浅析台州湾_椒江河口水文特性精品

1、（河海大学）椒江是浙江省中部的一条独流入海河流。上游干流为灵江，与支流永宁江汇合后称椒江，流域面积6 750km2。椒江流经海门、牛头颈，注入台州湾，并汇入 东海（见图1）。图1台州湾椒江河口示意图椒江河口平面形态为喇叭形，岀口门堤岸迅速展宽，至白沙（距口门约18km）前，南北堤相距达19km，白 沙以东水域开阔，有大陈、一江山、头门等岛屿与东海相 隔。椒江口门处的海门港是浙中地区对外发展的重要门户，担负着台州地区及周围县市的物资吞吐任务，随着经济的迅速发展，海门港吞吐量日益增大 ，预测2010 年将达852万t。目前海门港入海航道有长达 18km的拦 门沙浅段，利用潮水深仅为6m左右，只能满

2、足3 000 t 级海轮乘潮进港，5 000 t级以上海轮需在外海锚地过驳 水年最大洪峰流量16 300m3 / s，历史枯水年最大洪峰流 量2 245m3 / s，多年平均年径流量 51. 7亿m。椒江流域 的径流主要由降水形成，其年内分配与降水量基本相应。受梅雨和台风雨影响，径流量的年内分 配极不均匀，主要集中于汛期（49月），占全年总量的 75 % ；枯季（10月至翌年3月）径流量仅占全年的 25 %。椒江径流的显著特点是洪水暴涨暴落，洪枯流量变幅很大，以多年平均年最大洪峰流量 （6 195m3/ s）和多年 平均年最小流量（4. 19m3 / s）之比计，达1 480倍左右。2 潮汐椒

3、江河口附近海区是典型的正规半日潮，潮波自外海传入台州湾。由于河口平面形态呈喇叭形，向内收 缩，随着河宽和水深减小，潮波受到浅海地形摩阻、上游 径流顶托和两岸边界的约束反射等影响，上溯过程中变形剧烈，涨潮历时缩短，落潮历时延长，波形呈不对称. 且接近驻波。据海门水文站资料，多年平均年高潮位 4. 25m（吴淞基面，下同），多年平均年低潮位 0. 23m ;历 史年最高潮位6. 22m，历史年最低潮位-0. 89m ;多年平 均年潮差4. 0m，年最大潮差6. 3m，年最小潮差0. 81m ; 多年平均年涨潮历时为5小时6分钟，多年平均年落潮历时为7小时19分钟。分析1989年910月水文测验期间

4、椒江河口内外 8个水位站潮汐特征值（见附表），其潮波特性是：来自外海的潮波在头门岛基本上未受到河口地形的影响，保持着原有的海洋正规潮汐特性；自南至北的大陈、头门、向NW,落潮主向ESE ,相差约203度左右；白沙以西至 老鼠山之间的潮流基本为往复流，涨落潮 流向大致相差180度。涨潮过程中，主流流向自头门、一江山断面向 西由NW逐渐向NWW方向偏转，顺岸向西上溯。实测 资料表明，台州湾潮流流速为0. 51. 0m/ s ,底层涨潮 流速往往大于落潮流速。4 潮流量椒江河口是强潮河口，潮流量是塑造椒江河口河床的主动力。据海门断面1980年实测资料，年平均涨潮流 量为7 185m3 / s，径流的

5、年平均流量为163卅/ s，前者是后者的44倍。但是，径流的流量造床作用也是不可忽 视的，在河口仍有明显的作用，当上游来水流量接近 10 000m3 / s时，海门港区可以出现无涨潮流现象。5 波浪台州湾为向东开敞喇叭形水域，东、南、北三个方向的风吹程较长，从而使波浪成为该地区重要的水动力要 素。据大陈观测站19671980年波浪观测资料统计，常 浪向为ENE，其次为E向，出现频率分别为23. 8 %和 19. 2 %，对应的多年平均年波高为1.3m。强风向的分布范围较宽，最大波浪高出现在 E方向，ESE方向出现次图2 大陈站各级波浪出现频率直方图大陈站各级波浪出现频率直方图 （见图2）表明，

6、波 高为0. 51.4m（ 3级）的波浪，出现频率为47. 8 % ;波 高3. 0m以上（5级以上）的波浪，出现频率为6. 53 % 波 高5. 0m以上（6级以上）的波浪，出现的频率为 0. 53 %。月平均波高的年内变化大致在1. 11.4m之间。6 泥沙椒江上游灵江属少沙河流，多年平均年输沙量122 万t，含沙量仅为0. 24k g m3 o流域来沙主要集中在汛期 （49月），输沙量占全年的94. 4 % o洪水季节，椒江河 段受潮汐顶托和口门处窄口壅水等影响，上游一般洪水时下泄的中细沙物质，不出椒江口门，而沉积于椒江边 滩和心滩上，只有大洪水时，才有可能使较多粉沙级物 质运移到椒江口

