徐粲，高建華*，楊旸，汪亞平，高抒

（1.南京大學海岸與海島開發(fā)教育部重點實驗室，江蘇南京 210093）

南黃海輻射沙脊群潮汐水道的懸沙輸運特征

徐粲1，高建華1*，楊旸1，汪亞平1，高抒1

（1.南京大學海岸與海島開發(fā)教育部重點實驗室，江蘇南京 210093）

根據(jù)南黃海輻射沙脊群定點站位的流速和濁度數(shù)據(jù)，利用通量分解方法，分析了潮汐水道的懸沙輸運特征和輸運機制。結果表明，輻射沙脊群海域潮汐水道中潮流為往復流，懸沙濃度較高，屬于強潮流控制的懸沙濃度相對較高的陸架淺海環(huán)境；懸沙輸運主要受歐拉余流和潮汐捕捉效應控制，再懸浮的沉積物通過平流作用進行輸運。其中，陳家塢槽和西洋水道的懸沙輸運以潮汐捕捉效應占優(yōu)，沉積物向潮汐水道外輸運，處于沖刷狀態(tài)；苦水洋水道以歐拉余流輸運為主，水道內的再懸浮的沉積物在強潮流作用下向陸輸運，主要堆積在蔣家沙和西洋西側岸灘等淺灘和潮間帶上。由此可見，在陸源物質供應減少背景下，南黃海輻射沙脊群內部的物質充當了新的物源，短期內能夠維持近岸潮灘和沙脊的持續(xù)增長。

沉積物輸運；通量分解；歐拉余流；懸沙濃度；臨界起動流速；輻射沙脊群

1 引言

潮流沙脊是潮流作用形成的線狀沙體，其重要特征是沙體與潮流方向近于平行，沙脊多由砂質沉積物構成，其形體為高數(shù)米至數(shù)十米，寬度數(shù)百米至數(shù)千米，長度數(shù)千米至數(shù)十千米或更大，常在海底成片分布［1］。南黃海輻射沙脊群多數(shù)沙脊在近岸部分，低潮時出露成為沙洲，在擴大土地資源需求的背景下，這些沙洲成為圍海造陸的重要天然資源，其中東沙和高泥低潮灘面出露面積大、淤長迅速，是潛在的圍墾區(qū)域。潮流主槽水道（或洋）、潮流支槽（又稱槽或洪）及潮流匯槽的三級潮流通道配置格局對于輻射沙脊群的演變起著決定作用［2—3］。輻射沙脊群沖淤頻繁，現(xiàn)代海岸條件下，其外來物源為廢黃河三角洲、長江口入海沉積物向北擴散和沿岸陸地徑流等，由于廢黃河三角洲沿岸海堤、長江上游三峽大壩和小河流中港閘的修建，物質供應減少，大規(guī)模的圍墾需要對其水動力系統(tǒng)、沖淤總體格局進行進一步的深入研究理解。近十年來對輻射沙脊群沉積動力的觀測研究主要集中在春季和冬季［4—7］，而缺乏夏季大范圍的現(xiàn)場觀測資料。輻射沙脊群地處暖溫帶季風區(qū)，海洋性氣候，但受大陸性氣候影響較重，區(qū)域性氣候受溫帶天氣系統(tǒng)和副熱帶天氣系統(tǒng)交替影響，季風環(huán)流顯著，冬夏季風盛行。溫度、降水、入海徑流和風等均有較大的季節(jié)差異，而這些因素對輻射沙脊群海區(qū)的沉積物輸運有顯著影響［8］。本文基于2011和2012年夏季獲取的輻射沙脊群內潮汐水道沉積動力學觀測資料，利用通量分解方法，結合區(qū)域地貌演化，分析輻射沙脊群海域的動力－地貌響應特征和演化趨勢。

2 區(qū)域概況

輻射沙脊群分布于江蘇岸外，黃海南陸架海域，處于半封閉淺海（圖1）。自射陽河口向南至長江口北部的蒿枝港，南北范圍介于32°00′N～33°48′N，長達199.6 km，東西范圍介于120°40′～122°10′E，寬度為140 km。以弶港為中心，沙脊呈褶扇狀向海輻射，有70多條沙脊，包括東沙、竹根沙、蔣家沙和太陽沙等，其間分布著西洋、陳家塢槽、苦水洋、黃沙洋和爛沙洋等潮汐水道。沙脊群所占海域面積為22 470 km2，其中出露海面3 782 km2，其水深介于0～25 m［1，9］。

