徐 海,王 璟,周鸿权
(1.浙江省河海测绘院,浙江 杭州 310008;2.国家海洋局 第二海洋研究所,浙江 杭州 310012)
瓯江口外潮汐通道区滩槽冲淤演变分析及其调整机制的探讨
徐 海1,王 璟1,周鸿权2
(1.浙江省河海测绘院,浙江 杭州 310008;2.国家海洋局 第二海洋研究所,浙江 杭州 310012)
基于瓯江口外潮汐通道区的历史水深地形资料,利用地理信息系统技术,建立不同年份的数字高程模型(DEM),利用DEM进行数字化冲淤定量计算,分析特征地貌冲淤演变过程,并结合水文泥沙条件,对其演变和调整机制进行了初步探讨。结果表明:(1)1933—2005年的72 a间,瓯江口外潮汐通道区底床总体表现为微量冲刷,平均冲刷厚度为27 cm,冲刷速率为0.375 cm/a。(2)特征地貌单元经历了较大幅度的冲淤演变和形态调整,深槽处于较稳定的冲刷拓展过程;温州浅滩持续淤积,近年来人类活动的影响加快其淤积;中沙浅滩和重山沙嘴受冲刷移动最终合二为一。(3)在自然的潮流动力作用下,浅滩与深槽之间进行泥沙交换运移,是研究区滩槽冲淤演变的主要调整机制。
瓯江河口;潮汐通道;GIS;冲淤演变;地貌单元
潮汐通道是指连接海洋与海湾、潟湖或河口的水道[1]。瓯江口外潮汐通道区,作为沟通瓯江河口与外海的重要通道,历来就是港口航道建设等海洋开发活动的热点地区。潮汐通道区的滩槽冲淤演变是其港口航道资源开发的关键问题之一,对瓯江口外潮汐通道区滩槽冲淤演变过程及其调整机制的研究,能够为该区域的一系列在建和规划中的重大海洋工程的实施提供科学依据。
近些年来,随着对瓯江口外深水港和深水航道开发的投入,依托工程项目,不少学者展开了对瓯江口外潮汐通道区的研究。张舒羽 等[2]对瓯江南口封堵工程及其影响进行了研究,瓯江南口自从1979年抛筑潜坝之后,大部分水沙经由瓯江北口输移,水动力环境的减弱使得南口河床逐渐淤高,低潮时大面积浅滩露出;近年来,在南口潜坝基础之上的南口封堵工程日渐提上日程,研究结果表明:南口封堵工程利远大于弊,从瓯江河口整治和规划的全局出发,是可行的和必要的。李孟国 等[3-6]利用数模的方法,对温州浅滩围涂工程的可行性和中沙浅滩的采砂活动进行了研究,温州浅滩是瓯江口外规模最大、发育最完善的拦门浅滩,位于灵昆岛和霓屿岛之间,温州浅滩围涂工程是沿着浅滩南北两侧建两条连接灵昆岛和霓屿岛的海上大堤,将浅滩人工围垦变为陆地,该工程具有围涂造地、连岛兴港、开发旅游等重大意义,研究结果表明:温州浅滩围涂工程不仅对温州港现有港口航道及未来的状元岙深水港区基本没有负面影响,而且有利于现有温州港出海航道的维护和稳定,可以改善从瓯江北口到黄大岙水道的船舶航行条件;中沙浅滩进行有限量的采沙基本不会对温州港进出港主航道造成负面影响。王留洋[7]利用MIKE数模软件对瓯江口大规模围海工程对周边水动力环境的影响进行了研究,结果表明,大规模围海工程对瓯江口水域的水动力改变是有限的。宋乐 等[8]利用历史水沙资料,采用水文学和数理统计的方法,分析了瓯江河口入海水沙通量的变化规律:瓯江入海水沙通量洪枯季变化明显,梅汛期(4—6月)和台汛期(7—9月)为主要输水、输沙期,径流量占全年的74.4%,输沙量占全年的89.9%。
近年来,随着GIS技术的成熟应用,已有不少学者利用其对一些河口、港湾进行冲淤调整和岸滩演变的研究[9-14],而将瓯江口外潮汐通道的浅滩和深槽作为整体,系统分析其冲淤演变调整机制的文献较少。本文利用6个年份(1933年、1962年、1992年、1997年、1999年和2005年)的水深地形资料,基于GIS技术对研究区域的冲淤变化进行数字化定量计算,分析主要特征地貌72 a来的冲淤演变过程,从整体上把握该区底床滩槽冲淤演变的趋势,并对其调整机制进行探讨。
