陳燕萍，楊世倫＊，史本偉，李 鵬，2，朱建榮

（1.華東師范大學(xué) 河口海岸學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200062；2.國家海洋局 東海標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心，上海200080）

潮灘上波高的時(shí)空變化及其影響因素
——以長江三角洲海岸為例＊

陳燕萍1，楊世倫1＊，史本偉1，李 鵬1，2，朱建榮1

（1.華東師范大學(xué) 河口海岸學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200062；2.國家海洋局 東海標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心，上海200080）

于2009—2010年的不同季節(jié)在崇明東灘北部、中部、南部以及杭州灣北岸東段的蘆潮港岸段，利用目前先進(jìn)的SBE 26plus浪潮儀進(jìn)行了多個(gè)潮周期的波浪觀測。研究表明，觀測期間潮周期平均風(fēng)速為1.9～11.0m／s、最大風(fēng)速為2.8～12.1m／s，各測點(diǎn)潮周期平均水深為0.28～2.12m，高潮位最大水深為0.37～3.19m，潮周期有效波高為0.03～0.45m，最大波高為0.08～1.59m。波高的時(shí)空變化受風(fēng)速、風(fēng)向、水深和岸灘坡度的綜合影響。通常情況下，向岸風(fēng)期間的波浪較大；風(fēng)速、水深、岸灘坡度越大，潮灘上的波高也越大?？臻g上，岸灘坡度最小的崇明東灘中部（坡度0.6‰）測點(diǎn)波高和水深之間的相關(guān)性最好，岸灘坡度最大的蘆潮港潮灘（坡度8.7‰）測點(diǎn)兩者間的相關(guān)性最差。時(shí)間上，波高和水深之間的相關(guān)性與風(fēng)速、風(fēng)向的變化有關(guān)。因此，只有在潮灘坡度較?。ɡ纾?‰），風(fēng)速、風(fēng)向較為穩(wěn)定時(shí)，波高和水深之間的顯著正相關(guān)關(guān)系才存在。要了解某個(gè)潮灘的波浪特征，有必要利用先進(jìn)的儀器進(jìn)行系統(tǒng)的原位觀測，而非簡單地借助其它潮灘的波浪研究結(jié)果。研究推斷，在向岸強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和大潮高潮位階段，崇明東灘中潮線附近的最大波高可達(dá)1.5～2.0m，蘆潮港堤外潮灘的最大波高可達(dá)2m以上。

波浪；潮灘；潮間帶；崇明東灘；長江三角洲

波浪是海岸環(huán)境中的重要?jiǎng)恿σ刂弧鞑ブ涟哆叺牟ɡ说拇笮∈呛５淘O(shè)計(jì)中至關(guān)重要的參數(shù)。要深入了解潮灘（特別是開敞型潮灘）上的泥沙運(yùn)動(dòng)和灘面沖淤變化，必須考慮波浪和潮流的聯(lián)合作用［1］。長期以來，由于觀測儀器的局限和現(xiàn)場自然條件的困難，人們對(duì)潮灘上波浪的了解十分有限［2－4］。因此，潮灘波浪的知識(shí)亟待增加。

在“深水”條件下（波浪不“觸底”），波浪的大小取決于風(fēng)區(qū)長度、風(fēng)速大小和風(fēng)的持續(xù)時(shí)間等，而與水深無關(guān)。然而，在“淺水”條件下（水深小于1／2波長），波浪因底摩擦而衰減，水深對(duì)波浪的大小產(chǎn)生不同程度的影響［4］。Hir等在法國Marennes－Oléron灣的隱蔽型泥質(zhì)潮灘（平均坡度1.3‰）上的觀測結(jié)果表明，波高與水深之間存在顯著的線性正相關(guān)關(guān)系［5］。最近，對(duì)崇明東灘中部一個(gè)觀測斷面的研究也發(fā)現(xiàn)波高與水深之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.92以上［6］。但是，類似的報(bào)道十分罕見。潮灘在世界上分布廣泛、類型眾多，其特征和環(huán)境（潮灘坡度、沉積物組成、風(fēng)況、潮差、隱蔽或開敞條件等）各不相同［7－8］。因此，上述波高與水深之間的顯著正相關(guān)關(guān)系是否普遍存在或在何種條件下存在，是一個(gè)有待研究的問題。這方面的研究對(duì)深化潮灘上波浪的認(rèn)識(shí)具有重要意義。

