三峡工程蓄水前后长江河口段潮汐特征变化分析
高三地理二轮复习微专题—河流冲淤问题(精)
3．流水侵蚀对泥沙来源、河床深浅的影响(季节性) 思考角度： (1)流水侵蚀为河流提供沙源，影响河流含沙量的大小；流量 大的季节(汛期)，侵蚀较强，堆积变弱，河床变深；流量小的季 节(枯水期)，侵蚀变弱，堆积增强，河床变浅。 (2)降水量大且为暴雨时：流水侵蚀显著，河流含沙量迅速增 加；由于流量、流速变率大，流速降低时泥沙又快速沉积，导致 河床增高。
6．与甲相比，乙时期河口区( ) A．径流量大，来沙量多 B．河流的堆积作用强 C．海水侵蚀作用强 D．盐度低，水位高
7．由甲时期到乙时期，拦门沙( )
A．外坡受侵蚀 B．高度降低
C．向外海推移
D．体积增大
8．对河口拦门沙进行整治，产生的影响有( )
A．利于海水自净Bຫໍສະໝຸດ 增强航行安全C．阻碍鱼类洄游
D．不利泄沙排洪
大 C．含沙量大，流量季节变化 小D．含沙量大，流量季节变化大
2．黄河小北干流河道中段摆动范围
较小的主要影响因素有(C )
①河水流量 ②支流汇入 ③沿岸地貌 ④两岸岩性 A．①② B．②③ C．③④ D．①④
3．渭河是黄河最大的支流， 流量和含沙量均较大，在主汛期，
渭河的A洪．峰含导沙致量黄剧河增小，北摆干幅流增(大C
B．水流增大，流速加快 C．水位上升，淤积增强
)
D．侵蚀加强，河床加深
4．河流淤积地貌形成的条件 思考角度： (1)泥沙来源：侵蚀、搬运作用(颗粒大小取决于流量、流速)。 (2)泥沙沉积： ①流速减缓：地形平缓、河道弯曲、海水/湖水/河水顶托作 用→水流速度减慢→搬运能力下降。 ②沉积环境：可供沉积的空间、地壳抬升(下降)、地形条件、 水域环境(海浪、洋流)→沉积环境(沉积空间)。
读“长江口分流沙洲洲头年平均5m等深线变化图”，完成9～10题。
长江河口北支潮位与潮差的时空变化和机理
长江河口北支潮位与潮差的时空变化和机理宋永港;朱建荣;吴辉【摘要】考虑长江河口径流、潮汐和风场共同作用,数值模拟和定量分析北支潮位和潮差时空变化和动力机制.北支月平均潮位呈现出从1月到7月逐渐增大,从8月到12月逐渐减小的变化趋势,主要决定于径流量产生的余水位.潮差具有季节变化,一年中出现两次极大值和两次极小值.两次极大值出现在3月(农历二月)和9月(农历八月),两次极小值出现在6月(农历五月)和12月(农历十一月).青龙港最高潮位和最低潮位主要由潮汐强度决定,也与潮汐季节性变化和径流量有关.北支平均潮位、最高潮位和最低潮位纵向上基本呈现从下游往上游逐渐增加的变化规律,北支的潮差变化呈现出从口门向中段逐渐增大,再从中段向上段逐渐减小的规律.冬季偏北风使青龙港潮位增大,夏季偏南风使青龙港潮位和潮差略微减小,风对北支潮差几乎没有影响.径流产生的余水位增加潮位,径流对潮汐具有抑制作用,使潮差减小.%With the combined effects of the river discharge, tide and wind stress, the spatial/ temporal variations as well as the dynamical mechanism of the tidal level and tidal range in the North Branch of the Changjiang Estuary were numerically simulated and quantitatively analyzed in this paper. The monthly mean tidal level in the North Branch is increased gradually from Janu ary to July and decreased gradually from October to December. It mainly depends on the residual water level, which is determined by the amount of the river discharge. The tidal range experi ences a seasonal variation, with two maximum and two minimum values in a year. These two maximum values appear in March (the second lunar month) and September (the eighth lunar month), and the two minimum ones appear inJune (the fifth lunar month) and December (the e leventh lunar month), respectively. The highest and lowest tidal levels at the Qinglonggang station are mainly determined by the intensity of tidal forcing, and associate with the seasonal varia tions of the tide and river discharge. The averaged, highest and lowest tidal levels represent a landward increment feature along the North Branch. The tidal range is increased gradually from the mouth to the middle reaches of the North Branch, and decreased from its middle reaches to its upper reaches. The northerly wind in winter tends to produce an increment of the tidal level at the Qinglonggang,and the southerly wind in summer tends to produce a slight decrement of the tidal level and range there. The wind stress has almost no effect on the tidal range in the North Branch. The river discharge increases the tidal level, restrains the tide, and decreased the tidal range.