近50+a来杭州湾冲淤变化规律与机制研究

２ 积 为 ４８ 。杭州湾湾口至乍浦海底地形平 ０ ０ｋ ｍ
坦， 平 均 水 深 为 ８～１ 在乍浦以西为一巨大的 ０ ｍ， 床 底 逐 渐 抬 升， 至仓前附近高程约为 水下沙 坎， 滩 槽 交 替， ４ ｍ。 杭 州 湾 中 部 主 要 为 潮 流 槽 脊 区 ， 在北岸有一深槽， 沿岸总长约为６ 。 ０ｋ ｍ 水深一般 为１ 局部地区水深有２ ０～１ ５ ｍ， ０～４ ０ ｍ。 杭 州 湾 与长江口和钱塘江口两大河口 物 质 交 换 频 繁。钱 塘江水沙通量 较 小， １ ９ ８ ０年以来闸口以上年径流
１ ０ ３ 量和 输 沙 量 分 别 约 为 ３ 和３ ． ８ ６×１ ０ ｍ ． ４ ０ ［ １］ Ｍ ｔ 。长江径流量和输沙量分别居世界第三和第
图１ ０ａ来滩涂围垦范围 研究区域近 ５
四， 多年平 均 年 径 流 量 和 多 年 平 均 输 沙 量 分 别 为 长江入海泥沙通量的急剧减小 ， 其泥沙来量和组成将 对其动力地貌演化将产生深远的影 会发生深刻变化 ， 响 。 尽管已有研究者开始关注长江入海泥 沙通量变
［ ］ １， １ ３－１ ５ 度的港 口 航 道 建 设 、 滩涂围垦等工程（ 图１ ） 。
体上处 于 淤 积 状 态， 年均沉积速率为１ ／ １ ． ５ ｍｍ
［］ 尽管多年来大通站年径流变 ａ４ 。 值 得 注 意 的 是 ， 化过程没有明显的变化趋势， 但是２ ０世纪７ ０—８ ０
年代 以 来 长 江 入 海 泥 沙 出 现 减 少 趋 势， 特别在 ２ ０ ０ ３年 三 峡 工 程 蓄 水 以 后 入 海 泥 沙 量 急 剧 下 ［ ６－９］ 降 ， 入海泥沙量降到 ２ ０ ０ ６年流域遭遇特枯年， 有记录以来的最低水平８ （ 图 ２） ， 这可能 ５×１ ０Ｍ ｔ 对杭州湾 物 质 来 源、 沉积物输运和地貌演变产生 深刻影响。
］ １ １－１ ２ 化对杭州湾 北 岸冲淤变化的影 响［ ， 然而对杭州 ［６］ ８ ３ 和３ ， 其中一部分扩散南 ８９ ２ ８×１ ０ ｍ ９ ８Ｍ ｔ１ 在长江口冲淡水次级锋面作用下进 入 杭 州 湾， 下，
因此长江来沙是杭州湾的主要 物 质 来 源。长 江 入 海泥沙主 要 以 两 种 方 式 进 入 杭 州 湾， 即经南汇嘴 直接进入和在长江口向南扩散后由涨 潮 输 运 间 接
中图分类号 ： （ ） Ｐ ７ ３ ６ ． ２ １ Ａ 文章编号 ： ０ ２ ５ ３ ４ １ ９ ３ ２ ０ １ ３ ０ ４ ０ １ ２ １ ０ ８ 文献标志码 ：
１ 引言
杭州湾是世界著名的喇叭形强潮河口湾 ， 位于长 浙江省中 、 北 部， 上海 市南 部 ， 北邻长 江三角洲南翼 、 江口 ， 西连钱塘江 ， 东临东海 ， 与长江口和钱塘江河口 物质交换频繁（ 见图 １ ） 。 杭州湾进出潮量巨大 ， 湾顶 澉浦最大潮差达 ９ｍ ， 在强劲的潮流等水动力作用 下， 湾内冲淤强烈 ， 地貌演 变复 杂 。 杭州湾 具 有丰富 的港口航运 、 滩涂等自然资源 ， 其 两岸是 我国 最发达 的地区之一 。 对杭州湾动力 、 地 貌、 泥沙输 运 等问题 的研究历来受到重视 。
１ ２ ２
海洋学报 ３ ５卷
和人类活动双重影响下的地貌演变机制 。
２ 研究区域
杭州湾 位 于 钱 塘 江 河 口 的 潮 流 段， 其上游闻 堰至澉浦为钱塘江河口段。杭州 湾 基 本 呈 东 西 走 向， 从 湾 顶 澉 浦 —西 三 断 面 到 湾 口 芦 潮 港 —镇 海 断面全长 ８ 湾口宽达９ 海湾水域面 ５ｋ ｍ， ８ ． ５ｋ ｍ，
第３ ５卷 第４期 ２ ０ １ ３年７月
海 洋 学 报
