长江口南港北槽河床底质时空分布特征分析

在前人研究及大量长时间、连续、大范围河床底质现场采样资料的基础上,对长江口南港北槽河床底质时空分布特征进行了初步分析,并从河床底质的角度对长江口深水航道回淤物质来源进行了初步的探讨。研究表明:长江口河床质具有总体较细、上粗下细以及时空分布不均匀等特点;南港北槽河床质的变化与风浪掀沙、底沙过境、洪枯季变化等因素有关;南港段河床质季节性变化大于北槽;南港河段河床底质有细化的趋势;长江口深水航道回淤物质偏粗且与周边河床质组成相近,航道回淤应关注滩槽泥沙以近底高含沙水流方式的交换。     

依托北槽、建设长江口亚三角洲体系——关于长江流域开发龙头新基地的战略构想

当前正处于向长江口发展的最好时机。随着长江口深水航道整治工程的开展，长江口水流复杂、河势易变的局面正在改变，加之长江口越江通道的建成通车，在长江口外形成超深水泊位及超深水航道的条件已渐趋成熟。利用长江口外-15 m以深的天然水深建设海上人工岛，就可达到-20 m以深的航道水深，打造河口深水大港，使之成为长江流域水水中转、海陆联运的桥头堡；而整治、疏浚工程所产生的大量泥沙，又为促使横沙东滩及其邻近沙洲加快成陆创造了条件。通过疏浚、促淤、造陆的三位一体，预计可在未来20 a间长江口南港与北港之间、北槽主航道两侧形成500多km²的河口岛群，发育塑造成为长江河口的亚三角洲体系.     

长江口南港近期的演变及其与重大工程之间的关系

长江口为典型的多级分汊中等潮汐河口，口门宽阔、径潮流强劲、泥沙运动复杂、河槽交替多变，给河口综合治理带来困难。长江口各分流汊道演变过程中，此消彼长是永恒的主旋律，其产生、发展、扭曲、萎缩、消亡具有周期性演变规律。为发挥长江黄金水道的优势，促进国民经济发展，长江口先后实施了深水航道治理工程、南北港分流口处的新浏河沙护滩和南沙头通道限流工程，以及中央沙促淤圈围工程和青草沙水源地工程等，南北港和南北槽分流口河段得到有效控制，对长江口未来的演变产生深远影响。基于南北港分流口以下丰富的地形、水文现场资料，对近年来南港地形演变进行了深入分析，在肯定工程稳定河势的同时，认为目前南北港分流口以下，尚存在南港主流偏离南岸致使发生近岸淤积，以及瑞丰沙中下段沙体刷深导致水流分散，不利于河势稳定等问题。并探讨了长江口“先下后上”治理模式的优缺点，建议在长江口河势尚未发生较大变化时，站在整体的高度，综合考虑河势、航道、水土资源、防洪潮及排灌、生态环境保护等诸多因素，尽快实施长江口综合整治工程。     

上海市滩涂湿地生态系统健康评价及成因分析

上海沿江沿海地区是我国重要的滩涂湿地分布区，其滩涂湿地生态系统健康对上海乃至长三角地区的生态安全具有重要意义。基于“压力-状态-响应（PSR）”模型，构建了上海市滩涂湿地生态系统健康评价指标体系，采用熵权综合评价法对研究区域生态系统健康状况进行评价，并设定了相应的健康评价分级标准。结果表明：杭州湾北沿边滩、南汇边滩、浦东边滩、宝山边滩、长兴岛周缘边滩、横沙岛周缘边滩、崇明南滩、崇明北滩均处于亚健康状态；崇明西滩处于较健康状态；而崇明东滩和九段沙湿地处于健康状态。过度围垦、环境污染、互花米草（Spartina alterniflora Loisel）〖JP2〗入侵等胁迫因子是上海市滩涂湿地面临的主要压力。在多重胁迫因子作用下，近30 a〖JP〗来上海滩涂湿地面积锐减，生态系统结构改变，生态功能退化。应重点控制滩涂开发强度，减少污染物排放，并加强对上海市滩涂湿地尤其是大陆边滩的保护，以维护湿地生态系统健康，保障区域生态安全     