本研究在長江三角洲選擇了岸線走向和岸灘坡度不同的幾個(gè)岸段的潮灘，進(jìn)行多個(gè)潮周期波浪和水深的觀測。鑒于波浪的能量取決于波高的大?。‥＝1／8ρgH2，E為波浪能量，ρ為海水密度，g為重力加速度，H為波高）［9］，本研究重點(diǎn)研究潮灘上波高的時(shí)空變化及其影響因素。

1 研究區(qū)域概況

波浪和水深觀測選擇在崇明東灘和杭州灣北岸的蘆潮港岸段。崇明東灘位于長江口崇明島東部，面向東海，潮間帶南、北寬度較小、中部寬度較大（最寬處7～8km）（圖1a），目前是國家級(jí)濕地鳥類保護(hù)區(qū)，也是世界重要濕地名錄之一。蘆潮港位于杭州灣北岸東段，系長江三角洲南翼，由于中潮灘以上部分被圍墾，加之近期海岸侵蝕［10］和水下岸坡較陡，灘潮寬度尚不足0.5km（圖1a）。兩地潮灘沉積物均以泥質(zhì)為主，低潮灘可出現(xiàn)極細(xì)砂［11］。研究區(qū)潮汐為不正規(guī)半日潮。崇明東灘平均潮差約為2.5m，大潮潮差約為3.5m，歷史最高潮位（相對(duì)于理論最低潮位）為5.2m；蘆潮港平均潮差約為3.2m，大潮潮差約為4.2m，歷史最高潮位為5.9m。長江三角洲多年平均風(fēng)速為3.5～4.5m／s，最大風(fēng)速達(dá)36m／s；三角洲前緣多年平均波高為1.0m，最大波高達(dá)6.2m［12－13］。潮灘上的波高隨著風(fēng)況和水深的變化而頻繁變化，有效波高通常＜50cm，但風(fēng)暴期間高潮位階段可達(dá)1.5m［6］。

圖1 研究區(qū)域示意圖Fig.1 Sketch maps of the study area

2 資料來源和研究方法

于2009－09在崇明東灘中部、2010－07在崇明東灘北部（兩個(gè)點(diǎn)）和南部的中潮線附近（圖1b）、2009－12在蘆潮港潮灘的一條橫斷面（圖1c）（低潮線和中潮線之間五個(gè)點(diǎn)）上利用SBE 26plus浪潮儀（Wave and Tide Recorder）（美國SEA－BIRD公司生產(chǎn)）進(jìn)行漲潮淹沒期間的波浪和水深同步觀測。第一、二觀測時(shí)段從大潮延續(xù)至小潮；第三觀測時(shí)段在大潮期間進(jìn)行。該浪潮儀觀測適合的最大水深是20m（分辨率0.2 mm，精度0.01%）。浪潮儀被水平地固定在灘面上，壓力探頭距灘面15cm。設(shè)置的采樣時(shí)間間隔10min，即每隔10min發(fā)1個(gè)脈沖，每個(gè)脈沖持續(xù)256s，采樣頻率為4Hz，即每10min采得1 024個(gè)數(shù)據(jù)。

浪潮儀記錄數(shù)據(jù)的處理采用儀器公司配售的Seasoft for waves專用軟件，得出的參數(shù)包含波浪個(gè)數(shù)、平均波高、平均波能密度、平均波周期、有效波高、有效波周期、1／10波高、1／100波高、最大波高和平均水深。平均水深是指10min期間壓力探頭到水面垂直距離各個(gè)記錄數(shù)據(jù)的平均值；實(shí)際水深是水面至底床的垂直距離，即壓力探頭記錄的水深加上探頭距床面的距離（15cm）。本研究僅利用其中每隔10min的有效波高、最大波高和平均水深資料，通過線性回歸方法分析水深和波高二者之間的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)R越接近1表示其相關(guān)性越好，顯著性水平P＜0.001表示其相關(guān)關(guān)系極顯著，P＜0.01表示其相關(guān)關(guān)系較顯著，P＜0.05表示其相關(guān)關(guān)系顯著，P＞0.05表示其相關(guān)關(guān)系不顯著。潮灘波浪觀測期間的風(fēng)速資料分別來源于崇明東灘氣象站和蘆潮港氣象站。