1.1 地貌形态特征
瓯江口外潮汐通道区位于温州湾海域,以灵昆岛-大门岛-青山岛-状元岙岛-霓屿岛一线为界,属于瓯江河口的口外海滨段,是典型的河口拦门沙滩槽体系(图1)。地形复杂、浅滩和深槽交替发育为其主要特征,主要有中水道、黄大岙水道、重山水道、南水道等水道深槽与外海相通,这些水道多年来在波浪、潮流等动力作用下一直维持着一定的水深,保持着各水道基本稳定的状况,其中,中水道—黄大岙水道是目前温州港瓯江港区的出海主航道。各水道深槽间发育有浅滩地貌,主要有温州浅滩、中沙浅滩和重山沙嘴。温州浅滩是多年来河口入海泥沙的主要堆积场所,近年来滩体稳定并逐渐淤高。2003年温州浅滩围涂工程开工建设,一期工程中的温州浅滩北沿灵霓大堤已于2006年建成通车,截断了温州浅滩和中水道之间的悬沙输运通道,一期工程于2010年完工,随即展开二期工程的建设,预计工期6 a,届时灵昆岛-温州浅滩-霓屿岛连成一体。近年来的各种研究表明,温州浅滩围涂工程截断了温州浅滩向中水道的输沙通道,对瓯江口出海航道的减淤起到一定作用,该工程不仅可行,而且是有利的[5]。这些岛屿和浅滩的存在,使得各水道的涨落潮流基本为往复流,在其之间存在着不同程度的缓流、分流、汇流,从而造成了瓯江河口潮汐通道涨落潮水流变化的复杂性和泥沙冲淤变化的多样性。
图1 瓯江口外潮汐通道区位置及水文测站位置图Fig.1 Location of the tidal inlet out of Oujiang Estuary and station positions
1.2 水文泥沙条件
瓯江多年年均径流量为196×108m3,年径流量最大为323×108m3,最小为110×108m3,径流主要发生在洪季4—9月,占全年下泄径流量的78%以上。洪峰暴涨暴落,最大洪峰流量达23 000 m3/s(1953年7月);最小流量为12 m3/s(1955年),而同年最大洪峰流量为13 100 m3/s,两者相差1 100倍。瓯江河口潮汐属于正规半日潮,平均潮差大于4 m,北部潮差略大于南部潮差,涨、落潮历时相差不大[15]。
该海区的潮流类型为非正规半日浅海潮流,表1为2005年6月的水文测验资料。从流速大小看,中水道深槽的33号站落潮流速多大于涨潮流速,表现为落潮流为优势流;黄大岙水道的14号站上层落潮流作用强,中下层涨潮流作用强;重山水道的11号站,涨潮流速大于落潮流速,表现为涨潮流为优势流。从垂直方向看,流速均随着水深增加而减小。从流向看,涨潮流流向多集中在270°~300°之间,落潮流流向多集中在90°~110°之间,这表明涨、落潮流受地形的影响沿着水道深槽呈往复流特征。
根据1999年10月水文测验资料计算的瓯江河口涨、落潮量分配情况,中水道深槽的涨、落潮量分别占河口总潮量的68.6%和63.9%*交通部天津水运工程科学研究所.瓯江口及其附近海域泥沙淤积环境与冲淤演变分析[R].2007.,所以中水道深槽是瓯江河口的主要分潮通道,这是中水道能够长期存在并保持稳定的重要动力所在。据2005年瓯江口海域的水沙实测资料*南京水利科学研究院.温州港乐清湾港区波浪潮流泥沙数学模型初步研究[R].2006.,瓯江河口的含沙量在水平分布上表现为入海口及近岸水域水体的含沙量较大,越向外海含沙量越小;在垂直分布上,含沙量由表层向底层逐渐增大;涨潮含沙量大于落潮含沙量;一般而言大潮含沙量大于中潮含沙量,中潮含沙量大于小潮含沙量。