圖1 研究區(qū)地理區(qū)位（a）及觀測站位（b）（沙脊位置及岸線據(jù)2011年TM遙感影像，等深線據(jù)1979年海圖修改）Fig.1 The geographic location of study area（a）and detailed observation stations（b）

本海區(qū)潮汐屬正規(guī)半日潮，漲落潮歷時相差很小，但在近岸及沙脊群水道中潮流日不等現(xiàn)象比較明顯，平均潮差2.5～4 m；本海區(qū)受兩個潮波系統(tǒng)的影響，一是來自太平洋通過東海的前進波，自南向北進入南黃海，另一是東海前進波在受山東半島的阻擋后，形成反時針的旋轉潮波，自北向南推進，這兩個潮波系統(tǒng)在弶港岸外相會輻合［1，10］。

輻射沙脊群主要由分選良好的細砂組成，細砂含量達90%以上，沉積物組成自海向陸逐漸變細及自潮流通道主泓向兩側變細。西洋水道外端（北）黏土含量較高，為黏土質粉砂，向內（南）黏土含量驟減，變?yōu)榧毶埃?］。本文涉及西洋水道的站位處于內端，表層沉積物主要為細砂［11］。

長江和黃河是蘇北平原形成和發(fā)育的主要物源［12—13］。從1128年到1854年之間的700余年中，黃河奪淮由江蘇北部入海，使江蘇海岸經(jīng)歷了動力泥沙條件的突變，破壞了海岸長期的穩(wěn)定性，海岸迅速淤長向東遷移。江蘇海岸帶南端則是長江入?？?。南北兩方的豐富徑流帶來大量的泥沙，形成了廣闊的蘇北廢黃河三角洲、長江三角洲和之間的濱海平原，總面積約12 500 km2［1］。豐富的沉積物供給也為南黃海輻射沙脊的形成提供了重要的物質來源。初期廢黃河三角洲受到向南的蘇北沿岸流的沖蝕，大量沉積物被帶到輻射沙脊區(qū)，在獨特的潮流動力場作用下塑造形成和演變發(fā)育了輻射沙脊群?，F(xiàn)代海底地形逐漸適應了潮流動力場的調整，沙脊群趨于相對的沖淤動態(tài)平衡狀態(tài)［1］。

3 材料與方法

3.1 數(shù)據(jù)、樣品采集與分析

2011年7月在南黃海輻射沙脊群的S1～S6 6個站位進行了大、小潮25 h全潮水文觀測，S10～S12 3個站位進行大潮的25 h全潮水文觀測，2012年6月在S7～S9 3個站位進行了大潮13 h、小潮25 h水文觀測（見圖1），其中S1～S3和S10～S12站在苦水洋中，S4～S6站位于陳家塢槽，S7～S9位于西洋水道，它們是輻射沙脊群海區(qū)主要的物質輸運通道。利用ADCP觀測流速、流向，ADCP探頭置于水下1 m，流速分辨率0.001 m／s，設定單元層厚度0.15 m。同時在S1、S3、S5、S6、S11和S12站使用YSI6920多參數(shù)水質監(jiān)測儀對水體的溫度（T）、濁度、鹽度（S）等主要水質指標進行觀測；在S2、S4、S7、S8、S9和S10站用OBS-3A對水體的溫度（T）和濁度進行觀測，并同步采用六點法獲取不同深度的水樣。水樣在室內用0.45 um孔徑的濾膜進行抽濾，記錄水樣體積、烘干、稱重，獲得水樣懸沙濃度。

為了便于分析主流向動力過程，對ADCP獲取得到的流速分解成主流向和次流向速度。其中主流向與流速橢圓分布圖的長軸方向一致，并以落潮流方向為正，次流向與長軸方向垂直。為了消除紊流的影響，所有關于流速的結果都是經(jīng)過以1 min為時間步長的平均。室內對YSI和OBS-3A所測濁度進行懸沙濃度標定，現(xiàn)場采集的水樣靜置沉淀24 h后，將沉積物和海水分離，再將沉積物逐步加回到海水中，使懸沙濃度由低到高變化，同步進行YSI 和OBS-3A的濁度測量和水樣過濾，記錄水樣體積、烘干、稱重后得到懸沙濃度，最終獲得濁度與懸沙濃度關系（圖2）。

