苏北-长江口海域悬沙输运格局及其动力控制因素

苏北-长江口近岸海域悬沙含量丰富，季节性变化明显，影响范围广，属于世界上高悬沙含量海域之一。悬沙是影响近海海洋环境的重要陆源物质，该海域的悬沙深受流域自然环境变化和人为活动影响，加之潮汐、风浪等作用呈现出高动态变化。针对河口近岸海域悬沙的多变性、特殊性和复杂性，本研究拟采用较为成熟的水动力-泥沙输运模型，耦合SWAN波浪模型，并提出利用卫星遥感泥沙资料同化方法来快速较为准确的获取水体中悬沙的定量信息，在此基础上探讨研究波-流相互作用下悬沙输运的时空变化动态格局及控制因素。尝试利用粒子示踪的模拟手段结合大量表层沉积物粒度资料初步探讨苏北-长江口海域悬沙的输运路径、范围及悬沙锋面季节性变化规律。系统开展苏北及长江口海域悬沙输运问题的研究，揭示其变化规律，既有理论研究价值和技术方法论意义，又有应用开发前景，而且可为河口海岸海域水质、地貌、生态环境的研究及海岸工程、海岸带资源可持续发展提供指导。

利用收集的大面站水文环境资料108站次、定点25小时水文环境资料15站位、部分表层沉积物资料，并结合三维斜压水动力-泥沙输运模式，对研究海域的悬沙输运路径及范围，并研究苏北沿岸及长江口海域泥沙交换和悬沙锋面的季节变化规律进行了研究和探讨。 . 通过资料检验了模式参数的可信度，修正了悬浮泥沙水平扩散系数，利用趋近同化法将模式结果向已有卫星遥感反演资料的控制点推算悬沙含量趋近，提高了模拟精度，得到较为合理的模拟结果。通过对悬沙分布特征分析得到，含沙量自近岸向外海降低，以123°E为界西部浓度高东部浓度低，终年悬浮泥沙高值区见于河口区，以30°N为界北部含沙量高于陆架南部。含沙量随时间的变化，河口近岸区远大于陆架区。总体看来长江入海泥沙主要向东南平流运移，苏北沿岸的浑水带主要受长江冲淡水、黄海冷水团、黄海暖流的共同影响，是靠泥沙的再悬浮作用和沿岸水流所携带的泥沙所致。长江口处的浑水带主要是靠长江入海泥沙沉积。含沙量随时间变化很大,主要表现为涨、落潮变化，大、小潮变化，以及季节性变化，在冬季强风的作用下产生的黄海沿岸流及苏北沿岸流携带着废黄河口水下三角洲的再悬浮泥沙以及苏北沿岸泥质区的再悬浮泥沙向陆架东南扩散，致使悬沙含量在陆架区的扩散范围冬季显著大于夏季。. 利用2006年“桑美”台风过境前后的实测资料对台风等极端天气对长江口附近海域的悬沙及水文环境的影响进行了探讨，研究发现在台风登陆后，对流增强，近岸水体在平流的作用下向外海输运，研究海域呈现温度升高趋势，而盐度表现出降低的特征，冲淡水原来的输运路径被打乱，由东偏北向输运变为向北输运，同时造成冲淡水入海后迅速与海水混合，底层水体明显出现混合作用增强的现象。台风后表、底层浊度反而略低于风前，这说明在台风作用下再悬浮的泥沙在台风过后迅速落淤，并且在台风的作用下阻碍了长江径流携带的入海泥沙的向外海的输运量。. 此外，利用2007-2009年长江口同站的潮流和含沙量数据，分析发现潮流大潮期均出现逐年递增之趋势，而在小潮期在径流量变化的影响下出现了先增大后减小的态势。含沙量的变化有所不同：近河口海域含沙量在大潮期呈现先减小后增大的特征，在小潮期出现逐年下降的趋势。而距河口较远海域则在大潮期和小潮期都为逐年增大之趋势。