表1 瓯江口外潮汐通道区潮流特征值(2005年6月)
2.1 基础图件资料
本研究收集了1933年和1962年2个年份的海图,1992年、1997年、1999年和2005年4个年份的水深地形测绘图,共6个年份的水深地形资料。
2.2 基础图件的处理方法
对纸质海图,采用扫描仪将其扫描生成.jpg栅格文件,导入Mapinfo软件平台,配准后统一转为北京54坐标系、高斯-克吕格投影,再对海图上的测量点、等深线等数据进行数字化处理,然后提取出坐标水深信息,以.dat文件保存。对于电子版的水深地形图,用Autodesk Map 3D软件直接提取出坐标水深信息,同样以.dat文件保存。将这些.dat文件中的水深统一换算到理论深度基准面,然后用Surfer软件,采用克里金(Kriging)内插方法,建立瓯江口外潮汐通道区各年份的水深地形数字高程模型(DEM)。从这些DEM中,可生成输出等深线图和平面水深形势图;也可以绘制研究区各年份间的冲淤分布图,计算冲淤面积、冲淤量、冲淤幅度与冲淤速率等。
3.1 特征地貌的形态变化
3.1.1 浅滩
(1)温州浅滩
温州浅滩位于瓯江南北口水道之间,由灵昆岛东侧向霓屿岛西侧延伸,是瓯江河口外最大的浅滩地貌,滩面平均高程2~3 m。如图2和图3所示,从1933年至1962年间,温州浅滩受到冲刷,面积减小;1962年以后其平面形态就维持在一个比较稳定的状态;直至2005年灵霓大堤建成通车,在人工促淤作用的影响下,温州浅滩与霓屿岛相连接,半岛工程初见成效。
(2)中沙浅滩与重山沙嘴
中沙浅滩位于大门岛南侧的黄大岙水道和霓屿岛以北的重山水道之间,是中水道落潮水流扩散,流速减缓,泥沙落淤而形成的。中沙浅滩面积较大,水深小于2 m,滩面高程在0 m以上,平均水深在0.6 m左右,其平面形态呈马蹄形,凹面向着下游方向开口,凸面向着上游方向,可见中沙的发育和演变受潮流的影响显著。重山沙嘴是一片水深小于2 m的浅滩,平均水深0.5 m左右,浅滩中心局部水深在0 m以上,平面形态是呈东西走向的狭长条形。重山沙嘴起初与青山岛相接,是外海涨潮流挟带的泥沙在青山岛的岛影区堆积而成,是潮汐通道的一种岛影效应。如图2和图3所示,1933年以来,中沙浅滩受冲刷而整体向下游移动,重山沙嘴受外海涨潮流的冲刷而与青山岛脱离逐年向上游移动,至1992年,中沙浅滩与重山沙嘴最终合二为一成为一个新的中沙浅滩,其平面形态呈马蹄形,向下游方向开口,并且此后平面形态保持稳定,中沙浅滩进入相对稳定时期。
3.1.2 深槽
(1)中水道
中水道深槽位于温州浅滩和三角沙之间,其走向顺着涨、落潮方向,平面形态呈均匀细长条形,向上游方向开口。该处落潮流为优势流,所以中水道深槽是一个以落潮流作用塑造的地貌形态。如图2和图3所示,在1933—2005年的72 a间,在上游径流和强劲落潮流的冲刷作用下,中水道深槽逐渐向下游方向延伸、拓展,长度伸长,宽度拓宽,过水面积增加,至2005年其5 m深槽头部与下游的黄大岙水道5 m深槽相距仅约126 m。
(2)黄大岙水道
中水道在大门岛的乌仙嘴附近,被中沙浅滩一分为二,北汊即为黄大岙水道,南汊即为重山水道。如图2和图3所示,在1933至2005年的72 a间,黄大岙水道的平面形态调整、发展演变幅度较大。在1992年之前,该水道基本无较显著形态调整和演变,上下游的5 m槽并未连接贯通,仅在下游远岩头处有10 m深槽;至1992年,平面形态变化显著,该水道普遍受冲刷,上下游间2~5 m水深的浅滩被冲深,使得上下游5 m槽相连接贯通,并且上游黄大嘴附近出现新的10 m深槽,上下游间的浅滩也有10 m深潭;此后该水道的5 m槽逐渐拓展、冲深,上游10 m槽向下游方向延伸、拓展,直至2005年和下游远岩头处的10 m槽相贯通成为一整体。黄大岙水道的发展总趋势也是延伸、扩展、增深。