【期刊名称】《华东师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(000)006【总页数】10页(P10-19)【关键词】长江河口;北支;潮位;潮差;影响因子【作者】宋永港;朱建荣;吴辉【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;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062【正文语种】中文【中图分类】P731.2长江河口三级分汊，第一级分为南支和北支，由崇明岛分隔（见图1）.北支为喇叭形河道，从南北支分汊口崇头至入海口连兴港全长约86 km.近60多年来，由于大量围垦促淤工程的实施，北支上段河道变浅，河宽缩窄，导致水道萎缩，北支洪、枯季的净分流比逐渐减小至目前的5%以下［1］.河势的演变造成北支径流作用减弱、潮汐作用加强，逐渐变成以潮流为主的潮汐通道，并进一步影响到北支河道的冲淤和河床的演变［2，3］.北支另外一个重要的现象就是出现了冬季北支盐水倒灌进入南支，潮差越大，倒灌越强，倒灌强度随潮差指数增长［4］.北支倒灌进入南支的盐水在径流的作用下向下游移动，影响陈行水库、宝钢水库和青草沙水库取水，因此研究北支潮差的时空变化对上海供水安全具有重要的应用意义.以往对长江河口北支潮差的研究主要是基于实测资料从定性的角度分析北支潮汐和潮差的变化［5］，没有详细研究时空变化，更没有研究径流和风对它们的影响.本文应用改进后的ECOM-si数值模式模拟北支潮位和潮差，从定量上给出北支潮位潮差随时间和空间的变化，并分析径流和风对潮位和潮差的影响.北支潮汐和潮差是基本的水文要素，揭示其时空变化规律和动力机理，具有重要理论意义.本文数值模式应用改进后的ECOM-si模式［6，7］，该模式长期应用于长江河口水动力过程和盐水入侵的模拟，已取得了众多的成果［4－9］.数值模式的计算区域包括整个长江河口、杭州湾和邻近海区，上边界在大通，外海边界到东经125°，南到27.5°N，北至33.5°N.外海开边界以潮位驱动，考虑16个主要分潮M2、S2、N2、K2、K1、O1、P1、Q1、U2、V2、T2、L2、2N2、J1、M1和OO1，由各分潮调和常数合成给出.上游大通开边界条件以实测径流量给出，海平面考虑风应力.初始条件水位和流速均取为零，初始温度、盐度取自实测资料结合海洋图册给出.长江河口水深资料由各区最新测得的数据组合而成，北支上段、南支上段和南汇边滩由2008年观测水深资料给出，口门内其它区域大部分由2007年观测资料给出，口外大部分区域水深由海军航保部海图数值化给出.采用2006年12月份的芦潮港实测潮位资料，以及2010年3月15日至4月4日北支青龙港的潮位资料（实测资料基面均已调整至平均海平面）验证数值模式.模型验证期间采用实测的风场和大通站径流量资料.从验证结果看，总体上模式计算值与实测值吻合良好（见图2和图3）.芦潮港站实测潮位与模型计算潮位的皮尔逊相关系数为0.888，青龙港站的皮尔逊相关系数为0.963；这说明模型计算值与测量值的相关性好.另外，为了说明潮周期中各个时段计算值与测量值的相关性，在每个时间点处前后各取12 h内的数据进行24 h内的皮尔逊相关性分析，得到相关系数的时间序列（见图2和图3中的下图）.从图2中可以看出芦潮港站，模型计算的潮位在小潮时与实测值的相关性要高于大潮；青龙港站模型计算值与实测值的相关性是大潮好于小潮.这样的误差主要由地形、底摩擦、开边界条件误差和模式本身存在计算误差等因素造成的.总的说来，ECOM-si模式能较好模拟长江河口和杭州湾潮汐变化.本节考虑径流、潮汐和风场共同作用下北支潮位和潮差时空变化，计算方案称为数值实验A.在时间上分析各月潮位和潮差的变化，在空间上分析北支上段、中段和下段3个代表性测站青龙港、三条港和连兴港潮位和潮差的变化.各月模式上游边界条件以大通站1950～2005年各月平均径流量给出［10］（见表1），径流量季节变化明显，12、1、2、3月径流量分别为14 504、10 904、11 707、15 886 m3／s，为枯季径流量；6、7、8、9月径流量分别为40 638、50 759、44 596、40 171 m3／s，为洪季径流量.风场采用NOAA的NECP数据，以多年半月平均的形式给出，平均的时间段从1999年到2008年，计算区域的半月平均风场随时间变化见图4.图中显示9月至3月为偏北风，4月至8月为偏南风，季风特征明显.2.1 潮位和潮差时间变化本文分析青龙港潮位和潮差随时间变化，对实验A的计算结果作统计，得到青龙港12个月各月的最高潮位、最低潮位和平均潮位（见表2）.可见青龙港月平均潮位呈现出从1月到7月逐渐增大，从8月到12月逐渐减小的变化趋势；平均潮位最大值出现在7、8月份，约0.74 m，平均潮位最小值出现在2月份，为0.36 m.平均潮位体现的是余水位，主要由径流量决定.青龙港月平均潮位与长江月平均径流量呈现出明显正相关性，即长江径流量增大时，青龙港的平均潮位增大；径流量减小时，平均潮位减小.平均潮位与径流量呈现出这种正相关性说明径流量是引起平均潮位变化的原因之一.长江河口为半日潮，对青龙港每日相邻的最高潮位和最低潮位相减，得到两个潮差，取大的潮差作为当日的潮汐强度，一年逐日潮差随时间变化见图5.径流和风的作用会产生余水位，同时体现在最高潮位和最低潮位中，两者相减，基本消除了径流和风的作用，故潮差最能体现潮汐强度.从图5可见，潮差具有季节和显著的半月变化.半月变化即大小潮变化，一月中有两次大潮和两次小潮，大潮期间潮差大，小潮期间潮差小，但存在月不等现象.上半年1～6月，前半月最大潮差比后半月最大潮差大；下半年7～12月，后半月最大潮差比前半月最大潮差大.季节变化体现在一年中潮差出现两次极大值和两次极小值.两次极大值出现在3月（农历二月）和9月（农历八月），量值分别为4.29 m和4.02 m（见表2）；两次极小值出现在6月（农历五月）和12月（农历十一月），量值分别为3.52 m和3.78 m.