3 結(jié)果與討論

3.1 潮灘波浪觀測期間的風(fēng)速

2009－09崇明東灘觀測期間的潮周期平均風(fēng)速為3.8～11.0m／s，潮周期最大風(fēng)速為5.6～12.1m／s；2010－07崇明東灘觀測期間的潮周期平均風(fēng)速為1.9～6.9m／s，潮周期最大風(fēng)速為2.8～7.9m／s；2009－12蘆潮港潮灘觀測期間的潮周期平均風(fēng)速為4.2～6.7m／s，潮周期最大風(fēng)速為5.1～7.7m／s（表1～5）。第一觀測時(shí)段（2009－09）的平均風(fēng)速明顯大于研究區(qū)歷史上的多年平均風(fēng)速，后兩個(gè)觀測時(shí)段的平均風(fēng)速與研究區(qū)歷史上的多年平均風(fēng)速相近［12－13］。

3.2 潮灘波浪觀測期間的水深

觀測點(diǎn)位置如圖1c所示。C1點(diǎn)潮周期平均水深為0.41～1.12m，高潮位最大水深為0.61～1.75m；C2點(diǎn)潮周期平均水深為0.28～0.99m，高潮位最大水深為0.37～1.53m；C3點(diǎn)潮周期平均水深為0.38～1.71 m，高潮位最大水深為0.38～1.71m；C4點(diǎn)潮周期平均水深為0.38～1.46m，高潮位最大水深為0.81～2.34m；L1點(diǎn)潮周期平均水深為1.47～2.12m，高潮位最大水深為2.05～3.19m；L2點(diǎn)潮周期平均水深為1.38～2.06m，高潮位最大水深為1.88～3.02m；L3點(diǎn)潮周期平均水深為1.29～1.97m，高潮位最大水深為1.68～2.32m；L4點(diǎn)潮周期平均水深為1.19～2.02m，高潮位最大水深為1.58～2.72m；L5點(diǎn)潮周期平均水深為1.12～1.91m，高潮位最大水深為1.56～2.70m。

3.3 潮灘上的有效波高

崇明東灘北部中潮灘C1點(diǎn)的潮周期平均有效波高為0.05～0.27m，13個(gè)潮周期總平均有效波高為（0.16±0.07）m（表1，圖2a）；同期崇明東灘北部中潮灘C2點(diǎn)的潮周期平均有效波高為0.07～0.29m，13個(gè)潮周期總平均有效波高為（0.17±0.07）m（表2，圖2b）；崇明東灘南部中潮灘（C4點(diǎn)）的潮周期平均有效波高為0.15～0.45m，15個(gè)潮周期總平均有效波高為（0.26±0.09）m（表4，圖2d）。可見，C1和C2點(diǎn)的有效波高相近，這與它們具有相近的岸線走向（圖1）和岸灘坡度（均1.1‰）（表1～2）有關(guān)。而C4點(diǎn)有效波高明顯大于C1和C2點(diǎn)，除了與岸灘坡度較大（2.7‰）（表4）有關(guān)外，還與觀測期間（7月）盛行東南風(fēng)（對(duì)于C4點(diǎn)而言為向岸風(fēng)，而對(duì)于C1和C2點(diǎn)而言則為離岸—順岸風(fēng)）有關(guān)。崇明東灘中部中潮灘（C3點(diǎn)）潮周期平均有效波高為0.03～0.36m，12個(gè)潮周期總平均有效波高為（0.13±0.09）m。盡管中部C3點(diǎn)觀測期間的風(fēng)速明顯大于北部的C1、C2點(diǎn)和南部的C4點(diǎn)觀測期間的風(fēng)速，且為向岸風(fēng)（圖2c），但有效波高與北部差別不大，而明顯小于南部測點(diǎn)，其可能是由于中部的岸灘坡度極?。?.6‰）的緣故（表3）。

圖2 風(fēng)速、風(fēng)向、波高和水深過程線Fig.2 Time series of wind speed，wind direction，wave height and water depth

表1 2010－07－11－17崇明東灘C1測點(diǎn)波高、水深、風(fēng)速統(tǒng)計(jì)以及有效波高與水深相關(guān)關(guān)系參數(shù)表Table 1 Statistics of wave height，water depth and wind speed and parameters of correlation between significant wave height and water depth observed at site C1in the eastern flat of Chongming during July 11to 17，2010