(3)重山水道
重山水道位于重山沙嘴和霓屿岛之间,被温州浅滩下延的仰舌沙嘴浅滩分为北槽和南槽,平面形态呈一个横向的“Y”形,分岔口指向上游,北槽紧邻重山沙嘴,开口指向下游,涨潮流沿此槽上溯,南槽开口指向下游,是一条伸向温州浅滩的涨潮流冲刷槽。如图2和图3所示,1992年以前北槽受涨潮流冲刷而逐渐向上游方向延伸扩展,此后维持在比较稳定的状态。南槽在1933年以后也经历着向上游扩展的过程,1962年以后维持在一个相对稳定的状态直至1999年,而1999年以后,南槽经历着逐渐向下游方向后退萎缩的过程,至2005年其顶端后退至1933年的位置,而5 m槽面积比1962年缩小了近一半。这可能是受温州浅滩的半岛工程影响,灵霓大堤减少了原先温州浅滩的纳潮量,从而减弱了南槽的水动力条件,使得南槽西端泥沙淤积,规模萎缩。
图3 1933—2005年瓯江河口等深线变化图Fig.3 The change of the depth contours of the tidal inlet out of Oujiang Estuary from 1933 to 2005
3.2 底床冲淤变化
根据6个年份的数字高程模型的叠合计算结果如表2所示。1933—2005年间,计算区域冲刷区面积大于淤积区面积,淤积区平均淤积厚度1.63 m,冲刷区平均冲刷厚度2.12 m。72 a间,总体上冲刷量大于淤积量,净冲刷量为7 963.06×104m3,平均冲刷厚度为27 cm,冲刷速率为0.375 cm/a。在不同地貌区表现出不同的冲淤特征,大体上在水道深槽地貌表现为冲刷,在浅滩、边滩地貌表现为淤积,如图4a所示,中水道和黄大岙水道的冲刷区连成一片,重山水道北槽也呈现冲刷区,而温州浅滩和中沙浅滩则呈现淤积区。
在72 a间,不同时段,该区域底床的冲淤分布和幅度也不尽相同(图4b~4f)。1933—1962年,冲刷区面积大于淤积区面积,冲刷量大于淤积量,平均冲刷厚度为29 cm,年均冲刷速率为1 cm/a,总体表现为微量冲刷。1962—1992年,冲刷区面积小于淤积区面积,冲刷量大于淤积量,平均冲刷厚度为16 cm,年均冲刷速率为0.53 cm/a,总体表现仍为微量冲刷。1992—1997年,冲刷区面积大于淤积区面积,冲刷量大于淤积量,平均冲刷厚度为11 cm,年均冲刷速率为2.2 cm/a,速率明显高于1933—1992年间的冲刷速率,可见该时段底床总体表现出冲刷加快的趋势。1997—1999年,淤积区面积大于冲刷区面积,淤积量明显高于冲刷量,平均淤积厚度为24 cm,年均淤积速率为12 cm/a,总体表现为较快淤积。1999—2005年,冲刷区面积大于淤积区面积,冲刷量略大于淤积量,平均冲刷厚度为6 cm,年均冲刷速率为1 cm/a,总体再次表现为微量冲刷。
由此可见,瓯江口外潮汐通道区底床在1933—1992年间,处于缓慢冲刷阶段,1992—1997年处于较快冲刷阶段,1997—1999年处于较快淤积阶段,1999—2005年处于缓慢冲刷阶段,各个阶段的平面冲淤特征与各地貌形态特征调整演变相一致。
表2 瓯江口外潮汐通道区各时段冲淤幅度统计结果
图4 瓯江河口潮汐通道区底床冲淤变化分布Fig.4 Erosion and deposition distribution of the tidal inlet out of Oujiang Estuary正值为淤积,负值为冲刷Positive represents deposition, and negative represents erosion
