杭州湾在沉积物来源变化条件下的动力地貌演化

本研究拟以杭州湾海域为关键区域，探讨大型河流沉积物入海通量减小背景下的河口邻近海域的动力地貌系统演化的响应规律。通过历史地形资料、遥感数据收集与分析，分析长江入海泥沙通量锐减条件下杭州湾近年来的水下地形冲淤变化、滩涂湿地淤涨速率、悬沙浓度时空分布等方面的变化；选取代表性站位进行现场全潮水文观测、采样，分析沉积物粒度参数的变化，并为粘性沉积物输运模型提高模型校正数据；使用粘性沉积物输运模拟研究长江入海泥沙锐减前后杭州湾沉积物宏观输运格局、潮周期内进出杭州湾的沉积物通量和海底冲淤的变化；使用基于粘性沉积物输运的长周期数值模型计算过去20年来杭州湾潮汐水道系统的冲淤变化，使用历史数据进行模型校正，并预测该潮汐水道系统在长江入海泥沙减少条件下今后的演变趋势。综合分析杭州湾开敞型潮汐水道系统与近年来研究较多的河口水道-浅滩系统的地貌演变规律，对比不同类型潮汐水道对外界胁迫的动力地貌响应的差异。

本项目以杭州湾海域为关键区域，探讨大型河流沉积物入海通量减小背景下的河口邻近海域的动力地貌系统演化的响应规律。长江入海泥沙量近年来有急剧下降的趋势，已有研究表明，长江口水下三角洲近年来淤积速率减缓，甚至局部区域已由淤积转为冲刷状态。杭州湾与长江口邻近，受长江入海泥沙向南扩散的深远影响。因此，在长江入海泥沙通量下降的背景下，杭州湾近期动力地貌演化及今后的发展趋势是国内外众多海洋学家和工程师们关注的问题。.本项目采用现场水文测验、历史水文和地形资料对比分析、遥感影像分析、数值模型研究等研究方法和手段深入研究了杭州湾近年来的动力地貌演变规律、水沙输移格局及长江入海泥沙量下降对杭州湾的影响，较好地完成了原计划的研究目标，对杭州湾的动力地貌演化研究取得了一些新的有价值的成果。在国内外学术期刊和学术会议上发表论文11篇，其中SCI收录2篇，EI收录1篇，中文核心期刊6篇，此外还有部分研究成果尚在整理中。.研究成果可以简要归纳为以下几点：（1）长江入海泥沙量近30年来，尤其是2000年以后呈现急剧下降趋势，由过去平均4.5亿吨/年下降到现在不足1.5亿吨/年；（2）杭州湾与长江口有直接性水沙交换的湾口北部区域近年来含沙量有所下降，悬沙和底沙粒径有粗化趋势，河床出现冲刷；对于整个杭州湾而言，年平均淤积量由1959~2003年的0.7亿方下降到2003~2010年的0.43亿方；对于钱塘江河口-杭州湾这个整体而言，两个时段的淤积量分别为1.23亿方/年和1.49亿方/年，近期的年淤积量反而有所上升；（3）杭州湾潮汐水道系统2003年以来持续收缩，有较大幅度的淤积，庵东边滩外推较快，杭州湾上游的潮流槽脊系统趋于消亡；（4）建立了覆盖长江口和杭州湾的平面二维数值模型，模型耦合了水动力、泥沙输移和河床演变方程，使用实测资料进行了验证；模型复演了湾内水沙“北进南出”的宏观格局，调和分析显示杭州湾北部是涨潮流为主，且向西涨潮优势逐渐增强，南部以落潮流为主；杭州湾的水沙输移受宽浅的喇叭形形态限制，与长窄型河口有显著区别；长江入海泥沙锐减对长江口的泥沙输移影响较大，对杭州湾的泥沙输移在短期内影响尚不明显；利用建立的长历时模型重现了杭州湾“北冲南淤”的地貌演变格局；（5）将长历时数值模型应用到杭州湾水下沙坎和潮汐汊道系统的研究，取得了较有价值的成果。