潮差季节变化呈现出这种极大潮差出现在3月和9月的原因在于3月和9月地球分别处在春分点和秋分点附近，此时的月球、地球和太阳三者的位置最接近直线，太阳的引潮力和月球的引潮力的合力达到一年中的极大值，形成一年中的大潮，潮差在一年中达到极大值.各月每日潮差中取最大值，作为该月潮汐的强度，量值见表2.潮差的这种季节变化对长江河口具有重要的指导意义.潮差对长江河口的盐水入侵有着巨大的影响，潮差越大，倒灌越强，倒灌强度随潮差指数增长［4］.3月潮汐最强，且2月和1月潮差在一年中强度为第二和第三，量值分别为4.22 m和4.29 m（见表2），加上1～3月长江径流量低，这种低径流量和强潮差的组合，导致长江河口冬季发生严重的盐水入侵.9月尽管潮差出现一个极大值，但平均径流量达到40 000 m3／s，故一般不会发生北支盐水倒灌南支现象.三峡工程建成后，三峡水库季节性调水，若9月大幅蓄水导致径流量大减，因9月出现第二个潮差极大值，会导致提前和加剧长江河口盐水入侵，需引起注意.最高潮位与平均潮位略有不同，最高潮位1～3月增大，再逐渐减小至6月，然后又逐渐增大直到8、9月，再逐渐减小，呈M形变化（见表2）.最低潮位与平均潮位的变化趋势类似，1月最低，量值－1.3 m，随后增大，至8月达到最高值，量值－0.67 m，之后逐渐减小，至12月量值为－1.15 m.最高潮位和最低潮位主要由潮汐强度决定，与季节性潮汐变化有关，也与余水位有关，是由两者共同决定的.通过对比北支纵向上青龙港、三条港和连兴港3个站点的潮位和潮差的变化，分析潮位和潮差的空间变化.表3给出了这3个站点各月最高潮位、最低潮位和平均潮位，可见除1～3月青龙港最高潮位比三条港低外，青龙港平均潮位、最高潮位和最低潮位均比三条港的高，而三条港的平均潮位、最高潮位和最低潮位又比连兴港的高.因此，北支潮位纵向上基本呈现从下游往上游逐渐增加的变化规律.图6给出了这3个站点潮差随时间的变化，可以看到青龙港、三条港和连兴港这3个站点中潮差最大的地方是三条港，其最大潮差达5.03 m，出现在3月，年平均潮差3.21 m；连兴港的潮差其次，最大潮差4.83 m，年平均潮差3.05 m，比三条港略小；青龙港在这3个站点中潮差最小，最大值4.29 m，年平均潮差只有2.64 m.这说明北支的潮差变化呈现出从口门向中段逐渐增大，再从中段向上段逐渐减小的规律.这与沈焕庭等所描述的现象一样［8］，原因在于北支地形呈喇叭口，潮波进入北支口门后，过水断面迅速收缩，潮波单宽能量增加，潮差增大；但随着潮流继续向内推进，能量损耗越来越大，当单宽能量增加量小于因损耗的能量时，潮差会减小；北支上段由于径流顶托作用和摩擦阻力作用导致的能量损耗超过能量聚集，潮差逐渐减小［5］.本节设计两个数值实验B和C，数值实验B考虑径流和潮流作用，与数值实验A比较，分析风对北支潮位和潮差的影响；数值实验C仅考虑潮流作用，与数值实验B比较，分析径流对北支潮位和潮差的影响.将数值实验A计算出的青龙港每日最大潮位和潮差减去数值实验B计算出的每日最大潮位和潮差，得到每日最大潮位差值和潮差差值随时间变化，两者差值可体现风的作用.长江河口冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风（见图4）.总体上，冬季偏北风使青龙港潮位增大，夏季偏南风使青龙港潮位和潮差减小，但影响微小（见图7）.北风对潮位有增高作用是因为北风产生Ekman输运，在北支口附近形成向西输运的风生流［10］，引起北支内水位的抬升；而夏季南风引起的Ekman输运方向指向口外，有降低水位的作用.另外，每日最大潮位差值存在着半月变化.原因在于北支水深浅，而平均潮差约在3 m，大潮期间水深的变幅远大于小潮期间水深的变幅，相同的风场在大潮和小潮期间对每日最大潮位作用不同，即风和潮汐之间存在着非线性相互作用.与图5中青龙港潮差随时间变化比较，大潮期间偏北风对潮位增加不明显，甚至降低；小潮期间偏北风对潮位增加相对明显.总体上风对北支潮差几乎没有影响，但存在着更显著的半月变化，且与潮差存在负相关（见图8），原因同样在于风与潮汐的非线性相互作用.大潮期间偏北风减弱潮差，小潮期间偏北风增大潮差，量值在0.02～0.04 m之间.将数值实验B计算出的青龙港每日最大潮位和潮差减去数值实验C计算出的每日最大潮位和潮差，得到最大潮位差值和潮差差值随时间变化，两者差值可体现径流的作用.从物理概念上看，减去潮汐作用，最大潮位差值基本上为径流引起的余水位，量值与径流量有关.径流总会产生余水位，故潮位差值为正，1～7月逐渐增大，8月后又逐渐减小，变化趋势与径流的变化趋势一致（见图9）.但潮位差值存在着极为显著的半月变化，原因在于径流与潮汐存在非线性相互作用，与图5比较，可见大潮期间径流引起的青龙港潮位增加大，小潮期间小，径流与潮差相互作用对潮位为正相关关系.径流对潮汐具有抑制作用，使潮差减小.径流量越大，减弱潮差的作用越明显（见图10）.同样存在半月变化，与图5比较，大潮期间径流对潮差的抑制作用弱，小潮期间强.本文考虑长江河口径流、潮汐和风场共同作用，数值模拟和定量分析北支潮位和潮差时空变化和动力机制，主要结论如下.（1）北支青龙港站的月平均潮位呈现出1～7月逐渐增大，8～12月逐渐减小的变化规律，这种变化规律主要取决于北支径流引起的余水位的变化.潮差最能体现潮汐强度，存在月不等现象，具有季节和显著的半月变化；潮差季节变化体现在一年中潮差出现两次极大值和两次极小值；两次极大值出现在3月（农历二月）和9月（农历八月），两次极小值出现在6月（农历五月）和12月（农历十一月）；青龙港最高潮位和最低潮位主要由潮汐强度决定，也与潮汐季节性变化和径流量有关.（2）北支潮位和潮差随空间变化体现在北支平均潮位、最高潮位和最低潮位纵向上基本呈现从下游往上游逐渐增加的变化规律，北支的潮差变化呈现出从口门向中段逐渐增大，再从中段向上段逐渐减小的规律.（3）风对北支潮位和潮差的影响体现在冬季偏北风使青龙港潮位增大，夏季偏南风使青龙港潮位和潮差减小，但影响微小.风和潮汐之间存在着非线性相互作用，大潮期间偏北风对潮位增加不明显，小潮期间偏北风对潮位增加相对明显；总体上风对北支潮差几乎没有影响.（4）径流对北支潮位和潮差的影响体现在径流产生的余水位增加潮位，其变化趋势与径流的变化趋势一致；大潮期间径流引起的青龙港潮位增加大，小潮期间小；径流对潮汐具有抑制作用，使潮差减小；大潮期间径流对潮差的抑制作用弱，小潮期间强.