潮汐通道底床的冲淤演变和形态调整,从根本上说是泥沙运动输移的结果,而泥沙运动又和其所在的水动力环境密切相关。水动力泥沙条件决定了地貌形态塑造和演变调整,而特定地貌演变调整反过来也改变水动力泥沙条件,所以这是一个相互影响的动态平衡关系。
本文尝试从水动力泥沙的角度,结合前文所述的瓯江口外潮汐通道区滩槽形态和冲淤变化特征,对瓯江口外潮汐通道区滩槽冲淤调整机制进行简单初步的探讨。
4.1 研究区域的水文泥沙特征
涨潮时,来自外海的涨潮流分别经青山岛南北两侧的重山水道和黄大岙水道进入瓯江口外的潮汐通道区。其中,重山水道南槽潮量主要越过温州浅滩,与从外海向瓯江南口涨潮的水流汇集在一起沿温州浅滩南缘上溯;重山水道北槽的潮量除一部分进入温州浅滩外,还有部分潮量沿温州浅滩北侧边缘的重山浅滩水域进入中水道与涨潮主流汇合,汇合后沿着中水道深槽向瓯江北口上溯。黄大岙水道和重山水道北槽是涨潮流的主要通道。
落潮时,瓯江北口为径流和潮流的入海主道。潮水出瓯江北口后,北水道(包括沙头水道、大门水道、小门水道)和中水道为一级分汊,中水道在中沙浅滩处又分汊,一支为中沙北的黄大岙水道,一支是中沙南的重山水道。出瓯江北口的潮量,主要经中水道—黄大岙水道和中沙浅滩北半部流向外海,部分潮量经中水道与重山水道之间过渡的重山浅滩流入重山水道北槽,经状元岙深槽流向外海。
在涨、落潮过程中,中水道、黄大岙水道及中沙浅滩北半部是进出湾内和河口潮量的主要通道水域,从涨、落潮流速分布和潮汐通道的平面形态看,对维持和发展中水道—黄大岙水道一线是非常有利的。
该区域沉积物来源主要有陆源物质和沿岸流提供物质两个方面。粗颗粒的陆源物质由上游瓯江河流带来,自河口向海方向扩散,粒级由河口向浅海细化;细颗粒物质由浙江沿岸流向南输送带来长江口入海泥沙和东海内陆架细颗粒沉积物再悬浮而带入河口区。河口的悬沙主要来自海域的细颗粒泥沙,随潮流进入潮汐通道,在复杂的水沙环境条件下,沉积与再悬浮反复,参与底床的冲淤演变和形态调整;底质中粗颗粒泥沙来自陆域径流输沙,出口门后沉积形成局部的水下堆积特征地貌。
根据1999年10月水文泥沙测验资料计算的瓯江河口涨、落潮输送泥沙分配情况可知[2],瓯江河口被灵昆岛一分为二,以瓯江北口水道和瓯江南口水道分流入海,瓯江南口水道由于潜坝封堵,总的向海域净输沙仅占河口总量的7%,而瓯江北口水道(包括北水道和中水道)则是瓯江向海输沙的主要通道,向海域净输沙占河口总量的93%。其中北水道占北口水道向海净输沙总量的69%;中水道仅占31%,占河口总量的28.8%,而中水道的涨、落潮量占北口水道的88%以上,占河口总量的64%以上。所以,北水道是分水,但主要是分沙的水道,中水道是潮流动力作用的水道,这就是历年来中水道水深逐渐冲刷加深、航槽比较稳定的基本原理所在。
4.2 滩槽冲淤调整机制
(1)温州浅滩位于灵昆岛的岛影区,是南北口两股涨、落潮主流的缓流区,水动力环境平缓,涨、落潮流挟带的泥沙易在滩面落淤。再加上瓯江口外众多岛屿对外海波浪的阻挡作用,使得温州浅滩水域相对平静,除大风天气外,浅滩上落淤的泥沙不易为波浪冲刷。所以地理位置和平缓的水动力条件为温州浅滩创造了稳定的泥沙淤积环境。1933—1962年,瓯江南口水道北侧边滩和温州浅滩东南部大面积受冲刷(图4b),但受冲刷的泥沙并不是随潮水被带走,而是大部分在浅滩中上部水动力环境平缓的滩面上重新落淤,从而造成温州浅滩中上部的大面积淤积。