长江河口拦门沙冲淤演变对航道整治工程的响应

长江口北槽深水航道整冶工程是国内河口中最大型的航道整治工程，它改变了河口自然形态格局，已建工程明显阻障了北槽与北港、南槽，以及九段沙和横沙东滩之间的水沙交换过程，对邻近滩槽冲淤必然产生重要影响，局部河段沉积地貌形态出现重塑过程。. 本项目拟在整理已掌握的长期积累的资料，并着重对大型航道整治工程实施后的邻近水域的水沙和地形地貌和沉积物进行观测的基础上，弄清大型航槽整治工程实施后的拦门沙水域含沙量分布和泥沙沉积、扩散、再搬运过程；定量确定南、北槽水沙通量和航道整治工程实施后的南、北槽水沙通量及水沙分配比的变化值；阐明大型航道整治工程的实施对邻近滩槽冲淤变化的影响。. 通过大型河口工程实施前后大量的实测资料对比分析，探讨拦门沙水域水沙和槽滩变化对大型河口工程的响应，在国内河口研究中并不多见。故本项目的提出具有重要的现实意义。

本项目通过参与国家基金委地球学部组织的长江口及邻近海域（东海）共享航次，以及与相关课题联合组织针对该项目研究内容共计进行了12次现场观测，获得和掌握了深水航道工程建成后的河口拦门沙前缘（坡）和拦门沙区域的动力条件、悬浮物、盐度、沉积物分布及其季节性变化。其中，利用一批较先进的水文、泥沙观测仪器，多次在长江河口进行8~10天连续200小时左右1/2半月潮周期定点观测，所获数据显示出水流与泥沙输运的真实关系，为深入研究长江河口拦门沙冲淤演变对航道整治工程的响应奠定了较好的基础。.长江河口拦门沙由滩与槽相间组成，北槽深水航道工程已局部阻碍了邻近拦门沙区域滩槽之间的水沙交换过程，对其冲淤产生一定影响。在北槽深水航道治理工程的影响下，南港分流北槽的水量明显减小，致使北槽河槽容积在1998-2007年间减少16%，淤积主要发生在坝田区及主槽的入口段和中段，而航槽在人工疏浚作用下保持一定水深。由于南港分流南槽水量明显增大，导致南槽上口普遍冲深，大量泥沙被推移到南槽下口淤积，南槽出现上口冲下口淤的势态。北槽北导堤的建造使北槽和北港之间横沙东滩上的数条串沟被截断，导致北港主流顺着横沙岛和横沙东滩北侧而下，水流较强，局部地带产生冲刷。同时，使九段沙冲淤演变发生新的变化。九段沙0m等深线包络体在不断地淤高扩宽，-5m等深线线包络面积略有缩小。九段沙沙头迅速淤涨，并越过南导堤向北偏伸入北槽，分流沙洲洲头方位角由自然状态下的305°左右变为314°左右，-5m等深线包络的沙头深入至北航道附近，对北槽分流已产生不利影响。九段沙南北侧由于冲淤不均其水边线形态出现不规则变化，下沙尾部东南端冲蚀，东北端淤涨，沙洲长轴线逆向转动。.北槽深水航道工程完全改变了北槽的自然边界，使北槽的水沙动力过程发生调整。首先，丁坝坝田区域流态呈涡流结构，发生大幅淤积。工程后，北槽下段落潮优势明显加强，中段主槽落潮优势最弱，泥沙集中在此落淤。工程后最大浑浊带高含沙区明显向上游扩展，并且在洪季近底含沙量最大值加倍，最大浑浊带核心区回淤量大，最大浑浊带泥沙聚集是航槽中泥沙集中回淤的重要原因。