Variation of water and sediment flux and its influence on the Yangtze River Estuary
-
摘要:
基于大通站1960—2020年长系列的径流量和输沙量资料，研究了长江口入海水、沙通量的季节变化、年际变化和趋势性，并讨论了其影响因素。研究结果显示：多年长江口入海平均径流量为8 906亿m3，各年的平均径流量值围绕着多年平均值上下摆动，没有明显的变化趋势；入海径流量的季节性变化明显，每年的5—10月的径流量占全年的70.3%；多年平均年输沙量为3.35亿t，输沙量过程总体呈现减小的趋势；长江口入海水沙通量变化受中上游的水土保持和水库建设等因素影响明显，其中三峡水库蓄水后，大通站输沙量与之前相比减少了62.8%；受长江流域来沙锐减的影响，长江口河势也发生了明显变化，出现了河口含沙量明显减小、河口总体上由淤积环境向冲刷环境转化、长江口水下三角洲前缘大面积冲刷河口拦门沙及水下三角洲泥沙补给出现“源汇转化”的结构性变化等现象。
Abstract:Based on the runoff and sediment discharge data of Datong Station from 1960 to 2020, the seasonal and interannual variations and trends of seawater and sediment flux into the Yangtze River estuary were studied, and the influencing factors and their effects were discussed. Results show that during the data coverage period: the annual average runoff was 890.6 billion m3, and the annual average runoff fluctuated around the annual average with no obvious variation trend; seasonal variation of runoff into the sea was obvious, and the annual runoff from May to October accounted for 70.3% of the whole year; the annual average sediment transport was 335 million tons, and the sediment transport process showed generally a decreasing trend; the change of sediment flux into the Yangtze River estuary was obviously affected by the factors of water and soil conservation and reservoir construction. After the impoundment of the Three Gorges Reservoir, the sediment flux at Datong Station decreased by 62.8% compared with that before; the river regime of the Yangtze River estuary had also changed obviously due to the decrease of sediment flux in the Yangtze River basin. The sediment concentration in the estuary decreased significantly, the estuary changed from siltation environment to scour environment, the subaqueous delta front of the Yangtze River estuary occurred the large area of scour, and the estuary sandbar and the subaqueous delta sediment supply occurred the structural change of "sourcing-sink transformation".
-
Key words:
- Yangtze River Estuary /
- Datong Station /
- runoff /
- sediment transport /
- Three Gorges Reservoir
-
-
表 1 长江大通站年径流量的统计特征
Table 1. Statistic characteristics in mean annual discharge at Datong Station
特征量 多年平均/亿m3 变差系数 最大年径流 最小年径流 最大与最小年径流比 年份 年径流量/亿m3 与多年平均比 年份 年径流量/亿m3 与多年平均比 数值 8 906 0.13 1998 12 425 1.39 2011 6 671 0.75 1.86 
下载: 导出CSV
表 2 长江大通站年输沙量的统计特征
Table 2. Statistic characteristics in mean annual sediment discharge at Datong Station
特征量 多年平均/亿t 变差系数 最大年输沙 最小年输沙 最大与最小年输沙比 年份 年径流量/亿t 与多年平均比 年份 年径流量/亿t 与多年平均比 数值 3.35 0.45 1964 6.78 2.02 2011 0.72 0.21 9.42
下载: 导出CSV
表 3 长江大通站水沙过程特征分类
Table 3. Characteristics and classification of water-sediment processes at Datong Station of the Yangtze River
输水性质 输沙性质 多沙年 中沙年 少沙年 丰水年 1964、1970、1973、1975、1980、1983 1989、1993、1995、1998、1999、2002、2010 2012、2016、2020 中水年 1961、1962、1965、1967、1968、1974、1981、1982、1984 1969、1976、1977、1985、1987、1990、1991、1992、1994、1996、1997、2000、2001、2003、2005 2004、2008、2014、2015、2017、2019 枯水年 1963、1966 1960、1971、1972、1978、1979、1986、1988 2006、2007、2009、2011、2013、2018
下载: 导出CSV
-
[1] SYVITSKI P M,VOEROESMARTY C J,KETTNER A J,et al. Impact of humans on the flux of terrestrial sediment to the global coastal ocean[J]. Science,2005,308(5720):376-380. doi: 10.1126/science.1109454
[2] WALLING D E, FAND D. Recent trends in the suspended sediment loads of the world rivers[J]. Global and P1anetary Change, 2003, 39（2）: 111-126.
[3] 沈焕庭,张超,茅志昌. 长江入河口区水沙通量变化规律[J]. 海洋与湖沼,2000,31(3):288-294. doi: 10.3321/j.issn:0029-814X.2000.03.009
[4] MILLIMAN J D. Delivery and fate of fluvial water and sediment to the sea: a marine geologist's view of European rivers[J]. Scientia Marina, 2001, 65（suppl. 2）: 121-132.
