杭州灣北岸沖淤演變及其對化工工程響應.pdf

1、杭州灣是我國乃至世界著名的喇叭形強潮海灣，以潮大流急含沙量高為特征。杭州灣北岸即長江三角洲南翼，其上海段集化工石化、港口碼頭、濱海旅游為一體的黃金海岸。近年來，杭州灣北岸開發(fā)活動日益增多，包括化工區(qū)擴建、海底管線、港口碼頭、灘涂圍墾、人工沙灘以及排污排澇等。岸灘的沖淤演變及其穩(wěn)定性直接關系到沿岸工程設施的安全。在日益增強的開發(fā)活動和不斷變化的動力條件下，海岸的沖淤演變研究仍然是一項十分重要的工作。
　　 本文主要根據(jù)岸灘斷面地形

2、監(jiān)測、水文泥沙調查和沉積物取樣分析等資料，對杭州灣北岸沖淤演變進行深入的分析研究，并結合上?；^(qū)工程建設對岸灘的沖淤演變影響進行初步的探討。通過研究主要得出以下結論和認識：
　　 從歷史時期至二十世紀80年代末，杭州灣北岸以岸段劃分：南匯岸段從淤漲→沖刷→淤漲；奉賢岸段先淤后沖；金山岸段先沖后淤。二十世紀90年代以來，由于受蘆潮港人工半島和東、西臨港促淤等工程影響，長江口西進杭州灣的泥沙減少，沖淤變化又出現(xiàn)了新的格局，總體為南

3、匯淤漲、奉賢沖刷、金山相對穩(wěn)定。南匯岸段受人為工程因素的干擾，高灘被圈圍成陸，低灘被促淤抬高，水下岸坡被外推并漸趨穩(wěn)定，灘地和岸坡的變化改變了原有的地形和地貌，迫使流場進行局部調整，造成近岸海床刷低形成深槽；引起潮流頂沖點西移，導致人工半島以西的南匯岸段普遍出現(xiàn)淤積。但因西進杭州灣的泥沙減少，淤積強度不大，多屬輕淤。
　　 奉賢岸段總體呈現(xiàn)侵蝕狀態(tài)，其侵蝕原因與蘆潮港及其周邊的一系列海岸工程造成南匯嘴的岸灘地形變化致使潮流頂沖點

4、西移有關。1990至2003年期間，奉賢岸灘多為沖刷，且沖刷幅度較大，水下岸坡向陸后退；2003至2007年間，灘涂和海床也存在著沖刷現(xiàn)象，但從中港到柘林的水下岸坡全線出現(xiàn)淤積或沖淤平衡，且岸坡具有不同程度的向海推進現(xiàn)象。故2003年是奉賢海岸由強侵蝕轉為弱侵蝕的重要年份。由于侵蝕，岸灘坡度變陡，高灘喪失，剖面形態(tài)由淤積上凸型逐漸轉變?yōu)榍治g下凹型。金山區(qū)海岸總體上屬穩(wěn)定型海岸。西部與金山深槽串通，邊灘、斜坡、海床和深槽共同組成了該岸段的

5、水下地貌，呈現(xiàn)出邊灘窄、斜坡陡、海床平、深槽深的地貌特征，多年來岸灘沖淤幅度較小、基本穩(wěn)定；東側由于化工區(qū)的圍堤等工程，改變了岸線的形態(tài)，破壞了原有的動力平衡，使該岸段處于潮流和波浪的頂沖之下，水動力增強引起岸灘的沖刷。
　　 總體而言因杭州灣北岸沿岸修筑了百年一遇的達標海塘，為人工穩(wěn)定型岸線，所以岸線基本無變動；侵蝕主要表現(xiàn)在灘面下蝕，如奉賢岸段和上?；^(qū)附近岸段0m線的蝕退；-5m線相對穩(wěn)定，但在奉賢岸段的東部侵蝕劇烈，其

6、蝕退幅度不亞于0m線。
　　 2003年化工區(qū)二期促淤圍堤工程實施，圍堤布設在0m線附近，施工造成流場改變，形成上、下兩條沖刷帶，間夾一條淤積帶；2005年二期圍堤竣工，沿堤水流歸順，初步建立起新的流場。與此相適應，施工期造成的沖蝕地貌逐趨淤平，堆積地貌漸趨夷平，進入了地形地貌與水動力之間重建平衡的調整期。水下地形的調整期尚未結束，或處在調整尾期，局部微沖和局部微淤的現(xiàn)象仍會發(fā)生。
　　 基于沉積物粒度參數(shù)可以看出，在橫

7、向上沉積物由陸及海，粒徑由粗變細，縱向沿海岸沉積物砂組分含量呈交替變化，蘆潮港西部和大、小金山漲潮沖刷槽成為砂質沉積物的主要分布區(qū)域，隨水深加大而逐漸向粉砂類型過渡；運用主成分分析，揭示，影響杭州灣北岸沉積物的水動力主要是潮流起主導作用，波浪因素次之；根據(jù)佐藤公式的計算顯示，5m水深以淺是波浪顯著影響的區(qū)域；其次可以看出沉積物粒度比較細，而且相對單一，以粘土質粉砂為主，說明泥沙來源比較單一，有可能是因為長江河口下泄徑流挾帶的懸沙通量相當

8、可觀，很大一部分泥沙會隨著漲潮流而進入，使得這部分泥沙成為了杭州灣北岸區(qū)域的主要沙源。
　　 在表層沉積物輸移趨勢上：灣口處的表層沉積物有向灣內輸移的趨勢，說明長江來沙是杭州灣北岸區(qū)域的主要沙源，并且在南匯岸灘遠岸處有向岸運移的趨勢，說明南匯岸段有淤漲的趨勢；由于潮致余流及波生離岸流的作用，近岸地區(qū)沉積物主要做離岸輸移，這可以說明奉賢岸段和化工區(qū)前沿岸段呈現(xiàn)侵蝕狀態(tài)，這可能與南匯嘴的人工半島和化工區(qū)二期圍堤等一系列的工程有關；在