1962年以后,温州浅滩轮廓基本稳定,滩面有冲刷有淤积,总体趋势是淤积大于冲刷。1999年以后,灵霓大堤开工建设,大堤的人工促淤效应使得浅滩南面的泥沙在潮流挟沙和波浪掀沙的作用下,被带到浅滩处更容易落淤,温州浅滩的淤积速率加快。可见,温州浅滩的冲淤调整机制主要是,在潮流和波浪的作用下,泥沙在温州浅滩与其南面的瓯江南口水道边滩之间进行交换。72 a总的变化趋势是,在自然条件和人为作用下,泥沙总体由瓯江南口水道边滩向温州浅滩运移堆积,使得温州浅滩的体积增大,范围增加,滩面平均高程淤高。
(2)瓯江北口是瓯江口潮量的主要通道,而出北口后的中水道又是北口潮量的主要通道,平均约占瓯江口总潮量的70%。随着1979年瓯江南口潜坝锁江,北口潮量的进一步增加,造成中水道的总体冲刷,5 m槽持续下移,槽面积扩大,槽容积增大。持续发展的中水道,增加了潮量,对下游的中沙浅滩造成冲刷,使其整体下移,直到1992年在下游约3.5 km处,整体下移的泥沙大部分重新堆积并与受涨潮流冲刷而脱离青山岛逐渐上移的重山沙嘴合二为一,形成新的稳定的马蹄形中沙浅滩;另外的少部分泥沙可能随着落潮流向黄大岙水道下游的大门岛南侧边滩搬运堆积。中沙浅滩向下游的移动,扩大了黄大岙水道进口断面的过水面积,增加了潮量和潮流速,使得黄大岙水道持续冲刷,不断拓宽、增深,冲刷的泥沙可能和中沙浅滩被冲刷的泥沙一起被落潮流带到其下游的大门岛边滩堆积。所以说中水道—黄大岙水道一线是温州港稳定的出海通道。
(3)重山水道是一个开口向海的涨潮槽,涨潮流为优势流,南北槽之间为仰舌沙嘴所隔。涨潮时,南槽涨潮潮量主要进入温州浅滩,北槽部分潮量越过重山浅滩进入中水道,与黄大岙水道涨潮流汇合,向瓯江北口上溯。同样,落潮流为原路返回。1933年开始,南北槽受涨潮流的冲刷而逐渐向上游扩展,至1992年基本稳定。重山水道深槽主要与处于其南北槽之间的温州浅滩、仰舌沙嘴之间进行泥沙交换。仰舌沙嘴是一片面积较大的开阔浅滩,水深在2 m左右,水环境相对平缓,有利于泥沙落淤。涨潮时,涨潮流冲刷南北两支深槽,冲刷的泥沙与其带来的海域来沙一起,在仰舌沙嘴落淤,另外南槽泥沙还有部分在霓屿岛北部边滩落淤;落潮时,由中水道下来的落潮流,可以将仰舌沙嘴滩面落淤的泥沙带走,顺着重山水道向海输送。涨潮时向陆输沙,落潮时向海输沙,总体表现为向海输送。1992年以后,南北槽总体上冲淤平衡,但随着1999年温州浅滩围涂工程灵霓大堤的开工建设,到2005年大堤建成通车,这大大减少了温州浅滩的纳潮量,从而降低了南槽的潮动力,湾顶效应使得涨潮流带来的泥沙在仰舌沙嘴、南槽西段、霓屿岛北部边滩落淤(图4f),南槽呈现淤积萎缩后退的趋势。
经过对瓯江口外潮汐通道区平面形态变化、等深线变化、平面冲淤变化过程的分析,表明1933年以来,该研究区域的冲淤调整过程经历了缓慢冲刷、较快冲刷、较快淤积和缓慢冲刷四个阶段。瓯江口外潮汐通道区的泥沙运移可能存在以下规律:在水动力泥沙条件的变化过程中,泥沙主要在该潮汐通道区的滩槽之间交换运移,参与滩槽的冲淤演变和形态调整。72 a来,瓯江口外潮汐通道区冲刷量大于淤积量,总体表现为微量冲刷,平均冲刷厚度为27 cm,冲刷速率为0.375 cm/a,冲刷的泥沙可能向周边潮滩运移沉积。
[1] ZHANG Ren-shun.Advance of study on tidal inlet in China[J].Advace in Earth Sciences,1994,9(4):45-49. 张忍顺.中国潮汐汊道研究的进展[J].地球科学进展,1994,9(4):45-49.
