1、水文与地貌学唐东旗旅游与地理科学系 第七节径流向海汇集及其效应 陆地表面的径流最后通过入海河流的尾闾段不断地向海洋汇集 由于这里兼受河流及海洋不同的动力条件 化学性质及热力特性等因素的综合影响 故入海河口具有独特的水文运动变化规律 又由于地表大量的淡水 泥沙 化学元素陆续地向海汇集 导致海洋环境 尤其是海滨地区的环境产生海水淡化 陆地向海延伸及化学元素迁移等效应 一 入海河口的水文特性 入海河口是指河流与海洋相结合的地段 它既包括受到海洋因素影响的河流尾闾段 也包括受到河流因素影响的滨海地区 在近口段内由于受潮水的顶托 水位虽有周期性的升降 但流向始终指向下游 径流作用占绝对优势 故近口段的水
2、文属性和河槽演变规律与河流基本一致 河口段是径流和潮流作用势均力敌的区段 水流呈周期性往复流 水位也有周期性的涨落变化 动力条件与河槽演变特别复杂 口外海滨段径流因素的影响逐渐削弱直至消失 潮流 波浪等海洋因素则起主要作用 水文特性及演变规律与海洋相似 入海河口也可根据化学性质分段 河流段 过渡段和潮流段三个区段 一 河口区的水情1 河口区潮汐的涨落过程 河口区潮汐的涨落过程经历4个阶段 1 海洋潮波自外海进入河口之初 海水因比重较大 从河底插入 使水位壅高 流速减小 但水流方向仍指向海洋称涨潮落潮流 此时断面上可能出现上下层方向相反的水流 2 随着潮流不断进入 水位继续上涨 以至潮流速超过河
3、水下泄的速度 水面呈逆比降 整个断面上的水流均指向上游 称涨潮涨潮流 其间当出现潮流速与河水下泄速度相互抵消的短暂时间时 断面流速为零 称为落潮憩流 3 当海洋水已开始落潮 河口内的水位随之下降 水面逆比降渐渐变小 原涨潮的流速逐渐减小 但仍大于下泄径流的速度 故流向依然指向上游 称落潮涨潮流 4 河口水位继续下降 下泄径流流速增大 水面恢复正比降 流向也指向下游 称落潮落潮流 在流向转向的期间 出现短暂的时间 面流速为零 称涨潮憩流 2 潮流量的变化 潮水河的水流属不稳定流 流量随时发生变化 而且流向亦有顺逆的变化 水位与流量没有稳定的关系 一个潮流期 一般指两个落潮憩流之间的时段 的水位流
4、量关系通常是不规则的环形曲线 3 河口潮波的变形 1 潮差的变化潮波在向河口上溯过程中产生两种情况 A 加大潮差B 减小潮差 2 波形的变化 由于水深比外海浅 潮差比外海大 波峰水深明显大于波谷水深 因此波峰线的传播速度大于波谷 潮波形状发生变形 前坡变陡 后坡趋坦 涨潮历时缩短 落潮历时延长 潮差越大 水深越小 潮波变形就越剧烈 在河形及底坡的影响下 由于波峰逐渐追及波谷 造成陡立的潮波前坡 并发生波峰破碎现象 称为涌潮 3 水位 流速相位关系的变化 河口区的河宽和水深常常是沿河不断变化的 这就会对潮波的运动产生影响 二 河口的盐淡水混合1 咸淡水混合的类型1 弱混合型 混合指数大于0 7
5、即径流量比重大 淡水从上层流向海洋 2 缓混合型 混合指数在0 2 0 5之间 由于径流 潮流均较强 咸淡水间没有明显的界面 水平和垂直方向上均有密度梯度存在 底层咸水向上混合 上层淡水向下混合 表面淡水下泄 下层咸水上溯 3 强混合型 混合指数小于0 1 潮汐作用占主导地位 2 咸淡水混合对河口水流的影响 三 河口环流与河口锋1 河口环流2 河口锋 1 尺度特征2 形成机制 导致羽状锋发生的动力机制主要是浮力扩散3 混合动力4 化学性质5 生物性质 四 河口的泥沙运动 1 河口区泥沙的来源河口区泥沙主要来自河流上游和外海两方面 河口区输沙的总趋势是输向海洋 各河口的来沙组成不同 主要取决于河
6、口径流 潮流对比及流域来沙的多寡 2 河口泥沙的絮凝影响絮凝作用的主要因素是含沙浓度与含盐度 含沙浓度越大 泥沙颗粒越细 絮凝作用越强烈 水流的扰动 促使泥沙颗粒相互碰撞 也加剧絮凝 3 河口泥沙的悬移 入海河口的各河段中 径流与潮流作用的强弱不同 而且涨落潮不断地转换着 因而部分细粒泥沙不断地经历着悬浮 落淤 再悬浮的运动 因此 河口水流的挟沙能力有着一定的变化规律 径流的年际变化和年内变化河口的输沙能力主要取决于水动力条件 4 河口最大浑浊带 细沙为主的河口区 往往是 两头清 中间浑 即具有一个含沙浓度经常明显地高于上游河水和下游海水的高含沙量区 该区称为河口最大浑浊带 浑浊带的浓度主要取决于 河流与海水中悬沙的来量 其次为河口环流的强度 此外 沉降速度也起一定的作用 二 径流向海汇集效应 一 径流补给对近岸海区的冲淡效应 二 泥沙向海输入陆地不断延伸 三 陆地元素不断向大海迁移 复习思考题 2 3 8 9 15 17
