河口在自然条件下或受建筑物影响所发生的变化过程。河口一般多指入海河口,即河流汇入海洋的地方。影响河口演变的因素在河口区受到河流和海洋共同的动力因素作用,自然条件较一般河段复杂。影响河口区河床演变的因素,除了径流、潮流及其来沙和河床边界条件外,尚有风、波浪、柯氏力以及盐水入侵等的影响。就水流情况而言,河川径流既有洪水、枯水季节的变化,又有丰水年和枯水年之分。
河口在自然条件下或受建筑物影响所发生的变化过程。河口一般多指入海河口,即河流汇入海洋的地方。
在河口区受到河流和海洋共同的动力因素作用,自然条件较一般河段复杂。影响河口区河床演变的因素,除了径流、潮流及其来沙和河床边界条件外,尚有风、波浪、柯氏力以及盐水入侵等的影响。就水流情况而言,河川径流既有洪水、枯水季节的变化,又有丰水年和枯水年之分。潮汐则既有涨潮落潮等周期性的变化,又有大中小潮的轮回,这两种因素在河口区相遇之后就产生了不同的组合。
海洋潮汐以波的形式向四周传播,称为潮波。潮波进入河口以后,受到径流和河床地形的影响,就发生了变化。这些变化主要体现在潮位、潮差、潮波形态、涨落潮历时和潮流速等的改变。它将直接影响着输沙能力的变化。
研究河口泥沙运动,首先要搞清楚河口泥沙的来源,是来自径流还是来自外海,抑或两者都有。与无潮河流相比,河口区的泥沙粒径比较细,细颗粒泥沙受到海生物和盐水的作用,容易聚集或絮凝成团。由于河口水流往复流动,河口区较粗的泥沙,一般不易被水流带出河口区以外。憩流阶段流速为零,泥沙要经过落淤和起动阶段,在水流和泥沙运动之间,经常存在着泥沙运动滞后于水流的现象。
在径流与潮流及其来沙的相互作用下,潮汐河口一般都存在着拦门沙,使河床明显的隆起,影响通航、并可能影响防洪和排涝。拦门沙的部位,主要决定于径流和潮流势力的对比。潮流势力大的强潮河口拦门沙的位置在河口内,也称沙坎。弱潮河口在口外。河口区由于柯氏力或其他原因,往往造成涨落潮流路分离,形成两个深槽,在两个深槽间形成浅滩,它的形态与内河中的倒套浅滩类似。
从地貌形态和沉积成因可将河口分为三角洲和三角港河口;从潮汐作用强弱可分为强潮、中潮和弱潮河口;根据泥沙来源可分为以海域来沙为主的称海相河口,以陆域来沙为主的称陆相河口,而海、陆来沙都很丰富的称陆海双向河口;此外,还可以从河口盐水混合程度分为弱混合型、缓混合型和强混合型河口。按径流与潮流两种力量对河床演变的影响,每一个河口沿纵向又可分为:径流及陆相来沙决定河床演变的河流段,河床特性及演变主要决定于口外海域条件的潮流段,以及介于两者之间的过渡段,过渡段内是径流与潮流两种力量强弱变化之处。
强潮海相河口 中国的钱塘江河口是其代表。这类河口潮差大、河床容积大因而潮流强,径流相对较弱,泥沙主要来自口外海滨。河床沿程放宽率大,平面呈喇叭形。潮波在河口区发生剧烈变形。河口下段的涨潮流速除在较大洪水外,都大于落潮流速,造成口外泥沙大量上溯,在过渡段及其上游下沉,形成庞大的淤积体—沙坎。沙坎的顶点高程和平面位置随径流和潮流量的对比而变化,当径流量与潮流量的比值大时,沙坎高程会低一些,表现为洪冲枯淤。
河口在枯季强潮作用下,潮流段河床受到冲刷,泥沙在过渡段以上淤积。一般洪水时,过渡段以上淤积的泥沙又受到冲刷向下游移动堆积在潮流段内。特大洪水时,潮流段河床也可能受到冲刷。因此过渡段及河流段都呈现明显的洪冲枯淤规律,而潮流段则为洪淤枯冲,但幅度较上游小。这类河口的潮流段河身宽浅,河床组成大多为细粉沙,易于冲动。大潮期内潮流作用强,河床主槽随之向涨潮流方向摆动;在径流较强季节,主槽又沿落潮流向摆动,结果主流线产生频繁的大幅度动荡,平面位置很不稳定。