[2] ZHANG Shu-yu,NI Yong-qiang,ZHAO Wei-jun,et al. Analysis of the influence of stopping flow project in south Lingkun Branch[C]//Proceedings of the academic annual conference of The Land-making Professional Board of China Water Conserwance Society,2004:82-88. 张舒羽,倪勇强,赵渭军,等.瓯江灵昆南口封堵工程影响分析[C]//中国水利学会围涂开发专委会2004学术年会论文集,2004:82-88.
[3] LI Meng-guo,LI Wen-dan.Study on schemes for stopping flow in south branch of Oujiang Eastuary[J].China Harbour Engineering,2009(3):19-22. 李孟国,李文丹.瓯江南口封堵方案研究[J].中国港湾建设,2009(3):19-22.
[4] LI Meng-guo,WANG Zhen-lin.Feasibility Study of Land-making project at Wenzhou Shoal[J]. China Harbour Engineering,2001(5):30-33. 李孟国,王正林.温州浅滩围涂工程的可行性研究[J].中国港湾建设,2001(5):30-33.
[5] LI Meng-guo,JIANG Hou-wu,WU Yi-xi. Study on the influence of reclamation of Wenzhou Harbour and its navigational channel[J]. Port Engineering Technology,2006(1):1-4. 李孟国,蒋厚武,吴以喜.温州浅滩围涂工程对港口航道的影响研究[J].港工技术,2006(1):1-4.
[6] LI Meng-guo,WU Yi-xi,JIANG Hou-wu. Study of the effect of sand-excavation from the Middle Shoal at Oujiang Estuary of the navigational channel of Wenzhou Port[J].Journal of Waterway and Harbor,2005,26(4):195-200. 李孟国,吴以喜,蒋厚武.瓯江中沙采砂对温州港航道的影响研究[J].水道港口,2005,26(4):195-200.
[7] WANG Liu-yang. Effects on hydrodynamic environment of the large-scale reclamation projects in the Oujiang Estuary[D].Dalian: Dalian University of Technology,2013:62-63. 王留洋.瓯江口大规模围海工程对周边水动力环境的影响[D].大连:大连理工大学,2013:62-63.
[8] SONG Le,XIA Xiao-ming,LIU Yi-fei,et al.Variations in water and sediment fluxes from Oujiang River to Estuary[J].Journal of Sediment Research,2012(1):46-52. 宋乐,夏小明,刘毅飞,等.瓯江河口入海水沙通量的变化规律[J].泥沙研究,2012(1):46-52.
[9] LI Bo-gen,WANG Cai-hong,ZHOU Hong-quan,et al. Adjustment mechanism on the erosion and accretion of riverbed in the Jiaojiang Estuary in Zhejiang Province,China[J].Acta Oceanologica Sinica,2009,31(5):89-100. 李伯根,王才洪,周鸿权,等.近70 a来椒江河口河床冲淤调整机制[J].海洋学报,2009,31(5):89-100.
[10] WU Hua-lin,SHEN Huan-ting,HU Hui,et al. GIS supporting study on calculation of the amount of siltation and erosion in mouth bars of the Changjiang Estuary[J]. Acta Oceanologica Sinica,2002,24(2):84-93. 吴华林,沈焕庭,胡辉,等. GIS支持下的长江口拦门沙泥沙冲淤定量计算[J]. 海洋学报,2002,24(2):84-93.
