珠江口黃茅海洪季水動(dòng)力空間差異淺析

聶丹+賈良文

摘 要：本文基于實(shí)測(cè)資料分析，研究黃茅海河口灣洪季水動(dòng)力空間變化特點(diǎn)，結(jié)果表明洪季黃茅海河口灣崖門和東口兩處動(dòng)力強(qiáng)勁，三角山峽口局部動(dòng)力較強(qiáng)，中部的攔門沙、西口動(dòng)力弱；在縱向上，形成兩頭強(qiáng)中間弱的動(dòng)力格局，橫向上具有東強(qiáng)西弱的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：黃茅海河口灣 空間差異

1.前言

黃茅海是由珠江八大口門中最西面的崖門和虎跳門入注形成的河口灣，呈NNW-SSE走向。黃茅海自灣口至灣頂南北長(zhǎng)約40km，灣頂東西寬1.9km，中部17km，灣口南端寬約35km（臺(tái)山赤溪至高欄島）。在南部灣口有大襟、荷包、高欄諸島，內(nèi)側(cè)還有三角山、大杧島。灣內(nèi)有獺洲、赤鼻島等眾多基巖小島。河口灣面積約540km2。

歷史觀測(cè)資料及近期的多次水文觀測(cè)資料表明，黃茅海河口灣洪季水動(dòng)力存在明顯的空間變化。一般特點(diǎn)是，崖門口處落潮流速接近或超過(guò)漲潮最大流速，主槽及東灘的落潮量、垂線平均流速隨著徑流的加強(qiáng)而增大，并接近漲潮垂線平均流速。而西灘，中潮期落潮垂線平均流速甚至超過(guò)漲潮垂線平均流速。橫向上，洪季整個(gè)黃茅海海區(qū)的垂線平均流速基本呈“主槽>東灘>西灘”的橫向變化規(guī)律，在大潮期尤為明顯。

2.水文觀測(cè)及分析

本文的實(shí)測(cè)水文資料來(lái)源于中山大學(xué)近岸海洋科學(xué)與技術(shù)研究中心2012年7月在黃茅海海域所進(jìn)行的洪季水文同步觀測(cè)，觀測(cè)站位見(jiàn)圖1-1。

洪季觀測(cè)時(shí)間為2012年7月2-4日，逢洪水大潮。洪季水文測(cè)驗(yàn)期間，馬口站最大瞬時(shí)流量約23000m3/s。荷包島站最大漲潮潮差1.79m，最大落潮潮差2.93m，虎山站分別為2.00m和2.92m。

2.1潮流過(guò)程線

根據(jù)實(shí)測(cè)ADCP數(shù)據(jù)，繪出洪季各站點(diǎn)流速過(guò)程線（圖1-2）。由圖可知，1#站漲落潮流速較大，其中落潮流速最大值大于1m/s；落潮時(shí)期表層流速大于底層，漲潮時(shí)期表層小于底層，表明洪季崖門和虎跳門徑流作用強(qiáng)烈。2#站受徑流作用減弱，漲落潮流速減小。3#站流速明顯減小，表明此處水動(dòng)力較弱。位于攔門沙區(qū)域的4#站落潮流速較大，且流速表底層差異大。5#、6#站漲落潮流速大，水動(dòng)力強(qiáng)勁；尤其是位于東口的6#站，漲潮流速最大值超過(guò)1m/s。位于中口的7#站漲落潮流速均不大。位于西口的8#站漲落潮流速較小。洪季黃茅海落潮流速普遍大于漲潮流速。另外，通過(guò)流速過(guò)程線發(fā)現(xiàn)，1#、2#、3#、5#站落潮歷時(shí)明顯大于漲潮歷時(shí)，4#站漲落潮歷時(shí)相當(dāng)，口門位置的6#、7#、8#站漲潮歷時(shí)略大于落潮歷時(shí)。

2.2余流

余流是水體定向輸運(yùn)的主要?jiǎng)恿σ蜃樱瑢?duì)咸淡水混合及鹽度分布具有重要的影響。本文采用Euler余流的計(jì)算方法，即一個(gè)潮周期內(nèi)的流速矢量平均。

由圖1-3可知，灣內(nèi)洪季表、中層余流方向向海，底層除北部主槽和三角山區(qū)域，其它位置余流方向向陸。1#、5#、6#站余流值大；3#、4#、8#站余流值小。

3.結(jié)論

近年來(lái)，黃茅海河口灣受圍墾、疏浚、采砂等人類活動(dòng)的強(qiáng)烈影響，河口灣地形和邊界發(fā)生較大的變化，需根據(jù)最新的水文、地形資料重新審視黃茅海河口灣的水動(dòng)力。近期洪季實(shí)測(cè)資料表明黃茅海河口灣崖門和東口兩處動(dòng)力強(qiáng)勁，三角山峽口局部動(dòng)力較強(qiáng)，中部的攔門沙、西口動(dòng)力弱；在縱向上，形成兩頭強(qiáng)中間弱的動(dòng)力格局。與以往相關(guān)研究不同的是，本文針對(duì)實(shí)測(cè)站點(diǎn)的最新資料分析了其垂向水動(dòng)力情況。接下來(lái)，為了全面反映河口灣的水動(dòng)力空間變化特點(diǎn)，我們還須要借助數(shù)值模型工具，模擬出整個(gè)海灣的水動(dòng)力，才能做更加全面的研究。

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