長江河口攔門沙沖淤演變對航道整治工程的回響

《長江河口攔門沙沖淤演變對航道整治工程的回響》是依託華東師範大學，由李九發擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：長江河口攔門沙沖淤演變對航道整治工程的回響
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李九發
• 依託單位：華東師範大學

項目摘要

長江口北槽深水航道整冶工程是國內河口中最大型的航道整治工程，它改變了河口自然形態格局，已建工程明顯阻障了北槽與北港、南槽，以及九段沙和橫沙東灘之間的水沙交換過程，對鄰近灘槽沖淤必然產生重要影響，局部河段沉積地貌形態出現重塑過程。. 本項目擬在整理已掌握的長期積累的資料，並著重對大型航道整治工程實施後的鄰近水域的水沙和地形地貌和沉積物進行觀測的基礎上，弄清大型航槽整治工程實施後的攔門沙水域含沙量分布和泥沙沉積、擴散、再搬運過程；定量確定南、北槽水沙通量和航道整治工程實施後的南、北槽水沙通量及水沙分配比的變化值；闡明大型航道整治工程的實施對鄰近灘槽沖淤變化的影響。. 通過大型河口工程實施前後大量的實測資料對比分析，探討攔門沙水域水沙和槽灘變化對大型河口工程的回響，在國內河口研究中並不多見。故本項目的提出具有重要的現實意義。

結題摘要

本項目通過參與國家基金委地球學部組織的長江口及鄰近海域（東海）共享航次，以及與相關課題聯合組織針對該項目研究內容總計進行了12次現場觀測，獲得和掌握了深水航道工程建成後的河口攔門沙前緣（坡）和攔門沙區域的動力條件、懸浮物、鹽度、沉積物分布及其季節性變化。其中，利用一批較先進的水文、泥沙觀測儀器，多次在長江河口進行8~10天連續200小時左右1/2半月潮周期定點觀測，所獲數據顯示出水流與泥沙輸運的真實關係，為深入研究長江河口攔門沙沖淤演變對航道整治工程的回響奠定了較好的基礎。 長江河口攔門沙由灘與槽相間組成，北槽深水航道工程已局部阻礙了鄰近攔門沙區域灘槽之間的水沙交換過程，對其沖淤產生一定影響。在北槽深水航道治理工程的影響下，南港分流北槽的水量明顯減小，致使北槽河槽容積在1998-2007年間減少16%，淤積主要發生在壩田區及主槽的入口段和中段，而航槽在人工疏浚作用下保持一定水深。由於南港分流南槽水量明顯增大，導致南槽上口普遍沖深，大量泥沙被推移到南槽下口淤積，南槽出現上口衝下口淤的勢態。北槽北導堤的建造使北槽和北港之間橫沙東灘上的數條串溝被截斷，導致北港主流順著橫沙島和橫沙東灘北側而下，水流較強，局部地帶產生沖刷。同時，使九段沙沖淤演變發生新的變化。九段沙0m等深線包絡體在不斷地淤高擴寬，-5m等深線線包絡面積略有縮小。九段沙沙頭迅速淤漲，並越過南導堤向北偏伸入北槽，分流沙洲洲頭方位角由自然狀態下的305°左右變為314°左右，-5m等深線包絡的沙頭深入至北航道附近，對北槽分流已產生不利影響。九段沙南北側由於沖淤不均其水邊線形態出現不規則變化，下沙尾部東南端沖蝕，東北端淤漲，沙洲長軸線逆向轉動。 北槽深水航道工程完全改變了北槽的自然邊界，使北槽的水沙動力過程發生調整。首先，丁壩壩田區域流態呈渦流結構，發生大幅淤積。工程後，北槽下段落潮優勢明顯加強，中段主槽落潮優勢最弱，泥沙集中在此落淤。工程後最大渾濁帶高含沙區明顯向上游擴展，並且在洪季近底含沙量最大值加倍，最大渾濁帶核心區回淤量大，最大渾濁帶泥沙聚集是航槽中泥沙集中回淤的重要原因。