表2 2010－07－11－17崇明東灘C2測點(diǎn)波高、水深、風(fēng)速統(tǒng)計(jì)以及有效波高與水深相關(guān)關(guān)系參數(shù)表Table 2 Statistics of wave height，water depth and wind speed and parameters of correlation between significant wave height and water depth observed at site C2in the eastern flat of Chongming during July 11to 17，2010

表3 2009－9－22—29崇明東灘C3測點(diǎn)波高、水深、風(fēng)速統(tǒng)計(jì)以及有效波高與水深相關(guān)關(guān)系參數(shù)表Table 3 Statistics of wave height，water depth and wind speed and parameters of correlation between significant wave height and water depth observed at site C3in the eastern flat of Chongming during September 22to 29，2009

表4 2010－07－11－19崇明東灘C4測點(diǎn)波高、水深、風(fēng)速統(tǒng)計(jì)以及測次有效波高與水深相關(guān)關(guān)系參數(shù)表Table 4 Statistics of wave height，water depth and wind speed and parameters of correlation between significant wave height and water depth observed at site C4in the eastern flat of Chongming during July 11to 19，2010

表5 2009－12－18－19蘆潮港潮灘各測點(diǎn)波高、水深、風(fēng)速統(tǒng)計(jì)以及測次有效波高與水深的相關(guān)性參數(shù)Table 5 Statistics of wave height，water depth and wind speed and parameters of correlation between significant wave height and water depth observed at all sites in the tidal flat of the Luchaogang Port during December 18to 19，2009

蘆潮港潮灘橫斷面上5個(gè)點(diǎn)的有效波高十分接近，潮周期平均有效波高為0.17～0.25m，4個(gè)潮周期總平均有效波高為0.22～0.23m（表5）。與崇明東灘北部的兩個(gè)點(diǎn)的觀測相比，盡管蘆潮港潮灘測點(diǎn)為離岸風(fēng)（圖2e～i），但因?yàn)榘稙┢露龋?.7‰）和風(fēng)速較大，所以波高較大；與崇明東灘中部測點(diǎn)相比，盡管蘆潮港潮灘測點(diǎn)為離岸風(fēng)且風(fēng)速較小，但因?yàn)榘稙┢露却笠粋€(gè)數(shù)量級(jí)，所以波高明顯較大；與崇明東灘南部測點(diǎn)相比，盡管蘆潮港潮灘測點(diǎn)岸灘坡度和風(fēng)速較大，但因?yàn)槭请x岸風(fēng)（相對(duì)于崇明東灘南部測點(diǎn)的向岸風(fēng)），波高反而較小。

3.4 潮周期最大波高

潮周期內(nèi)最大波高在C1點(diǎn)為0.18～1.03m，C2點(diǎn)為0.17～1.01m，C3點(diǎn)為0.08～1.39m，C4點(diǎn)為0.38～1.50m，蘆潮港5個(gè)點(diǎn)為0.61～1.59m（表1～5）。崇明各點(diǎn)在不同的潮周期中，因風(fēng)速和水深的差異，最大波高差異顯著。在蘆潮港各測點(diǎn)，因是離岸風(fēng)，涌浪的成分較大，加之潮周期間的風(fēng)速差異相對(duì)較小，故潮周期間最大波高差異相對(duì)較小。風(fēng)暴天氣下，潮灘上的波高可明顯增大。例如，Yang等在崇明東灘東北部（本文C2和C3點(diǎn)之間）曾觀測到1.5m的最大波高（近20m／s的向岸風(fēng)速，大潮高潮時(shí)刻）［6］。