[11] WANG Yong-hong,SHEN Huan-ting,LI Guang-xue,et al. Calculation of the amount of siltation and erosion in the Xinqiao Channel of the South Branch of the Changjiang Estuary in China[J]. Acta Oceanologica Sinica,2005,27(5):145-150. 王永红,沈焕庭,李广雪,等.长江口南支涨潮槽新桥水道冲淤变化的定量计算[J].海洋学报,2005,27(5):145-150.
[12] LI Heng-peng,YANG Gui-shan. The spatial analysis of erosion and deposition of tidal-flat by GIS[J].Acta Geographica Sinica,2001,56(3):278-286. 李恒鹏,杨桂山.基于GIS的淤泥质潮滩侵蚀堆积空间分析[J].地理学报,2001,56(3):278-286.
[13] ZHOU Hong-quan,LI Bo-gen. Preliminary analysis of scour and accretion on the seabed in the navigation channel of Xiangshan Bay,Zhejiang Province,China[J].Marine Science Bulletin,2007,26(4):34-41. 周鸿权,李伯根.象山港航道冲淤变化初步分析[J].海洋通报,2007,26(4):34-41.
[14] SUN Ping-feng,SUN Zhi-lin,LI Bo-gen. GIS-based digital analysis of erosion and deposition in waterway of Ma’ao Port[J]. Journal of Marine Sciences,2007,25(3):32-41. 孙平锋,孙志林,李伯根.基于GIS的马岙港航道冲淤数字化分析[J].海洋学研究,2007,25(3):32-41.
[15] China Bay Records Compiling Committee. Chinese bay records: The fourteenth section[M]. Beijing: China Ocean Press,1998. 中国海湾志编纂委员会.中国海湾志:第十四分册[M].北京:海洋出版社,1998.
Preliminary study on the mechanism of the erosion-deposition adjustment in the tidal inlet out of the Oujiang Estuary
XU Hai1, WANG Jing1, ZHOU Hong-quan2
(1.ZhejiangSurveyingInstituteofEstuaryandCoast,Hangzhou310008,China; 2.SecondInstituteofOceanography,SOA,Hangzhou310012,China)
With the application of GIS technology, the hydrographic data were transformed to DEM (digital elevation model) to calculate the amount of erosion and deposition, and then the evolution process of the main geomorphic units and their mechanism were also analyzed. There were several cognitions after analyzing: (1) The tendency of the sea bed erosion-accretion process was light scour, with 27 cm rang in 72 years and at the rate of 0.375 cm/a. (2) The deep channels expanded all the time. the Wenzhou Sand Bank was kept accretion tendency, and human activities speeded up this tendency for these years. Zhongsha Sand Bank and Chongshan Sand Bank were kept scour tendency, finally linked each other and became a new Zhongsha Sand Bank in 1992. (3) Under the dynamic mechanism, the sediment movement occured between deep channels and sand banks, which was the mechanism of erosion-deposition evolution in the sea bed.
Oujiang Estuary; tidal inlet; GIS; erosion-deposition evolution; geomorphic unit
10.3969/j.issn.1001-909X.2017.02.004.
2016-04-26
2016-12-30
浙江省自然科学基金项目资助(LQ15D060005)
徐海(1981-),男,江苏淮安市人,工程师,主要从事海洋水文研究。E-mail:hehaixuhai@163.com
P737.1
A
1001-909X(2017)02-0033-11
10.3969/j.issn.1001-909X.2017.02.004
徐海,王璟,周鸿权.瓯江口外潮汐通道区滩槽冲淤演变分析及其调整机制的探讨[J].海洋学研究,2017,35(2):33-43,
XU Hai,WANG Jing,ZHOU Hong-quan. Preliminary study on the mechanism of the erosion-deposition adjustment in the tidal inlet out of the Oujiang Estuary[J].Journal of Marine Sciences,2017,35(2):33-43, doi:10.3969/j.issn.1001-909X.2017.02.004.