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水 利 学 报

2025 年 4 月 SHUILI XUEBAO 第 56 卷 第 4 期

文章编号：0559-9350（2025）04-0477-11

伶仃洋河口枯季径-潮-盐-悬沙动力特征对海床地形异变响应

钟子悦 ，向 波 ，余明辉 ，刘书宝 2
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（1. 武汉大学 水资源工程与调度全国重点实验室，湖北 武汉 430072；
2. 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司，北京 100024）
摘要：1974—2016 年，由于围垦工程、航道疏浚工程、河口采砂等人类活动影响，伶仃洋河口岸线与地形发生异
常变化，径潮动力、盐淡水混合状态和悬沙分布特征随之发生变化，有必要研究地形异变后的径-潮-盐-悬沙动
力变化特征以及这种特征对地形异变的响应机制。因此，本文分析了 2016 年枯季伶仃洋部分测站的流速悬沙盐度
实测资料，基于 EFDC 软件建立了三维径-潮-盐-悬沙动力数学模型，研究岸线与地形异变驱动下伶仃洋河口盐
水层化与悬沙垂向分布变化规律。结果表明，岸线的收缩幅度增大、向海延伸与海床地形下切导致伶仃洋河口潮
动力相对增强但逐步转型为强分层河口。涨潮期间水体盐度和悬沙浓度垂向混合较为均匀，落潮期间水体盐度分
层明显，浮力通量在湍动能中的占比增大，为盐跃层提供能量；湍流混合变弱，抑制底部泥沙再悬浮，表征悬沙

垂向分布不均匀程度的离散系数 CV 从 0.51 增大至 1.02。在一个涨落潮周期内，CV 与表征层化的总体 Richardson
数呈现滞后正相关响应关系。研究成果揭示了伶仃洋河口枯季盐水与悬沙输运的互馈影响关系，为伶仃洋水沙治
理提供了科学依据。
关键词：伶仃洋；悬沙垂向分布；层化；河口潮动力
中图分类号：TV148 文献标识码：A doi：10.13243/j.cnki.slxb.20240389

1 研究背景

河口是径流与海水交汇的区域，径流携带大量泥沙进入海洋，海水伴随潮汐过程与径流发生咸淡
［1］
水混合 。河口的泥沙运动遵循“波浪掀沙，潮流输沙”的基本规律，细颗粒泥沙的悬浮、输移、沉
［2］
降等过程受到径-潮-盐动力耦合作用的影响 。
河口泥沙运动在空间上具有三维特征，其垂向分布与水平输移分别受不同因素影响 ［3］ ；在时间
［4］
尺度上，由于河口水流具有周期不对称性，泥沙的运动在涨落潮期间具有不同特征 。河口因径流潮
汐动力强弱变化而盐淡水混合状态有所差异，盐淡水的分层对河口的水体垂向混合有主导影响，从而
影响悬浮泥沙的输运。因此，径流-潮汐-盐淡水混合-悬沙分布是河口动力与物质输运的影响链。
［5］
根据盐淡水混合状态可将河口分为强分层、部分混合及充分混合型河口 。河口地区最大浊度带
的形成与分布受到河口盐淡水混合类型的控制，水体强烈分层时会形成盐水楔，盐水楔会影响泥沙运
动的化学和物理过程，如絮凝和分层，这些物理化学过程的变化会影响泥沙的悬浮与沉降 ［6-7］ 。影响
最大浊度带形成和维持的主导因素在不同河口有所不同，取决于河流流量、潮汐动力、地形和分层条
［8］
件，在大部分河口，最大浊度带的位置与盐淡水分界面的位置有关 。
目前有关“径-潮-盐-悬沙”的研究大多侧重于径潮动力、盐淡水混合、悬沙输移中的单个要素

收稿日期：2024-06-23；网络首发日期：2025-04-28
网络首发地址：https：/link.cnki.net/urlid/11.1882.TV.20250417.1640.001
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基金项目：国家自然科学基金项目（12372385）
作者简介：钟子悦（1999-），博士生，主要从事水力学及河流动力学研究。E-mail：zzyfromqtow@whu.edu.cn
通信作者：余明辉（1969-），教授，主要从事水力学及河流动力学研究。 E-mail：mhyu@ whu.edu.cn
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