7、外而沉积于台州湾海域，参与台湾洲的塑造过程。椒江口外台州湾水域的泥沙运动，主要表现为悬沙运动；台州湾水域泥沙主要来源为河口大浓度的悬沙。根据1989年10月椒江、台州湾水文测验16个测 点近200个样品统计，口外悬沙中值粒径大潮平均 do = 0. 009mm，小潮平均= 0. 007 5mm，由此可见椒江口悬沙属于粘性颗粒范围。历年现场含沙量测定表明，椒江河口存在高含沙量 区（最大浑浊带），若以垂线平均含沙量大于5kg/ m3计，其范围就长达20多km，上端在石仙妇，下端在口外松 浦闸。伴随高含沙量区而岀现的重要现象是床面经常 有浮泥运动。高含沙量区的形成，表明了椒江河口悬沙浓度沿 程变化情

8、况。从纵向来看（自口外至口内），椒江口含 沙量分布呈现两头小、中间大的规律，即口外与河口上游含沙量小，河口段含沙量大。究其原因是，由于 泥沙的悬浮要依赖于水流的紊动，当河床有足够泥沙附表 椒江河口各水位站潮汐特征值（1989年9- 10月）站名平均 高潮位（m）平均低潮位（m）平潮（均差m）涨潮平均潮差（m）涨朝平均 历时（时：分）落潮平均潮差（落潮平均 历时（时：分）壳塘山4. 360. 124.244. 346 :184. 146 :06头门4. 440. 344.104. 186 :134. 046 :12-一-江山4. 530. 563.973. 986 :193. 996 :11大陈

9、4. 100. 443.663. 716 :233. 606 :06白沙4. 600. 524.084. 126 :064. 116 :22老鼠山4. 640. 584.164. 215 :124. 197 :15海门4. 380. 463.923. 925 :153. 927 :11临海4 771 083693 683 ；343 688 ：51可供充分补给情况下，涨潮水流经口门时迅速收缩，落潮水流岀口门后突然扩散，从而导致在潮流较大的河口段含沙量高于口外海域。此外，在石仙妇上游，涨潮流速逐渐减小，河床组成为中细砂，缺乏细泥沙 补给，再有径流对含沙浓度的稀释作用等等，均使含沙量向上游逐渐减小。

10、据1983年和1989年两次大潮所测口内外含沙量 纵向分布分析，不论涨潮或落潮，平均含沙量都是自口 外向口门逐渐增加，老鼠山断面以上的河段，含沙量迅 速增大，至河口段栅浦、三山一带，含沙量沿程分布达到 峰值，垂线平均一般为812k g/ m3。据1989年实测全潮垂线平均含沙量分析，椒江口外台州湾悬沙平面分布为：大潮时，在头门一江山断 面，含沙量最低，仅0. 15k m/m3左右；向西渐增，至白沙 黄琅断面，含沙量比头门一江山断面高一个量级，达1kg / m3 ；再由白沙向西，含沙量继续增大，在口门附 近达5kg / m3左右。大潮含沙量显著地大于小潮，说明 含沙量的沿程变化与潮差的变化基本一

11、致。椒江口外台州湾水域辽阔，强劲的风浪伴随潮流输运泥沙，使湾内底部及两侧滩地上的泥沙，一部分进入椒江口内，另一部分在湾内重新分布，对入海航道的输沙平衡产生一定的影响。据1989年10月全潮测验资料以及大陈站同期风浪资料，经回归分析（相关系数r = 0. 992 ），得到了以下水力因子与含沙量关系 式，即S = 136. 65 （V 妬）2. 16式中 S 半潮平均含沙量（kg/ m3 ）;V 潮平均合成流速（m/ s）。V = | V w | +| V bt |式中，V w为波动流速，V w = 0. 2 C H / h，C为流速，H 为波高，h为水深；V b t = | _V b +_V t

12、 |，为风吹流和潮流的合成流速。水力因子与含沙量关系式基本上反映了枯水期台 州湾内潮流挟沙关系。的日变化受潮汐及潮流的影响，口门外老鼠山断面至一 江山、头门断面，涨潮时盐度变化幅度由17 %。18 %0至20 %。21 %，落潮时盐度变化幅度由7 %。8 %。至 20 %。21 %;落潮憩流附近盐度最低，涨潮憩流附近盐 度最高。径流对盐度的影响：洪水季节，径流大，盐度降低； 枯水季节，径流小，潮流强，盐度增加。例如，1987年7 月老鼠山断面的平均盐度为 3. 471 %，比1989年10月 约低4 %o。椒江河口盐淡水混合强烈，由西蒙斯 （H . S. Si mo n s）建议的判别混合强度指数计算，k =0. 04 1，属强混合型，偶见混合型。河口纵向盐度存 在明显的密度梯度，大致变化为3 %10 %，正是絮凝 最佳盐度3 %。20 %。之间，细泥沙絮凝有利于泥沙在河 口区循环滞留，间接提高含沙浓度。8 结语综上所述，椒江河口是山区性强潮河口，洪水暴涨暴落，洪枯流量变幅很大；潮流量是塑造河口河床 的主动力；海域悬沙是河口泥沙的主要来源；椒江口外台洲湾水域辽阔，波浪和潮流的强大动力作用促使 泥沙输运，结果使湾内底部及两侧滩地上的泥沙