Ａ Ｃ Ｔ ＡＯ Ｃ Ｅ ＡＮＯ Ｌ Ｏ Ｇ Ｉ Ｃ ＡＳ Ｉ Ｎ Ｉ Ｃ Ａ
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ５，Ｎ ｏ ． ４ Ｊ ｕ ｌ ０ １ ３ ｙ２
： ／ Ｄ ｏ ｉ １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ０ ２ ５ ３ ４ １ ９ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ １ ５ ｊ 谢东风 ， 潘存鸿 ， 曹颖 ， 等． 近 ５ ］ ， （ ） ： —１ ０ａ来杭州湾冲淤变化规律与机制研究 ［ Ｊ ． 海洋学报 ， ２ ０ １ ３ ３ ５ ４ １ ２ １ ２ ８ ． ， ， ， ／ Ｘ ｉ ｅＤ ｏ ｎ ｆ ｅ ｎ Ｐ ａ ｎＣ ｕ ｎ ｈ ｏ ｎ Ｃ ａ ｏＹ ｉ ｎ ｅ ｔ ａ ｌ ．Ｄ ｅ ｃ ａ ｄ ａ ｌ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎｐ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎｏ ｆ ｔ ｈ ｅＨ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕＢ ａ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｇ ｇ ｇ ｇ ｐ ｇ ｙ ［ ］ （ ） ， ， （ ） ： —１ ｎ ｉ ｓ ｍｉ ｎｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ５ ０ａ Ｊ ．Ａ ｃ ｔ ａＯ ｃ ｅ ａ ｎ ｏ ｌ ｏ ｉ ｃ ａＳ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ ｉ ｎＣ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ２ ０ １ ３ ３ ５ ４ １ ２ １ ２ ８ ． ｇ
３［ １－２］ 小， 多数实测值在０ ／ 。 ． ５～３ ． ０ｋ ｍ ｇ
３ 研究方法
尽管过 去 有 过 一 些 局 部 性 的 历 史 海 图， 但是 杭州湾完整 的 测 量 图 较 少。近 ５ ０～１ ０ ０ａ 杭 州 湾 开始有水下地形图， 在１ ８ ８ ７、 １ ９ １ ９、 １ ９ ３ １年上海浚 浦局有长 江 口、 杭 州 湾 水 下 地 形 图， 但 精 度 不 高。 比较准确 的 地 形 图 是 １ ９ ５ ９年８月由浙江省河口 海岸研 究 所 测 绘 的， 此 后 只 测 至 金 山， 中间的海 航道部 门 测 量 图 不 全， 直至２ 图、 ０ ０ ３年３月才有 大范围测 量 图， 于２ ０ １ ０年１ ０月浙江省水利河口 研究院又 进 行 了 大 范 围 地 形 测 量， 为杭州湾地貌 演 变 分 析 提 供 了 宝 贵 的 资 料 。１ ９ ５ ９、 ２ ０ ０ ３、 ２ ０ １ ０年 的地形图范围从杭州湾湾口的芦潮港 － 镇 海 断 面 到 湾 顶 澉 浦 断 面， １ ９ ５ ９ 年 地 形 图 精 度 为 １∶ １ ００ ０ ０， ２ ０ ０ ３和２ ０ １ ０ 年 地 形 图 精 度 为 １∶５ ００ ０ ０， 中 间 部 分 为 １∶１ ００ ０ ０。 长 江 来 沙 锐 减 主 要 发 生 在２ 因此这 ３ 个年份间的冲淤变化可以 ０ ０ ３年前后， 代表杭州湾在来沙减少前后的地貌演变的情况 。 