弱潮陆相河口 其特点为潮流弱,径流相对较强,一般流域来沙丰富,河床向下游均匀展宽,放宽率不大,潮波不会产生剧烈变形,落潮流速常大于涨潮流速,陆域来沙往往在口门外形成拦门沙。这类河口演变一般要经历河床淤积、三角洲延伸和河槽摆动等过程。上游的来沙到河口区之后,由于河床断面增大、比降变缓、首先在口门附近落淤,随后淤积向上游和口外沿伸,河床逐渐抬高,一旦发生较大的洪水,河道中水位高出两岸地面达一定程度,水流往往会在薄弱的地方决口,另选一条阻力较小的通道。改道后上述过程再次发生,结果形成了汊道众多,迅速向外延伸的三角洲。中国的黄河口就是这类河口的代表。黄河口2/3的径流来沙堆积在滨海区的,使河口不断延伸。河流改道十分频繁,过去平均每八年左右就发生一次,通过改道——延伸——再改道的形式,使整个河口三角洲向前推进。50年代后,由于三角洲摆动范围缩小,河口延伸加速,促进了下游河道溯源淤积,河床抬高,这是黄河下游治理中的一个值得重视的问题。
湖源海相河口 其特点为径流经过湖泊调节后变幅较小,泥沙主要来自口外,河口形态除近海一段较顺直外,一般都比较弯曲,河床断面沿程变化很小。进潮量不大,涨潮流主要是淡水的回溯。潮波沿程衰减和变形也不大。各河段冲淤规律没有显著差别。河床冲淤变化决定于涨落潮势力的对比。洪季径流大,落潮流速大于涨潮流速,造成河床冲刷,枯季涨潮流速大于落潮流速,涨潮带来的泥沙容易淤积,一般呈洪冲枯淤规律。河口常有拦门沙形成。中国的射阳河、黄浦江等河口均属这种类型。
陆海双相河口 其特点为径流及潮流势力相当,且陆海来沙均对河床演变起作用。洪水季节以陆相来沙为主,枯水季节以海相来沙为主,因而洪枯季节的河床冲淤规律是不同的。海相来沙颗粒一般较细,以悬沙形式随潮流进入河口区。陆相来沙中较粗部分以底沙方式运动,较细部分则以悬沙形式泄入海中,在盐淡水交汇区域常有淤积发生。河口的外形比较顺直,水下沙洲,浅滩多,常形成边滩,江心滩,甚至会发展成江心洲,所以有的河口发生分汊,有的虽未分汊但水下却有数条深槽。这种河口潮流段河床宽阔,在陆相来沙不太多的情况下,各汊口门都能维持相对稳定。主汊口门洪淤枯冲,支汊口门具有洪冲枯淤的演变特点。随着径流与潮流的相互消长,滞流点的位置发生周期性的变化,河床也发生周期性的冲淤,并在每个口门附近形成拦门沙。过渡段河床演变主要决定于径流和潮流两种力量的对比。枯季以潮流为主,涨潮带进的沙量大于落潮带出的沙量,则滩槽普遍发生淤积。随着径流增加,落潮流速大于涨潮流速时,特别是在洪季,滩槽都处于冲刷状态。河流段涨潮流为淡水回溯,河床冲淤主要决定于上游来水来沙条件。这类河口的稳定性介于潮源河口与其他河口之间,中国的长江口、辽河口就属于这种类型的河口。还有一种是毗邻山区,河口发育多受边界条件影响的陆海双相河口,如中国的闽江口和瓯江口。由于河口上段坡陡,河床容积小,潮波反射大。海相泥沙以悬沙为主,陆相泥沙以推移质为主,差别显著。河流段位于山区,两岸多岩石和粘土,河床多分布着犬牙交错的边滩。洪季边滩向下游移动,河床演变较缓慢。河道进入冲积平原以后,过渡段河面放宽,边滩易被水流切割成心滩。洪季以径流作用为主时,槽淤滩冲;枯季以潮流作用为主时,槽冲滩淤。潮流段仍具有主槽洪淤枯冲的特点,但变幅较过渡段小。
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