近三十年來磨刀門河口水動(dòng)力變化及河口性質(zhì)研究.pdf

1、本文應(yīng)用地形資料分析對(duì)比、時(shí)間序列的低通濾波和譜分析、潮汐調(diào)和分析、Eeornsed水動(dòng)力模型模擬和stwave波浪模型模擬方法，就近三十年來磨刀門河口在強(qiáng)人類活動(dòng)影響下的地形演變、地形變化引起的水動(dòng)力變化和河口水動(dòng)力變化后的河口性質(zhì)等一系列問題進(jìn)行初步探討。 磨刀門河口在河口整治工程影響下，河口人為向海大幅延伸，河口動(dòng)力隨之而發(fā)生變化，其沉積地貌體系也隨之下移，磨刀門水道采沙直接使采沙區(qū)河床表現(xiàn)為大幅下切的“異變”。河流近口段

2、1977到1999年間河床灘面淤積、深槽刷深，平灘容積增大，河床向窄深方向發(fā)展，徑流的造床作用受人類活動(dòng)影響而加強(qiáng)，潮流的二次造床作用對(duì)深槽也有一定影響。河口段由于河口整治工程西灘被圍墾，河口寬度縮窄30％以上，東部主槽平均水深增大，深槽下切；整治工程完成初期，河口進(jìn)入自調(diào)節(jié)作用期，河口河床平均水深增大，河道向窄深方向發(fā)展，徑流和潮流的造床作用加強(qiáng)；2000年以來河口呈現(xiàn)出淺灘淤積、深槽沖刷的特征，但河道總體容積變化不大?？谕鈹r門沙在整

3、治工程完成后外移速度加快，1994～2000年間，攔門沙沙體擴(kuò)大，頂部加積，攔門沙受到波浪的改造作用明顯，-4m等深線趨于平直；2000～2005年間攔門沙深槽向海沖刷推進(jìn)，東槽發(fā)展迅速，有與西主槽齊頭并進(jìn)的趨勢，但攔門沙體無明顯外推。河口段和口外攔門沙2000～2005年間的變化表明治理工程后河口地形劇烈的自我調(diào)整已基本完成，河口向較穩(wěn)定的狀態(tài)發(fā)展。 珠江三角洲網(wǎng)河區(qū)大規(guī)模無序采沙使網(wǎng)河區(qū)河床不均勻大幅下切，河床地形發(fā)生巨大變

4、化，西北江網(wǎng)河區(qū)頂點(diǎn)馬口、三水站分流、分沙比于1993年發(fā)生變化，1993年后西江馬口站多年平均分流比、分沙比分別減小9％和10％，據(jù)馬口站40多年的月平均分流比、分沙比低通序列的線性回歸分析得到分流比、分沙比的變化率為-0.14／a、-0.0075／a，馬口的分流、分沙比均呈減小趨勢。馬口站月均流量、含沙量、輸沙率低通序列線性回歸分析結(jié)果表明，馬口站月均流量、含沙量、輸沙率均呈減小的趨勢，馬口站流量的減小趨勢主要與分流比的變化有關(guān)。馬

5、口站來水來沙量的減小，加上西海水道天河站枯季分流比大幅減小，磨刀門河口枯季平均流量減小了432m3／s，年平均流量減小252m3／s，故進(jìn)入磨刀門河口的水沙減小?？陂T整治工程實(shí)施期間，磨刀門河口因納潮內(nèi)海的消失而使潮汐動(dòng)力減弱，1994年為口門潮汐動(dòng)力的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，口門整治工程完成后年平均潮差和枯季主要分潮振幅都增大，燈籠山站枯季漲、落急流速和流量均顯著增大，潮汐動(dòng)力增強(qiáng)。西江枯季潮區(qū)界、潮流界和咸水界較19世紀(jì)80年代大幅上移也表明磨刀門

6、河口潮汐動(dòng)力加強(qiáng)。1994年以來發(fā)生潮汐動(dòng)力加強(qiáng)異變的原因?yàn)榫W(wǎng)河區(qū)挖沙使網(wǎng)河區(qū)河槽容積加大，潮波傳播發(fā)生畸變誘使潮汐動(dòng)力加強(qiáng)，而磨刀門河口來水來沙量的減小使徑流動(dòng)力相對(duì)減弱，進(jìn)一步加劇了這一趨勢。 根據(jù)Ecomsed模型模擬結(jié)果表明：整治工程后，口外洪、枯季的漲、落急流速都明顯減小，潮汐動(dòng)力減弱；河口整治段由于導(dǎo)堤的歸槽作用，洪、枯季的漲、落急流速均明顯增大；近口段竹銀斷面枯季漲、落急流速都有所增大，表明近口段潮汐動(dòng)力加強(qiáng)；洪灣

7、水道漲急、落急流速均增大。對(duì)整治前后斷面潮能通量的研究表明：口外潮能通量減小，潮汐動(dòng)力減弱；河口整治段斷面總潮能減小，但單寬潮能通量增大，潮汐動(dòng)力相對(duì)增強(qiáng)；近口段(竹排沙以上)潮能通量增大，潮汐動(dòng)力加強(qiáng)；洪灣水道由于河道縮窄斷面總潮能減弱，單寬潮能由于下泄流增強(qiáng)而減小。 磨刀門整治工程后，河口人為向外海大幅延伸，近岸波能大幅度增加，流量有效指數(shù)由整治工程前的376.0減小為5.95，波浪動(dòng)力的優(yōu)勢程度明顯加強(qiáng)，而磨刀門河口枯季徑