【相关文献】［1］李伯昌.1984年以来长江口北支演变分析［J］.水利水运工程学报，2006（9）：9-17.LI B C.Channel evolution in North Branch of Changjiang River estuary since 1984［J］.Hydro-Science and Engineering，2006（9）：9-17.［2］陈沈良，陈吉余，谷国传.长江口北支的涌潮及其对河口的影响［J］.华东师范大学学报：自然科学版，2003（2）：74-80.CHEN S L，CHRN J Y，GU G C.The tidal bore on the North Branch of Changjiang Estuary and its effects on the estuary［J］.Journal of Eastchina Normal University：Natural Science，2003（2）：74-80.［3］张静怡，胡震云，黄志良.近年长江口北支涌潮变化及其成因分析［J］.水科学进展，2007（9）：724-729.ZHANG J Y，HU Z Y，HUANG Z L.Analysis of the changes and formation causes of tidal bore at the north bayou of the Yangtze River estuary in recent years［J］.Advances in Water Science，2007（9）：724-729.［4］ WU H，ZHU J R，CHEN B R，et al.Quantitative relationship of runoff and tide to saltwater spilling over from the North Branch in the Changjiang Estuary：A numerical study［J］.Estuarine，Coastal and Shelf Science，2006，69：125-132.［5］陈吉余，沈焕庭，恽才兴.长江河口动力地貌和地貌演变［M］.上海：上海科技出版社，1988：76-79.CHEN J Y，SHEN H T，YUN C X.Process of Dynamic and Geomorphology of the Changjiang Estuary［M］.Shanghai：Shanghai Scientific and Technical Publishers，1988：76-79.［6］朱建荣.海洋数值计算方法和数值模式［M］.北京：海洋出版社，2003.ZHU J R.Ocean Numerical Calculation Methods and Numerical Model［M］.Beijing：China Ocean Press，2003.［7］朱建荣朱首贤.ECOM模式的改进及在长江河口、杭州湾及邻近海区的应用［J］.海洋与湖沼，2003（7）：364-374.ZHU J R，ZHU S X.Improvement of the ecom with application to the changjiang river estuary，hangzhou bay and adjacent waters［J］.Oceanologia et Limnologia Sinica，2003（7）：364-374.［8］沈焕庭，茅志昌，朱建荣.长江河口盐水入侵［M］.北京：海洋出版社，2003.SHEN H T，MAO Z C，ZHU J R.Saltwater Intrusion in the Changjiang Estuary［M］.Beijing：China Ocean Press，2003.［9］ LI L，ZHU J R，WU H，et al.A numerical study on the water diversion ratio of the Changjiang Estuary during the dry season［J］.Chinese Journal of Oceanology and Limnology，2001，28（3）：700-712.［10］陈义忠.黄海东海环流和长江冲淡水季节连续变化的数值模拟［D］.上海：华东师范大学，2007：61.CHEN Y Z.Numerical simulation of seasonal changes of the circulation and changjiang diluted water in the Yellow Sea and East China Sea［D］.Shanghai：East China Normal University，2007：61.。
三峡工程运用后荆江河段平滩河槽形态调整特点
Ｖ ｏ １ ． ４ ９ Ｎ ｏ ． ２
Ｆｅ ｂ．２ Ｏ １ ５
ＤＯＩ ：１ ０ ． ３ ７ ８ ５ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ — ９ ７ ３ Ｘ． ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ０ ０ ７
三 峡 工程 运 用后 荆江 河 段 平滩 河槽 形 态 调整 特点
夏军 强 ，宗全 利 ，邓 珊 珊 许全 喜 ，张 翼
ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｂ ａ ｎ ｋ ｆ ｕ ｌ ｌ ｇ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｒ ｙ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ．Ｔｈ ｅ ｂ ａ ｎ ｋ ｆ ｕ ｌ ｌ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｕｐ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｌ ｏ ｗｅ ｒ Ｊ ｉ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ
算关 系， 用 于 预测 该 河 段 平 滩 河 槽 形 态 随 水 沙 条 件 的变 化 趋 势 ．