3.5 潮灘上的相對(duì)波高

相對(duì)波高（波高／水深）是衡量波浪作用于床底的重要參數(shù)，也是判斷波浪是否破碎的重要指標(biāo)。波高或水深一定時(shí)，相對(duì)波高越大，波浪與底床的摩擦越大。大部分波浪的破碎發(fā)生在相對(duì)波高為0.8～1.2［4］時(shí)。本研究潮周期平均相對(duì)有效波高在C1測點(diǎn)為0.11～0.39（13個(gè)潮周期總平均為0.23），C2測點(diǎn)為0.21～0.43（13個(gè)潮周期總平均為0.29），C3測點(diǎn)為0.09～0.30（12個(gè)潮周期總平均為0.17），C4測點(diǎn)為0.14～0.47（13個(gè)潮周期總平均為0.29），蘆潮港5個(gè)測點(diǎn)為0.14～0.18（總平均為0.16）（表1～5）。法國Brouage隱蔽海灣潮灘上測得的相對(duì)波高通常＜0.15［5］，而本研究絕大多數(shù)相對(duì)波高＞0.16，崇明北部和南部相對(duì)波高甚至大多數(shù)＞0.2。這說明，開敞海岸潮灘的相對(duì)波高通常大于隱蔽海岸潮灘。但是，相對(duì)波高的概念只有在潮灘或近岸“淺水”（水深小于1／2波長）區(qū)域才具有重要意義。在“深水”條件下，波浪不能觸及底床，引入“相對(duì)波高”的概念沒有實(shí)際意義。例如，100m深處的2m波高和1 000m深處的2m波高，其相對(duì)波高相差10倍，但兩種情況下波浪都對(duì)底床無太大作用，因而無可比性。

3.6 潮灘上波高的影響因素

3.6.1 風(fēng)速風(fēng)向的影響

1）風(fēng)速的影響

當(dāng)水深和風(fēng)向一定時(shí)，風(fēng)速相近，波高通常也相近。例如，表3中的潮周期2和5，平均水深分別為0.82和0.84m，最大水深分別為1.24和1.26m，均為向岸風(fēng)，平均風(fēng)速分別為6.0和6.3m／s，有效波高分別為0.17和0.19m。同樣還有表5中的潮周期1和3。當(dāng)水深和風(fēng)向相近時(shí)，風(fēng)速較大，波高通常也較大。例如，表1中的潮周期2和4，平均水深分別為0.41和0.52m，最大水深分別為0.66和0.83m，風(fēng)向一致；但平均風(fēng)速分別為6.8和2.7m／s，故有效波高分別為0.18和0.10m。同樣還有表2和4中的潮周期2和4，表3中的潮周期1和3。

2）風(fēng)向的影響

風(fēng)向?qū)﹂_闊海域波浪的影響可以忽略不計(jì)，但對(duì)近岸波浪的影響卻十分顯著。雖然本研究沒有同一觀測斷面或測點(diǎn)向、離岸風(fēng)條件下波浪的對(duì)比，但不同斷面／測點(diǎn)的資料也有助于說明風(fēng)向?qū)Τ睘┥喜ǜ叩挠绊?。例如，?（崇明東灘南部測點(diǎn)）中的潮周期9和表5（蘆潮港）中的L1測點(diǎn)的潮周期4，平均風(fēng)速均為4.2 m／s，平均水深分別為1.26和1.47m，最大水深分別為1.93和2.05m（相近），但平均波高分別為0.35和0.17m，其主要原因可能是前者為向岸風(fēng)，后者為離岸風(fēng)。無疑，對(duì)于開敞海岸而言，向岸風(fēng)風(fēng)區(qū)明顯長于離岸風(fēng)風(fēng)區(qū)。

3.6.2 岸灘坡度

其它條件相近的情況下，岸灘坡度越大，波高也越大。例如，C3點(diǎn)潮周期1與C4點(diǎn)潮周期11，水深（平均水深分別為1.12和1.08m，最大水深分別為1.71和1.69m）和風(fēng)速（平均風(fēng)速分別為4.8和5.5m／s，最大風(fēng)速分別為6.8和6.4m／s）相近，均為向岸風(fēng)，但因后者的岸灘坡度是前者的3.5倍，后者的波高是前者的2倍左右（表3～4，圖2c～d），在坡度小的潮灘，波浪從深水向岸邊傳播的過程中經(jīng)過長距離的底摩擦和能量損耗，到達(dá)岸邊時(shí)波高很小。相反，在坡度大的岸段，潮灘窄，波浪到達(dá)岸邊時(shí)能量損耗小，波高較大。