从长江口南汇东滩冲淤变化探讨合理选择促淤造陆边界

随着上海人口与经济的发展,建设用地迅速增加,人-地矛盾越来越尖锐。按相关规划预计,至2010年,上海市建设用地总需求2 267.80 km2,现有建设用地存量2 224.39 km2,未利用的土地仅有9.00 km2,因此围垦造地是上海目前和今后解决人—地矛盾的根本出路所在。河口海岸地区动力条件复杂,地形变化剧烈,如何选择围垦促淤造陆与疏浚促淤造陆边界尤为关键。利用数字高程模型（DEM）和地理信息系统（GIS）研究长江口南汇东滩1996~1999年的冲淤演变规律,结果表明：0.5~1 m高程带为南汇边滩冲淤平衡带,年平均冲刷率为0.007 m/a,在此带以上,滩涂多年的结果表现为淤积,此带以下,滩涂多年的结果表现为冲刷。结合长江口水文泥沙的实测资料分析结果,根据低滩围垦造陆实践和长江口深水航道治理的实际情况,认为长江口低滩围垦促淤造陆和利用工程促淤造陆的边界定在0.5~1 m之间较为合理可靠。     

近期长江口南北槽分流口河段悬沙输运机制研究

针对近期长江口南北槽分流口地区出现新的河床冲淤演变情况,对分流口河道尤其北槽入口河段多次实测水文结果进行分析,探讨了分流口河道悬沙输运机制。〖JP2〗通过引入输沙机制影响强度尺度参数,得到悬沙输运机制的数学表达形式,并进一步探讨了北槽入口河道产生淤积的原因。结果表明：(1)北槽分流口存在三级输沙机制,且不同输沙机制项在近口段、口中段和口内段各段中影响程度也不相同;(2)分流口泥沙来源于南港河段,在向“南港-北槽”输运过程中,一部分泥沙受到分流潜堤拦截,落淤在潜堤北侧造成九段沙沙头持续淤长;(3)悬沙在口中段受两项输沙机制的共同控制下,跨跃航槽,横向输运。并在输移过程中落淤,最终形成北槽入口局部区域的持续淤积     

近期长江口北槽河段河槽演变对人类活动的响应

利用多波束测深系统在2014年11月期间测量长江口北槽河段的河槽地貌形态,获取高精度的床面微地貌资料,结合北槽河槽底质资料和1979～2019年期间的海图水深数据分析近期北槽河段的河槽演变特征,探讨人类活动对北槽河槽演变的影响。结果表明:在人类活动的强烈干扰下,1979～2019年的40年期间,北槽河段(上段至口外段)以河槽侵蚀为主,净冲刷的泥沙体积达0.36×10~(8 )m~3,平均每年冲刷0.009×10~(8 )m~3,北槽河段水深增大可能加剧了盐水入侵;在流域大型工程尤其是三峡大坝的影响下,长江流域输送到河口的沙量持续减少,致使近期严重的河槽侵蚀发生北槽河段口外段;在深水航道治理工程的影响下,近期北槽河段(上段至下段)总体上呈现主槽侵蚀、两岸淤积和深水航道泥沙回淤严重的特征;北槽床面上存在着常见床面微地貌形态(平滑床底、沙波和冲沟)和人为强干扰下的床面形态(疏浚痕、凹坑和洼地);在北槽中段和下段发育的沙波的波长的均值分别为39.41和11.11 m,波高均值分别为0.48和0.33 m,与沙波有关的河槽糙率(Ks)的值分别是0.14和0.19,且此次观测到的小范围沙波为首次在北槽河段(长江河口最大浑浊带)观测到的沙波微地貌。     

近期长江河口横沙通道冲淤变化与微地貌特征

于2015年2月1~7日利用多波束测深系统对长江口横沙通道河槽进行走航测量，结合人类活动强干扰下的海图水深数据及河槽表层沉积物资料分析近期长江河口横沙通道河槽冲淤变化与微地貌特征，探讨河槽冲淤演变和床面微地貌之间的相关性以及河口河槽冲淤演变过程和微地貌特征对人类活动的响应。结果显示：近年来横沙通道河槽持续受到冲刷，2002~2013年泥沙净冲刷量为0.86 × 108m3，平均每年冲刷0.08 × 108m3，其原因可能与三峡蓄水工程、北槽深水航道治理工程和北港青草沙水库工程的实施有关。而横沙通道的河床冲刷对圆圆沙航槽和北槽航道的泥沙回淤具有一定的贡献；其底床上除发育平滑床底外，还广泛发育凹坑和冲刷痕等侵蚀性微地貌，且河槽受到冲刷导致底沙推移质运动增强，促进了沙波微地貌的发育。     