关 键 词 ：平 滩 河槽 形 态 ； 水流冲刷强度 ； 荆江河段 ； 三 峡工 程 ； 护 岸 工 程
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｖ ｉ ４ ７ ； ＴＶ １ ４ ３ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ８—９ ７ ３ Ｘ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ —２ ３ ８ —０ ８
Ａｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｎ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ — ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｂ ａ ｎ ｋ ｆ ｕ ｌ ｌ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｇ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｊ ｉ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ
ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ Ｇｏ ｒ ｇ ｅ ｓ Ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ
４ ３ ０ ０ ７ ２ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ；２ ．Ｂｕ ｒ ｅ ａ ｕ ｏ ｆ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｃｈ ａ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ Ｃｏ ｍｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ，Ｗ ｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ １ ０，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
长江口Sa分潮调和常数变化趋势研究
长江口Sa分潮调和常数变化趋势研究
杨锋;谭亚;蒋体孝;白立影
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2014(000)011
【摘要】周期为1 a的长周期分潮Sa主要由气象因素的变化引起。
基于长江河口段5个潮位站多年水位资料，分析了长江河口段潮汐的分潮组成、潮汐类型和变形、主要天文分潮和气象分潮Sa的时空变化特征，并初步探讨了各分潮时空变化的原因。
结果表明，长江河口段多为非正规半日潮，潮汐变形显著；由口门向内陆上溯，天文分潮振幅减小、迟角增大，而气象分潮Sa振幅增大、迟角趋小；Sa 分潮振幅年际变化与大通站最大日距平流量变化趋势一致，河口段的Sa分潮受径流影响显著。
【总页数】5页(P44-47,67)
【作者】杨锋;谭亚;蒋体孝;白立影
【作者单位】河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏南京210098; 中国人民解放军海军91561部队，广东广州510320;河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏南京210098;中国人民解放军海军91561部队，广东广州510320;江苏省水文水资源勘测局镇江分局，江苏镇江212001
【正文语种】中文
【中图分类】TV131.2
【相关文献】
1.长江口Sa分潮数值模拟研究 [J], 杨锋;谭亚;王灶平;王志伟;蒋体孝
2.潮汐调和常数的变化趋势研究 [J], 李改肖;孙新轩;刘雁春;沈康
3.提取分潮调和常数的新方法--正交方法 [J], 王庆业;刘志亮
4.南海潮汐主要分潮振幅变化趋势研究 [J], 潘海东;王雨哲;吕咸青
5.渤海湾M_(2)分潮的季节变化:增强调和分析的应用 [J], 余鹰;王道胜
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
长江口北支河段潮汐不对称性分析
明、 江 苏省 海 门 市 及 启 东 市 ， 最 宽 处 连 兴 港 断 面 宽 约
长 江 口北 支是 长 江 出海 的一 级 汊 道 ， 西 起 崇 明 岛 头部 ， 东 至连 兴港 ， 全 长约 ８ ３ ｋ ｍ。北 支 流 经上 海 市 崇
从 实测 资料 出发 分析 了北 支 河段 的水 流 、 泥 沙 和 含 盐 度 的 变化 特 征 ， 但 是 没 有 进 一 步 探 讨 潮 汐 特 性 变 化 。杨正 东 等 根 据 一 年 潮 位 资 料 分 析 了 长 江 河 口 各 潮位 测站 的潮 汐特 性 时空变 化特征 、 分 潮组 成 、 潮 汐
弱。
关
键
词： 调 和 分 析 ；潮 汐 不 对 称 性 ；潮 汐类 型 系数 ；长 江 口北 支 文 献 标 志码 ：Ａ
中 图 法 分 类 号 ：Ｔ Ｖ ２ １
在 径 流 和潮 流 的交 互 作 用 下 ， 长 江 口徐 六 泾 断 面 以下 发育 成 复杂 多变 的典 型 分 汊 型 河 口 ， 先是被崇 明
探 究北 支河 段演 变规 律 。
目前 ， 国 内外 对 河 口形 态 演 变 的研 究 较 多 ， ｚ ． Ｂ ． Ｗａ ｎ ｇ等对 斯海 尔德 河 口潮 汐 不 对 称性 和泥 沙 运 输 之 间 的关 系进 行 了研 究 。曹 民雄 等通 过水 流 特性 和 泥 沙特 性说 明 了北支 河 槽 容 积 变化 的原 因 ， 并 指 出北
高三地理复习专题冲淤平衡
（3）对河道的调节：调水冲沙，稳定河道；减少洪峰输 沙，减少河道泥沙淤积。对水量的调节：拦蓄洪峰流量， 减轻下游水患威胁；增加枯水期水量，减少下游断流，增 加下游用水保障。
13.读图，图示为城陵矶至武汉河段累计冲淤状况。图示时 段累计冲淤数值先增大，后减小，说明先冲刷为主后淤积 为主，C对。A、B、D错。