3.6.3 水 深

理論上，潮灘一般屬于“淺水”環(huán)境，波浪向岸傳播過程中能量逐漸損耗，波高隨著水深的減小而降低。這種波高與水深之間的正相關(guān)關(guān)系在固定測點(diǎn)的時(shí)間變化中也能得到反映［5－6］。本研究觀測發(fā)現(xiàn)，波高與水深之間可以存在極好的正相關(guān)關(guān)系，也可以無顯著性關(guān)系，即兩者間的相關(guān)系數(shù)可以從0到0.95以上（表1～5，圖3）。圖3a和圖3b（C3點(diǎn)潮周期2，期間風(fēng)速風(fēng)向穩(wěn)定）是波高與水深呈極好正相關(guān)的例子。漲潮階段，波高隨著水深的增大而增大；落潮期間，波高又隨著水深的減小而減小。圖3e和圖3f（L3點(diǎn)潮周期1，期間風(fēng)速逐漸增大）則是波高與水深無顯著相關(guān)的例子，盡管水深變化很大，但波高 “我行我素”，變化很小。圖3c和圖3d（C4點(diǎn)潮周期3）是上述兩種極端例子的過渡類型，但更接近后者。它只有在漲潮初和落潮末的淺水階段有波高隨水深增大（減?。┒龃螅p?。┑默F(xiàn)象，而在水深0.7～2.1m的潮周期大部分階段，波高對(duì)水深的變化幾乎沒有響應(yīng)。從4個(gè)岸段的對(duì)比看，波高與水深的相關(guān)性在崇明東灘中部的C3點(diǎn)最好，而在蘆潮港各測點(diǎn)最差（表4～5），這可能與兩岸段坡度的巨大差異（分別為0.6‰和8.7‰）有密切關(guān)系。

3.6.4 潮 流

潮流也是波浪變化的影響因素之一。長江口為中等潮汐的河口，潮流較強(qiáng)。盡管由于底床的摩擦，潮灘上的潮流流速明顯小于岸外水域［4，14］，但對(duì)浪的影響仍不容忽視。波流相互作用的形式多種多樣，根據(jù)輻射應(yīng)力理論，在反向流中波變陡，而在順向流中波變平［15－17］。也就是說，潮流對(duì)波浪的影響在漲潮和落潮階段不同。這方面的研究目前仍是海洋動(dòng)力學(xué)的前沿課題，國內(nèi)外眾多科研人員正通過各種物理模型、數(shù)學(xué)模擬等方法進(jìn)行探究，這也是本研究下一步需深化的地方。

圖3 有效波高和水深在淹沒潮周期內(nèi)的變化及其相關(guān)性的3種類型Fig.3 Three types of changes in significant wave height and water depth and their correlations

3.6.5 綜合影響

潮灘上波高的時(shí)空變化通常由多種因素交織所致。例如，C3測點(diǎn)潮周期3的波高（有效波高0.36m，最大波高1.39m）明顯大于潮周期2（有效波高0.17m，最大波高0.28m）和潮周期4（有效波高0.09m，最大波高0.12m），這不僅因?yàn)槌敝芷?的風(fēng)速較大（潮周期2、3、4的平均風(fēng)速分別是6.0，9.8和3.8m／s），還因?yàn)槌敝芷?的水深較大（潮周期2、3、4的最大水深分別是1.24，1.59和0.94m）（表3，圖2c）。又如，C4測點(diǎn)的波高通常大于C1和C2測點(diǎn)，不僅與前者水深較大、岸灘坡度較大有關(guān)，還與觀測期間前者盛行向岸風(fēng)有關(guān)（表1～2和表4，圖2a～b和2d）。有時(shí)影響因素間存在抵消效應(yīng)。例如，C3測點(diǎn)潮周期10的向岸風(fēng)平均風(fēng)速高達(dá)11m／s，但因是在小潮階段，測點(diǎn)最大水深只有0.38m，加之岸灘坡度極小，波浪在向岸傳播過程中能量逐漸耗損，故最大波高只有0.06m。

