｅ ｈｅ
ａ ｐ ａ ｉ ｇ Ｉ ｉ ｃ ｎ ｌ ｄ ｄ ｔ ａ ｅ ｉ ａ ｔ ｒ ｍ ｅｌｃ ｕ ｆ ｈ ｏ ｔ ｌ ｔＳｃ ｎ ｕ ｎ ｅｏ ｅ ｓ ｏ ｌ ｏ ｓｅ ｉｔ ｂ ｔ ｐ ｅ ｒｎ ． ｔ ｓ ｏ ｃｕ ｅ ｈ ｔ ｈ ｔ ｍｐ ｃ ｏ ｔ ｋ ｐ ｏ ｅｓ ｕ ｈ ｉ ｅ ’ ｏ ｆ ｅ ｃ ｎ ｔ ｈ ａ ｅ ｘ ｓ， ｕ ｆ ｈ ｏ ｔ ｎ ｌ ｈ ｄ
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒａ ａｙ ｅ ｈ ｒ ｈ ｌｇｃ ｌｃ ａａ ｔｒｓｉｓｏ ｎ ｈ ｕ ｃ ｎ ｕ ｎ ｅａ ｄｆ ａｕ ｅ ｆ ｔａ ｔ ｉ ａ ｅ ｎ ｌｚ ｓｔ ｅｍｏｐ ｏｏ ｉａ ｈ ｒ ｃｅｉｔ ｆＸｉ ｚ ｏ ｏ ｆ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒｓｏ ｃ ｌ
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Ｋｅ ｒ ： ｏ ｆ ｅ ｃ ； ｈ ａ；ｎ ｕ ｎｉｌ ａ ｔｒ ｒｇ ｌｔ ｎｉｅ ｙ ｗｏ ｄｓ ｃ ｎ ｕ ｎ ｅ ｓ ｏ ｌｉ ｅ ｔ ｃｏ ；ｅ ｕａｉ ａ ｌ ｌ ｆ ａｆ ｏ ｄ
道 ；右 汊 顺 直 、宽 阔 、水 深 较 大 ，分 流 量 大 ，是 为主 汊 ，称 为 新洲 水 道 。
主流 的增 强 ，上深槽 右偏 向 下发展 ，而 下深槽位 置 相对稳 定 ，上 、下深 槽形成 交错 ，并且交 错态 势加 大 ，过 渡浅 区范 围增大 ，航 ： 道条件 趋于不利 。 ２２ 浅滩 年 内变化 ．
长江口横沙浅滩冲淤演变特征分析
长江口横沙浅滩冲淤演变特征分析
冯祎琳;张行南;徐双全;李万春;方园皓;刘羽婷
【期刊名称】《海洋工程》
【年(卷),期】2024(42)2
【摘要】横沙浅滩作为长江口前沿滩涂湿地的重要组成部分,是“上海市长远发展战略空间”的预留区,掌握其滩涂演变规律对该地区的资源保护及合理开发具有重要的参考价值。
基于2005—2021年长江口实测水下地形数据,定量分析研究了横沙浅滩地形演变过程,及其对周边河口工程建设和水沙条件变化的响应。
研究结果表明:横沙浅滩近年来整体呈现“长高长不大”的演化格局,中、东部区域明显淤高,沙体向海延伸与河口泥沙滞流点的向外海移动关系紧密。
流域输沙量锐减是横沙浅滩滞涨的重要原因,滩面北沿和深水航道北侧冲刷明显,造成N23堤顶冲坑的扩大与滩面潮水沟的贯通。
深水航道工程与横沙东滩促淤圈围工程的建设是潮水沟与
N23堤顶冲坑迅速发育的主要原因。
【总页数】15页(P192-206)
【作者】冯祎琳;张行南;徐双全;李万春;方园皓;刘羽婷
【作者单位】河海大学水文水资源学院;河海大学水安全与水科学协同创新中心;上海市水务局;长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局
【正文语种】中文
【中图分类】TV148
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长江口横沙浅滩演变及水沙变化特征研究
长江口横沙浅滩演变及水沙变化特征研究
孙鹏;白一冰;刘星璐;丁佩
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2023(54)2
【摘要】近年来,随着长江流域上游来沙的锐减,长江口滩涂面临着侵蚀的风险。
为探讨河口滩涂在人类活动和自然环境影响下的冲淤演变规律及水沙变化特征,以横
沙浅滩为例,采用实测资料与数学模型相结合的方式进行了系统研究。
实测资料分
析表明:1998~2010年,横沙浅滩淤积较为明显,2010~2019年,浅滩呈微冲趋势,其中-5 m以浅沙体体积在2010年达到最大,-2 m以浅沙体体积在2015年达到最大,说明近年来横沙浅滩出现了侵蚀现象。
数学模型模拟结果表明,浅滩内水动力和含
沙量均呈持续减小趋势。
鉴于长江口来沙持续减小,横沙浅滩可能进一步发生侵蚀,
未来需加强对流域来沙变化引起河口滩涂资源变化的关注,并考虑相应的补偿措施。
【总页数】8页(P77-84)
【作者】孙鹏;白一冰;刘星璐;丁佩
【作者单位】中交上海航道勘察设计研究院有限公司;南京水利科学研究院河流海
岸研究所;南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室
【正文语种】中文
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2024届高考地理高频考点讲解：冲积扇+课件
洪积扇：由突发的、季节性山洪作用而成。在干旱、半干旱地区，物理风化强烈，地 表多碎屑物发育；降水量不大，但多暴雨，山洪短暂而猛烈，水流的携带能力强，沉 积物颗粒一般较大（如砾石），磨圆度差、分选性差、层理不明显，扇面上水系不多。
第二部分：Q2，冲积扇≠洪积扇
第二部分：Q2，冲积扇≠洪积扇
已经形成之后，根据水资源的现状，可分为湿扇和旱扇 湿扇：湿扇受常流河（常年性）的堆积作用，面积一般较大，多见于湿润、半湿润地区； 旱扇：发育旱扇的水系，时令河较多，堆积作用较小，发育面积较小，多见于干旱、半 干旱地区。
第三部分：真题重做
【2021湖南卷】关洲河段位于长江中游,上距三峡坝址约100千米,属于弯曲双分汊河型。关洲岛把关洲河段 分为南、北河道。某地理科研团队研究发现,1万年以来关洲岛地层沉积物颗粒从下部到上部呈现细一粗一细 的分布,分别对应了该河段河道变迁的三个阶段。目前,关洲河段南、北岸分别为石质和土质河岸。下面两图 分别示意关洲河段河道变迁和地貌演化和关洲河段南、北河道年内流量分流比。
（3）说明冲积平原水分条件比山坡和冲积扇好的原因。(8分)
地势较低，山坡和冲积扇流水在此汇集； （冲积扇前沿）地下水出露； 地表物质颗粒较细，利于保水； 深层土壤冰冻时间较长，利于蓄水。
第三部分：真题重做
长江口南汇边滩冲淤变化规律与机制
而导致 海岸 湿地面 积减少 最显著 的地 区【 。 ６ ］
长江 因 修 建 世 界 第 一 大 坝—— 三 峡 大 坝—— 而成 为 全球 关 注 的 焦点 。外 界 媒 体 普 遍 关 注 大 坝
早期 的垦荒 、 牧 、 放 开矿 、 路 等使 人 海 泥 沙显 著 增 修
收 稿 日期 ：０ ９ ０ — ８ 修 订 日期 ： ０ ００ ５ ２ ０ ９２ ； ２ １ — ３２ 。
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