14.从宜昌至武汉河段累计冲刷量预测图可以看出，宜昌至 武汉河段先冲刷为主后淤积为主，淤积量最大的时间段是 70～80年，D对。
15.读图，图中0～50年之间累计冲淤状况表示，该河段以 冲刷为主，说明流水对河道侵蚀强，应采取的有效措施是 加固河堤，A对。
（2）河道弯曲，水流不畅；地势低平，流速减缓；距离小 浪底水库远，沿途下渗、蒸发、取用水，导致该河段流量 小，泥沙易沉积。
18.阅读图文资料，完成下列问题。黄河宁蒙河段（图1）是由宁夏段（下沿河—石 嘴山）和内蒙古段（石嘴山—头道拐）两部分组成。近20年来，该河段是黄河淤积 最严重、洪涝灾害最频发的河段。1961-1986年，黄河上游先后建成青铜峡、刘家 峡、龙羊峡等大型水利工程，极大地改变宁蒙河段来水来沙特点，河段的冲淤量（河 段冲淤量是输入沙量与输出沙量的差值）及排洪能力发生了明显变化，在冲积性河段 上出现了不同程度的河道萎缩现象，加上凌汛的影响，宁夏河段水患问题严重。当前， 计划在宁蒙河段起始段建设大柳树水利枢纽，对宁蒙河段进行综合调控。图2为不同 时期黄河宁蒙河段汛期日流量过程变化示意图。
C．2000年 D．2013年
2．2006～2007年期间，该河段（ ）
长江口水动力学及其泥沙运输规律
长江口水动力学及其泥沙运输规律一、长江口概况：长江河口地处我国东部沿海，受到来自流域径流、泥沙和外海潮流、成水入侵、风、波浪及河口科氏力和复杂地形等绪多园了的影响，动力条件多变，泥沙输运复杂。
从陆海相互作用的角度看，长江河口至少存在几个水沙特性不同的典型河段，而每个典型河段又存在不同性质的界面，如：大通河段(潮区界)、江阴河段(潮流界)、徐六径河段(盐水入侵界)、拦门沙河段(涨落潮流优势转换界面)、口外海滨区(泥沙向海扩散的外边界和长江冲淡水扩散的外边界)。
每个典型河段及关键界而都涉及到物质和能量的传输；每个典型河段及关键界面都有其固有性质，且相互影响，可以说河口过程在很大程度上被发生在每个典型河段的界面上各种现象所制约。
二、水动力方程及验证1、长江口水动力过程的研究进展（长江口水动力过程的研究进展）在过去20多年中, 长江口水动力过程研究成果大量来自河口海岸学家、物理海洋学家、海岸工程师、环境流体力学家的文献、著作。
本文的目的是力图把这些文献(以正式发表的文献为准,不包括研究报告)汇集起来,对长江口潮流、余流、波浪、盐水入侵的研究进行总结, 究竟我们对长江口水动力过程了解多少?究竟长江口水动力过程还有哪些问题值得研究?1.1 长江口余流、环流、水团、长江冲淡水基于现场实测资料, 胡辉等1985年对长江口外海滨余流的运动变化特性进行了一定的研究。
研究结果表明: 长江口外余流约为潮流的1/ 2～1/ 5 , 上层余流以向东为主, 中层余流多偏北, 底层余流有偏西的趋势。
径流是长江口外上层余流的重要组成部分,并以冲淡水的形式存在; 中、下层余流则与台湾暖流的顶托和牵引有关。
王康、苏纪兰1987年研究了长江口南港的横向环流、垂直环流及其对悬移质输运的影响。
在前人基础上导出了长江口相对观测层次的物质断面传输公式,增加了反映环流及振荡切变的各种相互关系的有关项。
基于现场观测资料,Wang等1990年研究了长江口水团、长江冲淡水团等的基本特征。
长江口近期来水来沙量及输沙粒径的变化
长江口近期来水来沙量及输沙粒径的变化付桂【摘要】长江来水来沙变化影响因素众多,除自然因素外,人类活动对河流水沙运动影响越来越显著.作为长江流域的终端,长江口地区既受自然因素影响,同时也显著地受到流域人类活动的影响.通过对比分析徐六泾站与大通站的水量和沙量,得出大通站能够作为代表流域进入长江口水沙情势的控制站.利用大通站的水文数据,统计分析1950—2011年的径流量、数量及输沙粒径的变化,得出长江口近期来水来沙量及输沙粒径的变化.研究结果表明:1) 长江流域年来水量没有发生趋势性变化;2003年后三峡水库发挥调蓄作用,来水量年内分配呈现洪季径流量减少,枯季径流量增加的特征.2) 1986年以来长江流域来沙量大幅减少,季节变化总体呈现洪季比例减小、枯季比例增大的特征.2003年三峡水库蓄水后,来沙量进一步减小,洪季输沙量明显减小.3) 2003年前后大通站悬沙中值粒径变化不显著,从粒度组分上看粒度略有粗化.%The factor of runoff and sediment changes of the Yangtze River is numerous,and influence from human activities to water and sediment movement is becoming more and more obvious besides naturalfactors.Runoff and sediment changes of the Yangtze estuary are influenced by natural and human paring and analyzing the runoff and sediment discharge of Xuliujing station and Datong station,we know that Datong station can be used as the control station of the Yangtze estuary.Based on the hydrological data of Datong station,this paper analyzes the variation of runoff,sediment discharge and suspended sediment particle size in the the Yangtze estuary during 1950—2011,and obtains the runoff,sediment discharge and sediment diameter of theYangtze estuary.The results show that there is no trend change of runoff in the Yangtze River basin.After 2003,the Three Gorges reservoir plays a regulating role,and the distribution