4 結(jié) 語

現(xiàn)場觀測期間的潮周期平均風(fēng)速為1.9～11.0m／s，最大風(fēng)速為2.8～12.1m／s；測點(diǎn)水深隨著潮漲潮落和大、小潮而頻繁變化，測點(diǎn)最大水深變化范圍為1.53～3.19m。波高的時(shí)空變化受風(fēng)速風(fēng)向、水深和岸灘坡度的綜合影響。通常情況下，向岸風(fēng)和風(fēng)速、水深、岸灘坡度越大，潮灘上的波高也越大。測得潮周期內(nèi)平均有效波高變化范圍為0.03～0.45m，潮周期內(nèi)最大波高變化范圍為0.08～1.59m。觀測表明：波高和水深之間的顯著正相關(guān)關(guān)系并不是潮灘上的普遍現(xiàn)象，只有在潮灘坡度較?。ɡ纾?‰），風(fēng)速風(fēng)向較為穩(wěn)定的條件下，波高和水深之間的顯著正相關(guān)關(guān)系才存在。平坦寬廣的潮灘相對(duì)于陡而窄的潮灘更有利于波浪的衰減。根據(jù)波高與影響因素之間的關(guān)系推斷，在向岸強(qiáng)臺(tái)風(fēng)（比如風(fēng)速＞30m／s）和大潮高潮位階段，崇明東灘鹽沼前緣外潮灘的波高最大可達(dá)1.5～2.0m，蘆潮港堤外潮灘的波高最大可達(dá)2m以上。潮灘波浪的這種頻繁和劇烈的變化對(duì)于潮灘灘面沖淤和底棲生物具有重要影響。在大量現(xiàn)場波浪觀測的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)潮灘的坡度、寬度、高程、岸線走向等建立不同風(fēng)速、風(fēng)向、潮位情境下的波高／波能預(yù)報(bào)和預(yù)警，這對(duì)海堤尤其是在高強(qiáng)度圍墾背景下海堤向海一側(cè)缺少鹽沼植被掩護(hù)的潮灘的防護(hù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

致謝：崇明東灘國家鳥類保護(hù)區(qū)對(duì)我們在崇明東灘觀測期間的支持！

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（王 燕 編輯）

Temporal and Spatial Variations in Wave Height Over Intertidal Mudflats and the Influencing Factors：A Case Study From the Yangtze River Delta

CHEN Yan－ping1，YANG Shi－lun1，SHI Ben－wei1，LI Peng1，2，ZHU Jian－rong1
（1.State Key Lab of Estuarine and Coastal Research，East China Normal University，Shanghai 200062，China；2.East center of ocean standard and metrology，SOA，Shanghai 200080，China）

Observations of waves in several tidal periods were carried out by means of advanced SBE 26plus Wave ＆ Tide Recorder in the northern，middle and southern parts of the eastern flat of Chongming and the Luchaogang Port section of the northern coast of the Hangzhou Bay in different seasons from 2009to 2010.The results show that during the observations，the tidal－period averaged wind speed is 1.9～11.0 m／s，with the maximum being 2.8～12.1m／s；the tidal－period averaged water depth ranges from 0.29m to 1.66mat all observation sites，with a maximal value being 0.37～3.19mat high water level；and the average significant wave height in the tidal period is 0.03～0.45m，with the maximum being 0.08～1.59 m.The temporal and spatial variations of the wave height are influenced mainly by wind speed，wind direction，water depth and tidal flat slope.Commonly，the waves are high during shoreward winds and the greater the wind speed，the water depth and the tidal flat slope，the higher the waves.Spatially，the correlation between the wave height and the water depth is the best in the middle part of the eastern flat of Chongming in which the slope（0.6‰）of the flat is the smallest.In the tidal flat of the Luchaogang Port，where the slope（8.7‰）of the flat is the largest，the correlation between the wave height and the water depth is the poorest.Temporally，the correlation between the wave height and the water depth is related to the variations of wind speed and direction.A prominently positive correlation occurs between the wave height and the water depth only at a small flat slope（e.g.＜1‰）and a stable state of wind speed and direction.From all these observations，it can be predicted that the maximal wave height may possibly reach to 1.5～2.0mover the eastern flat of Chongming and exceed 2mover the flat outside the bank of the Luchaogang port.

wave；tidal flat；intertidal zone；Eastern Chongming；Yangtze River delta

September 6，2011

P731.2

A

1671－6647（2012）03－0317－11

2011－09－06

國家自然科學(xué)基金——波流共同作用下的潮間帶濕地沉積動(dòng)力過程研究（41071014）；國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃——?dú)夂蜃兓绊懴碌湫秃０稕_淤過程及演變趨勢（2010CB951202）；國家自然科學(xué)基金委員會(huì)創(chuàng)新群體項(xiàng)目——高濁度河口及其臨近海域的陸海相互作用（41021064）；上海市科委科技項(xiàng)目——海底傳感技術(shù)集成與數(shù)據(jù)處理（10dz1210505）

陳燕萍（1986－），女，浙江舟山人，碩士研究生，主要從事海岸過程方面研究.E－mail：chenai0812@163.com

＊通訊作者，E－mail：slyang@sklec.ecnu.edu.cn