河口水文

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河口水文(estuary hydrology),入海河流中径流与潮流相互作用下的水文现象。河口有广义、狭义之分,广义的河口,指海洋动力作用消失的潮区界,至河流动力作用消失的汛期淡水外界之间的区域。狭义的河口,则指枯水季节最大潮流界至洪水季节小潮时海水所至之处,这是河流水动力和海洋水动力相互作用最明显的地带。河口一般都有肥沃的三角洲,也是河口水文研究的重点区域。此外,入湖河口、入库河口和支流河口的水文现象虽也各具特色,但较入海河口要简单。

入海大河口,因水文情况不同一般可分为3段:①近口段,潮区界与潮流界之间的河段,以河流作用为主;②河口段,潮流界至三角洲近海的水边线地段,河水与海水相互交汇,势力相当;③口外海滨,三角洲近海的水边线至海上沿岸浅滩的外边界区段,以海洋影响为主。(见河口地貌,图1)

入海河口分段.jpg

图1 入海河口分段

盐水楔异重流

为河口区独特的水文现象。河口区河水与潮水相遇,盐水在河海水交界面下层向上游呈楔状流动,即为盐水楔异重流。一般有3种类型:①强混合型。河口潮流比径流强,盐淡水间发生强烈混合,水平方向的密度梯度十分明显。②缓混合型。径流和潮流势力相当,咸淡水交界面不明显,混合缓慢。③弱混合型。河口径流大于潮流时,咸淡水有清晰的交界面,海水在底层楔入,淡水在面层流向海,两者混合程度轻,水平方向的密度梯度比较小。在混合滞流带附近,径流带来大量泥沙,形成高悬浮泥沙带。由于机械和絮凝作用,泥沙在这里大量沉积,生成拦门沙和浅滩。洪水季节时,洪水径流强,淡水可达口外海滨,形成舌状冲淡水流。随恒定风的吹送,变成沿岸流。淡水流、潮流和波浪所挟带的泥沙,在河口及其附近大量沉积,形成大片滩涂。

潮流特征

当外海潮流进入口外海滨时,潮型和海区潮型一致(如日潮、半日潮、混合潮等),因海区情况不同,出现顺时针或逆时针旋转流。进入河口后逐渐变为往复流。当咸潮河段的长度大于潮波波长的1/4,且河道水深变化缓慢,潮波进入河口后,整个涨落潮可分为4个不同阶段:①涨潮落潮流。潮流侵入河口之初,水位上升,上层流向仍指向河口,有明显的异重流。②涨潮涨潮流。随涨潮水位不断上升,潮流流速加大,潮流方向指向上游,成为涨潮流。③落潮涨潮流。外海开始落潮,河口水位下降,水面仍向上游倾斜,水流则指向河口。④落潮落潮流。潮流继续下退,水位下降,水面向下游倾斜,流向指向河口,成为落潮流。

潮流沿河上溯过程中,因受河口平面形态及水道地形的影响,一般均发生潮波变形现象。当河口成喇叭形时,潮差向上游递增。在特殊地形下,还能形成涌潮。若是一般的水道,潮差则向上游递减。河口涨潮历时常比落潮历时短,越向上游相差越大,高潮间隙越向上游越长。在水道繁杂的多口门河口,潮水四通八达,常发生潮流相汇,称会潮点。这里水流缓慢,泥沙大量沉积。

当热带气旋经过河口或登陆时,大风挟带海水,可发生风暴潮。其时水位急剧上升,狂风、巨浪,使沿岸的城乡常发生灾害。