of runoff during the year shows the decrease in the flood season and the increase in the dry season.Since 1986,the sediment discharge in the Yangtze River basin has been greatly reduced.The seasonal variation proportion generally shows that it's decreasing in the flood season and increasing in the dry season.After the impoundment of the Three Gorges reservoir in 2003,the sediment discharge has been further reduced and during flood season sediment discharge is decreasing obviously.The average suspended sediment particle size in Datong station is not obvious before and after 2003,and the grain size is slightly coarser from grain size component.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】6页(P105-110)【关键词】长江口;来水量;来沙量;悬沙粒径【作者】付桂【作者单位】交通运输部长江口航道管理局,上海200003;上海长升工程管理有限公司,上海200137【正文语种】中文【中图分类】TV148;U656长江河口是受径、潮流共同作用的中等潮汐河口,以其丰富的泥沙供应、大量的细颗粒泥沙而著称,是典型的高浊度河口。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要院三峡工程蓄水后袁长江流域的来水来沙特性发生了一定程度的变化袁从而可能使长江河口段的潮汐特征发生变化遥以分布于长江河口段6个潮位站的各6个代表年的实测潮位资料为基础袁利用潮汐调和分析方法袁对比分析长江河口段的潮汐特征遥结果表明院三峡工程蓄水后袁长江河口段的主要分潮的调和常数和潮汐特征参数发生了变化袁但幅度比较小遥关键词院长江河口曰潮汐曰调和分析曰调和常数中图分类号院P731.23文献标识码院A文章编号院1000-0852(2019)03-0075-05
三峡工程蓄水前后长江河口段潮汐特征变化分析朱巧云袁张志林袁乔红杰渊长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局袁上海200136冤
水文JOURNALOFCHINA匀再阅砸韵蕴韵郧再第39卷第3期
圆园19年6月灾燥造援39晕燥援3Jun援熏圆园19
收稿日期院2018-06-11基金项目院国家重点研发计划项目野水资源高效开发利用冶渊2016YFC0402101冤袁重点专项野长江黄金航道整治技术研究与示范冶作者简介院朱巧云渊1970原冤袁女袁江苏泰州人袁高级工程师袁主要从事水文水资源调查工作遥E-mail:cjkzhuqy@126.com
1引言长江河口是中国最大的河口袁属于中等强度的潮汐河口袁潮波主要来自东海传入的前进波及黄海传入的旋转潮波袁其中东海前进潮波的影响更为明显遥潮汐和径流是河口最主要的动力因素袁二者相互作用造成河口地区水体运动尧泥沙输移和河床冲淤演变等袁所以研究潮汐对于了解水动力尧河口资源的开发利用和河口生态环境的维护等具有重要的科学和应用意义遥针对长江河口段的潮汐特征袁国内已有许多学者做了一定的研究院杨正东等[1]据一年的资料分析了长江河口段的潮汐特征袁但未开展潮汐特征的年际变化分析曰付桂[2]分析了近期长江河口段沿程11个站的年平均海平面尧高尧低潮位等的变化和原因袁但没有对分潮组成尧潮汐类型和潮汐变形等进行进一步的研究曰杨锋等[3]根据三峡蓄水前渊1997耀2003年冤长江河口段5个潮位站的资料研究了长江河口段气象分潮Sa的变化趋势曰尹倩瑜等[4]研究了长江口北支河段潮汐不对称性遥虽然以上学者已对长江河口的潮汐特征做了较多的研究袁但基于选用具有代表性的丰尧平尧枯年份的长序列实测潮位资料来分析长江河口潮汐特征还是较少遥本文以分布于长江口不同河段的6个潮位站袁在三峡工程蓄水前后各3个代表年的实测潮位资料袁探寻三峡工程蓄水前后长江河口段的潮汐特征变化遥2资料选取和研究方法研究范围从徐六泾节点至长江口口门遥本文以徐六泾节点段的徐六泾站尧北支河段进口段的崇头站和口门的连兴港站尧南支河段的杨林站尧北港河段的六滧站和共青圩站等6个分布于长江口不同河段的潮位站为代表站进行研究分析遥研究资料选取院根据长江下游最后一个干流流量控制站原大通水文站已有的多年径流量系列资料袁采用P-芋型曲线进行配线袁通过配线得到各个频率情况下所对应的年径流量值遥一般取P=25%尧50%尧75%所对应的年径流量值作为丰尧平尧枯水年的设计值袁然后在已有的实测系列中选取与设计值相等或接近的年份袁再结合6个潮位站已有的实测潮位资料情况袁选取出相应的丰尧平尧枯代表年遥三峡蓄水前选取1990年渊平水年冤尧1998年渊丰水年冤和2001年渊枯水年冤等3个代表年袁三峡蓄水后选取2005年渊平水年冤尧2011年渊枯水年冤和2016年渊丰水年冤等三个代表年遥6个潮位站各6年的潮位资料均来自于长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局整编成果遥根据以上各站6个代表年的实测潮位资料采用潮汐调和分析方法袁逐年计算主要分潮的调和常数遥采用一年长时间序列资料能够消除各个主要分潮的相互影响袁几乎能够把所有的短周期分潮分离开来袁
利用pdfFactory Pro测试版本创建的PDF文档 www.pdffactory.com水文第39卷表1各潮位站的主要分潮调和常数Table1Themaintidalharmonicconstantsforthevarioustidestations
所以按此长度进行分析袁能取得受干扰影响较小袁而对正常潮汐变化的代表性较好的调和常数遥3潮汐调和分析计算原理