[5] YANG S L,ZHAO QY,BELKIN I M. Temporal variation in the sediment load of the Yangtze River and the influences of the human activities[J]. Journal of Hydrology,2002,263(1):56-71.
[6] YANG S L,BELKIN I M,BELKINA A I,et al. Delta response to decline in sediment supply from the Yangtze River:evidence of the recent four decades and expectations for the next half-century[J]. Estuarine,Coastal and Shelf Science,2003,57(5):589-599.
[7] YANG S L,SHI Z,ZHAO H Y,et al. Effects of human activities on the Yangtze River suspended sediment flux into the estuary in the last century[J]. Hydrology and Earth System Sciences,2004,8(6):1210-1216. doi: 10.5194/hess-8-1210-2004
[8] XU J X. Sediment flux to the sea as influenced by changing human activities and precipitation: example of the Huanghe River, China[J]. Environmental Management, 2003, 31（3）: 328-341.
[9] 侯志军,由宝宏,茹玉英. 黄河入海口水沙通量变化规律[J]. 泥沙研究,2007(5):60-67. doi: 10.3321/j.issn:0468-155x.2007.05.010
[10] 陈显维. 长江三峡以上流域主要测站年平均流量、年输沙量随机模拟分析[J]. 水文,1991(6):16-21. doi: 10.19797/j.cnki.1000-0852.1991.06.007
[11] 陈立,吴门伍,张俊勇. 三峡工程蓄水运用对长江口径流来沙的影响[J]. 长江流域资源与环境,2003,12(1):50-54. doi: 10.3969/j.issn.1004-8227.2003.01.011
[12] 应铭,李九发,万新宁,等. 长江大通站输沙量时间序列分析研究[J]. 长江流域资源与环境,2005,14(1):83-87. doi: 10.3969/j.issn.1004-8227.2005.01.016
[13] 左书华,李九发,万新宁,等. 长江河口年平均流量的灰色拓扑预测与趋势分析[J]. 水力发电,2005,31(12):19-21. doi: 10.3969/j.issn.0559-9342.2005.12.006
[14] 戴仕宝,杨世伦,郜昂,等. 近50年来中国主要河流入海泥沙变化[J]. 泥沙研究,2007(2):49-58. doi: 10.3321/j.issn:0468-155X.2007.02.008
[15] 窦希萍,缴健,储鏖,等. 长江口水沙变化与趋势预测[J]. 海洋工程,2020,38(4):2-10. doi: 10.16483/j.issn.1005-9865.2020.04.001
[16] 付桂. 长江口近期来水来沙量及输沙粒径的变化[J]. 水运工程,2018(2):105-110. doi: 10.3969/j.issn.1002-4972.2018.02.018
[17] 王盼成,贺松林. 长江大通站水沙过程的基本特征—径流过程分析[J]. 华东师范大学学报(自然科学版),2004(2):72-80. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2004.02.013
[18] 黄锡荃, 李慧明, 金伯欣. 水文学[M]. 北京: 高等教育出版社, 1985.
[19] 李保,付桂,杜亚南. 长江口近期来沙量变化及其对河势的影响分析[J]. 水运工程,2012(7):129-134. doi: 10.3969/j.issn.1002-4972.2012.07.025
[20] 许继军,杨大文,雷志栋,等. 长江流域降水量和径流量长期变化趋势检验[J]. 人民长江,2006,37(9):63-67. doi: 10.3969/j.issn.1001-4179.2006.09.022
[21] 许炯心. 人类活动与降水变化对嘉陵江流域侵蚀产沙的影响[J]. 地理科学,2006,26(4):432-437. doi: 10.3969/j.issn.1000-0690.2006.04.008
[22] 马炼,张明波,郭海晋,等. 嘉陵江流域水保治理前后沿程水沙变化研究[J]. 水文,2002(2):27-31. doi: 10.3969/j.issn.1000-0852.2002.02.007
[23] 刘杰,程海峰,韩露,等. 流域减沙对长江口典型河槽及邻近海域演变的影响[J]. 水科学进展,2017,28(2):249-256.
[24] 中交上海航道勘察设计研究院有限公司. 流域来水来沙量变化对长江口航道的影响研究综合分析报告[R]. 上海, 2012.
[25] 张晓鹤,李九发,朱文武,等. 近期长江河口冲淤演变过程研究[J]. 海洋学报,2015,37(3):134-143.
[26] 李九发, 蒋陈娟, 刘启贞, 等. 长江河口水沙输移与河床演变 [M]. 北京: 科学出版社, 2019.
[27] 恽才兴. 图说长江河口演变[M]. 北京: 海洋出版社, 2010.
[28] 华东师范大学河口海岸学国家重点实验室. 长江口南北槽口外水沙输移特征分析报告[R].上海, 2018.
-
图(16)
表(3)
计量
- 文章访问数: 2105
- PDF下载数: 153
- 施引文献: 0