将１ 、 采用 ９ ５ ９ ２ ０ ０ ３和２ ０ １ ０ 年 测 图 基 面 统 一 后， Ｓ ｕ ｒ ｆ ｅ ｒ ８ 软件中 Ｋ ｒ ｉ ｉ ｎ ｇ ｇ插值技术建立不同时期的数 。 在杭州湾自澉浦 — 芦潮港布置 字高程模型 （ Ｄ ＥＭ） 了澉浦 、 全公亭 、 金汇港和芦潮港等 ４ 条断面 ， 另外沿 湾中部自湾顶到湾口布置一条纵剖面 。 为分析冲 淤 变 化 的 空 间 差 异 性， 将杭州湾进一步划分为３个区 域， 澉浦断面至金山断面为 Ⅰ 区， 金山断面至湾口芦潮 港— 镇海断面分为南北两区， 即 Ⅱ 区和 Ⅲ 区， 各断面 位置及分区如图 ３ 所示。 通 过不 同年 份地 形 冲淤 变 化、 主要等深线的平面位置变化及典型断面的冲淤变 详细描述湾内冲淤变化的特征与规律。 化的分析对比， 由于杭州湾与钱塘江河口段 （ 闸 口— 澉 浦） 水沙 交换关系密切 ， 在分析杭州湾海 床冲 淤变化的同时 ， 应结合河口段的地貌变化进行分析 。 对钱塘 江河口 段自 ２ 、 、 ０ 世纪 ５ ０ 年代后期以来每年 ４ ７ １ １ 月都进行 地形观测 ， 选择与杭州湾１ 、 ９ ５ ９ ２ ０ ０ ３和２ ０ １ ０年对应 时段的钱塘江河口段测量图进行河床冲淤分析 ， 求得 该河段泥沙淤积量 。 钱塘江河口江道 冲淤变化主要 发生在闸口至澉浦河段 ， 因此闸口 — 澉浦河段河道容 积变化可代表澉浦以上段泥沙冲淤量 。 由 于杭州湾 湾口芦潮港 — 镇海断面为封口断面 ， 因此对芦潮港 — 镇海断面至闸口段可以视为一封闭系统 ， 该系统的泥 沙淤积总量相当于长江来沙沉积 在杭 州湾 — 河口段 （ 即整个钱塘江河口） 的泥沙总量 。
近５ ０犪来杭州湾冲淤变化规律与机制研究
谢东风１， 潘存鸿１， 曹颖１， 张伯虎１
（ 浙江 杭州 ３ ） １ ． 浙江省水利河口研究院 ， １ ０ ０ ２ ０
摘要 ：使用杭州湾 １ 结合过去数十年来长江入海水沙量和钱塘江河口段 ９ ５ ９ － ２ ０ １ ０ 年的水下地形图 ， 分析了近 ５ 冲淤变化状况 ， ０ａ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 ５ 且有自上向下发 ０ａ来处于较显著的淤积状态 ， 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 展的趋势 ， 小型潮流槽脊系统趋于消亡 ， 地形趋于平坦化 ， 湾口北部 ２ 这与长江入 ０ ０ ３ 年以后有转淤为冲的趋势 ， 海泥沙量锐减和该区域围垦工程等因素有关 ； 湾内泥沙淤积 １ ９ ５ ９－２ ０ ０ ３和２ ０ ０ ３－２ ０ １ ０ 年两个时段 ，
１ ２ ３
Ｍ２ 分 潮 波 走 杭 州 湾 海 区 以 半 日 潮 波 为 主 ， 向反映了 该 区 潮 波 的 主 要 性 质。杭 州 湾 湾 口 潮 差 为 ２～３ ｍ， 向 湾 顶 逐 渐 增 加 至 ５～６ ｍ， 可上溯 至 钱 塘 江 河 口 芦 茨 埠 站， 湾 内 潮 流 强 劲， 最大涨 ／ 潮流速在３ ． ０ｍ ｓ以 上 。 杭 州 湾 波 浪 作 用 较 弱 ， 年均波高为０ ． ２～０ ． ５ ｍ。 杭 州 湾 底 质 以 粉 砂 和 黏 土 质 沉 积 物 为 主， 悬 沙 浓 度 较 高， 垂向梯度较
２－３］ 进入［ 。由于长江巨量沉积物的输入， 杭州湾总
湾在沉积物来源减少条件下的动力地貌系统演化的 报道尚不多 。 杭州湾两岸及其上游钱塘江河口地区是我 国经 济最发达的地区之一 ， 其区内有丰富的港口航道资源 和滩涂资源 。 近年来随着当地经济社会发 展和河口 在钱塘江河口 — 杭州湾地区实施了高密 治理的需要 ，