潮汐调和分析是潮汐分析的一种方法遥由于月球和太阳的引潮力引起的潮汐是多个余弦函数的叠加袁每个余弦函数可被定义成一个分潮袁实测潮位可以表示成以下形式院h渊t冤=S0+i移fiHicos渊滓it+vi+ui-gi冤渊1冤式中院h渊t冤为实测潮位曰S0为平均海面曰Hi为分潮平均振幅曰滓i为分潮角速率曰vi为分潮初相位角曰ui为天文相角的交角订正角曰gi为迟角曰t为时间曰fi为交点因子曰i为分潮数遥其中Hi和gi合称为分潮调和常数遥因此袁分潮表达式又可以进一步写成院h=fHcos渊滓t+V+u-g冤渊2冤式中院f尧滓尧渊V+u冤均为已知渊可查表冤袁故只要能求出每一个分潮的H及g袁则分潮便可求遥H及g称为分潮的潮汐调和常数袁简称调和常数遥本文选取较常用的最小二乘法从实测潮位序列中求出各个分潮的调和常数渊振幅和迟角冤遥理论上袁潮汐由无穷多的分潮组成袁但大部分作用不大袁实际应用上往往只要选取其中振幅较大的分潮袁就可得到偏差不大的结果遥本文在长江河口段选用了其中11个主要分潮袁它们分别是4个主要半日分潮渊M2尧S2尧N2尧K2冤尧4个主要全日分潮渊K1尧O1尧P1尧Q1冤和3个主要浅水分潮渊M4尧MS4尧M6冤等遥4计算结果与分析4.1各站主要分潮调和常数各潮位站的11个主要分潮调和常数的平均值渊6个代表年值的平均冤计算结果见表1遥长江河口段半日分潮中振幅比较大为M2和S2袁M2分潮振幅最大达133.1cm袁居11个分潮的首位曰全日分潮中K1尧O1振幅
比较大袁但K1振幅只有M2分潮振幅的1/5曰浅水分潮中M4和MS4的振幅比较大袁其振幅与全日分潮基本相当遥由此可见袁在长江河口段M2尧S2尧K1尧O1尧M4尧MS4
等6个主要分潮起着重要的作用袁且M2分潮占主导地位袁浅水分潮成分明显遥迟角是分潮的位相角袁即产生分潮的假想天体在通过某地上中天后到该地发生高潮的时间间隔遥长江河口段半日分潮的迟角介于3.4毅耀349.8毅之间袁全日分潮的迟角介于79.3毅耀245.7毅之间遥4.2潮汐特征参数
某一地区的潮汐类型常常根据日分潮和半日分潮的振幅比来划分袁常用的一种潮汐类型系数由下式表示[5]院
F=渊HK1+HO1冤/HM2
渊3冤
式中院HK1尧HO1尧HM2分别为分潮K1尧O1尧M2的振幅遥F的不同取值范围代表不同的潮汐类型遥若F臆0.5袁则属于半日潮港曰若0.5约F臆2.0袁则为不规则半日潮混合潮港曰若2.0约F臆4.0袁则为不规则日潮混合潮曰若F跃4.0袁
分潮徐六泾崇头杨林六滧共青圩连兴港振幅H/cm迟角g/毅振幅H/cm迟角g/毅振幅H/cm迟角g/毅振幅H/cm迟角g/毅振幅H/cm迟角g/毅振幅H/cm迟角g/毅
M2S2N2K2K1O1P1Q1M4MS4M687.937.414.811.120.814.65.42.217.614.53.977.8127.158.6125.2245.6194.5245.7163.375.8126.246.894.040.015.811.821.715.36.12.321.017.35.459.6109.141.8107.2235.6184.5239.1156.535.486.1292.593.740.915.912.022.014.85.92.119.416.04.540.088.423.685.9226.1175.8229.5149.9358.949.6289.9106.746.918.213.823.515.16.42.116.713.93.03.450.2349.848.2203.8153.3208.2132.0296.9346.8187.2105.647.318.313.722.813.86.02.014.011.92.5347.332.9332.829.2194.2143.7199.7118.6258.1308.2135.6133.162.024.718.023.312.86.01.613.111.01.0339.722.1325.817.7167.5113.1171.479.3222.5276.575.5
76利用pdfFactory Pro测试版本创建的PDF文档 www.pdffactory.com第3期
则为日潮港[5]遥
潮波进入河口浅水区域往往发生变形袁通常用浅水分潮M4与半日分潮M2两者的振幅比值来描述河口的潮汐变形程度曰通过分潮M4和M2相位差来分析潮汐不对称性的类型遥上述两个参数分别称为变形系数A尧G袁计算公式如下[4]院
A=HM4/HM2
渊4冤
G=2gM2-gM4
渊5冤
式中院gM2尧gM4分别为分潮M2尧M4的迟角袁其余变量的含
义与式渊3冤中变量相同遥当相位差G在0毅耀180毅之间袁表明落潮历时长于涨潮历时曰在180毅耀360毅表明涨潮历时长于落潮历时遥采用各潮位站的主要分潮调和常数平均值来计算各相关特征参数袁各潮位站相关特征参数计算结果见表2遥
6个潮位站的潮汐类型系数F介于0.27耀0.40间袁由式渊3冤的划分可知袁表明各站潮汐均属于半日潮遥变形系数A介于0.10耀0.22间袁均大于0.10袁表明潮汐变形显著袁受浅水分潮影响明显遥相位差G均在0毅耀180毅之间袁表明各站落潮历时长于涨潮历时遥综上所述袁长江河口段的潮汐属于非正规的半日浅海潮遥
4.3主要分潮的调和常数和潮汐特征参数沿程变化由以上分析结果可知袁长江河口段潮汐以半日分潮为主袁浅水分潮成分明显遥以下选取半日分潮中振幅比较大的M2和S2分潮袁浅水分潮中振幅比较大的M4和MS4分潮袁分析这4个分潮调和常数以及各站潮
汐特征参数的沿程变化渊见图1冤遥由图1可知袁从口门连兴港站至口内徐六泾站袁M2尧S2两个主要半日分潮的振幅呈减小趋势袁减幅分
别为34%和40%袁表明半日分潮沿程衰减得比较快曰M4尧MS4两个浅水分潮的振幅沿程变化趋势与半日分
潮正相反袁从口门至口内振幅呈增大趋势袁增幅分别为34%和32%遥其原因是潮波从口门向口内传播的过程中袁受到上游径流阻尼和河道摩擦的非线性削弱[3]袁
半日分潮振幅减小袁同时潮波向陆传播袁水深变浅袁浅水分潮影响增加袁振幅增大袁这也导致潮波变形加剧袁即越向上游潮汐类型系数F越大袁变形系数A也越大袁表明越向上游日潮不等现象越显著袁落涨潮历时差越大遥从口门连兴港站至口内徐六泾站袁主要分潮的迟角均呈增加的趋势袁M2尧S2半日分潮迟角的增幅分别为98毅和105毅袁而M4尧MS4两个浅水分潮的迟角的增幅比较大袁增幅分别为213毅和210毅袁即越靠近上游袁到达高潮位的时间越靠后袁这与潮波总是从外海传向口内并沿河流上溯的事实相符遥4.4三峡蓄水前后主要分潮调和常数和潮汐特征参