长江口滩涂地形冲淤分析研究

为获得长江口滩涂地形的冲淤演变规律，运用GIS的数据处理与空间分析功能，提出了基于分区的冲淤量时间序列分析、冲淤量与上游来沙量相关分析、沙洲质心推移分析、典型断面分析的滩涂地形综合分析方法，即以滩涂分区和江心沙洲为对象、分时段定量研究冲淤变化的方法。在对全系列实测滩涂地形资料逐年分析的基础上，对长江口滩涂地形进行分区域的冲淤分析，并选取1991、2001和2008年3个代表年份，研究了长江南支上段主要沙洲地形演变规律。总体上，崇明东滩、长江南支、长江南港、长江北港、南汇东滩、九段沙近期冲刷大于淤积，而崇明北沿、横沙东滩以淤积为主，长江南支冲刷作用明显，江心沙洲往东南方向推移，分析表明长江入海泥沙年输移量以及年均含沙量变化是造成长江口江心沙洲冲淤演变的重要因素之一。     

近期长江口南港河槽沉积地貌变异及其可能原因

南港是长江口两个主要入海通道之一,也是长江深水航道的必经之路。基于2012和1984年的地形资料,利用Arc GIS技术对南港进行冲淤分析;并用同一种方法(筛析法-移液管)对相应年份所采表层沉积物样品进行粒径测试对比。结果表明:近28年来南港地形发生了重大变化,复式河槽间的沙脊因刷深而趋于消亡,主航槽则淤浅数米;沉积物中值粒径均值从81μm下降为24μm,特别是原沙脊位置上的沉积物从砂变细为砂质粉砂或粘土质粉砂。分析认为,采砂是上述变化的主要原因:沙脊采砂使复式河槽"中脊"消失,水动力减弱,河槽中央过水断面增大、分流增多,两侧航槽流速减小导致淤浅;沉积物变细是较粗颗粒被采走、动力减弱和淤积发生的综合结果。     

长江口横沙附近河势变化与可利用港航资源分析

以1998/1999年长江流域洪水后奠定的河口河势为参照，利用四期大比例尺海图，数字化分析了1998/1999～2011年长江口北港河势与横沙东滩演变，讨论了北港和横沙东滩受河口重大工程影响产生的新变化。结果表明：青草沙水库工程稳定了北港河势；依托深水航道导堤工程和圈围工程，横沙东滩快速淤长，至2011年，-2 m、-5 m以上面积分别达到304 km2、522 km2，扣除深水航道坝田区面积，还有237 km2、450 km2；围绕横沙岛和横沙东滩，北岸可利用-10 m岸线达到16 km，在未来的7~23 a，可为上海的发展提供大量的新增岸线资源和土地资源。横沙北靠北港，南依长江口深水航道，东临东海；吹填成陆的横沙东滩土地资源丰富，经济地理位置优越，使得在横沙建设上海新港区成为可能     

长江河口中央沙位移变化与南北港分流口稳定性研究

中央沙位于长江口南北港分流口河段，这一河段集中了宝钢等一批重要码头，下游有长兴岛造船基地和长江口深水航道等重点工程，因此分流口保持稳定至关重要。以1870年中央沙出现雏形以来的海图为基础资料，利用ArcGIS等GIS软件，研究了中央沙发育演变的位移变化及其典型剖面特征，发现中央沙的变化特点是在长期径流作用下后退和承接上游底沙下泄发生上提的“下移-上提-再下移……”的周期性演变规律。再进一步对南北港分流口各个沙洲近10年来面积和体积进行计算，结合实测水文资料对通道演变进行了分析，认为现阶段长江口南北港分流口处于不稳定时期，应尽早实施分流口整治工程，稳定河势、滩势和减小底沙下泄对下游的威胁.     

基于淹水特征的分时段湿地生态系统管理——以南洞庭湖万子湖为例

利用2013年遥感影像和地形图制作地势图,将万子湖湿地洲滩分为27 m以下、27~28、28~29、29~30、30 m以上共5级地势阶梯。利用1983~2013年万子湖逐日平均水位数据分析不同地势阶梯洲滩在春汛期、洪水期、退水期、枯水期等4个时段的淹水特征,结合生物特性和人为干扰分析,确定万子湖湿地生态系统管理的边界范围和策略。研究表明:4个时段中的生态系统管理边界分别为29、31、29、28 m地势阶梯分界线,3个重点时段和管理区域为:春汛期,管理目标是产卵亲鱼保护,28 m以下洲滩是重点管理区域;退水期,管理目标是保障鱼类洄游,28 m以下洲滩和湖槽洄游通道是重点管理区域;枯水期,管理目标是洲滩上鱼类产卵场、幼鱼索饵场和越冬候鸟栖息地的恢复与保护,28 m以下洲滩是重点管理区域。而生态系统管理重点则是去除过度人为干扰(包括洲滩过度开发、过度捕捞),恢复湿地生态系统整体性功能,应坚决停止重点区域内滩涂水面的养殖承包、引淤抬洲、洲滩植树等系列干扰性活动。