圖2 懸沙濃度與濁度的關系Fig.2 The correlation between suspended sediment concentration and turbidity

3.2 數(shù)據(jù)處理

懸沙通量的分解根據(jù)Dyer［14］的物質通量計算方法而進行。對于一個固定站位的固定層位，實測流速u可以分解為：

其中uv是垂線偏差項，uˉ為垂線平均值：

T為潮周期。

河口單寬周期平均輸水量為：

物質單寬潮周期凈輸運率可以分解為7個主要的通量項：

式中，＜＞表示可積變量的潮平均值，上劃線表示垂向平均值。T1是非潮漂移輸運通量，為歐拉余流貢獻，T2是潮流相關項，為斯托克斯漂移，T1＋T2是拉格朗日平流輸運。T3＋T4＋T5是由漲落潮過程不對稱引起的潮泵效應（Tidal pumping）的貢獻，它是由潮相位差引起的。T3是與物質濃度和潮位之間的相位差相關項。T4主要是由沉積物的臨界滯后和侵蝕滯后引起的，是物質的再懸浮與沉降的結果，亦稱為潮汐捕捉（Tidal trapping）。T5是與潮位、流速、物質濃度之間的相位差相關項。T6＋T7是由流速和懸沙在垂向分布不均導致的貢獻項，與擴散剪切有關。T6是河口垂向重力環(huán)流貢獻項。T7是由縱剖面上流速和物質濃度在潮波作用下的變形引起，與沉降滯后與沖刷滯后有關。

底部流速的計算采用Von Karmen-Prandtl流速對數(shù)剖面模型［17－21］：

觀測期間流速剖面一般都符合對數(shù)分布，取定點站位近底層流速數(shù)據(jù)進行對數(shù)剖面擬合，計算獲得摩阻流速u*（m／s）和床底糙率或粗糙長度z0（m），即可求得距離床底1 m處的流速u1。其中S9站大潮測量期間船舶位置出現(xiàn)了較大變化，數(shù)據(jù)質量較差，未進行數(shù)據(jù)計算和作圖。

4 分析結果

4.1 流速

由各站位流速等值線圖（圖3～5）可以看出：輻射沙脊區(qū)潮流為往復流，漲潮歷時略小于落潮歷時（表1），漲潮時潮流呈輻聚狀匯聚到弶港海岸，落潮時潮流以弶港為中心呈放射狀向外擴散；漲急和落急時在0.2H（H為對應時刻水深，以下同）水深附近出現(xiàn)流速極大值，且有明顯的垂向分層；憩流時流速較?。ㄒ话阈∮?.3 m／s），垂向變化很??；次流向流速較小，一般小于0.1 m／s。

表1 各站位大潮漲、落潮歷時（h）Tab.1 The duration（h）of spring tidal period at observed stations

苦水洋和黃沙洋的S1、S2和S3站漲潮流方向均為南西；漲、落潮最大流速分別為1.6 m／s和1.2 m／s。S10、S11和S12站位漲潮流方向均為南南西，最大流速可達1.8 m／s。

陳家塢槽S4站漲潮流方向為南西，而S5和S6站漲潮流方向為南南西。漲潮時最大流速大于1.6 m／s，其中S5站大潮時最大可達2 m／s；落潮時最大流速大于1.5 m／s，其中S6站大潮時最大可達1.9 m／s。

圖3 苦水洋各站位大潮流速（m／s）和懸沙濃度（mg／L）變化Fig.3 Variations of the current speed（m／s）and suspended sediment concentration（mg／L）during spring tidal period in the Kushuiyang Channel

西洋水道的S7、S8和S9三個站位漲潮流方向均為南偏東，基本平行于岸線方向。漲、落潮最大流速分別為2.1 m／s和1.8 m／s，均出現(xiàn)在S7站。這主要是因為潮流從外海向岸傳播過程中，受西洋水道束窄效應影響，造成流速增大，水動力變強。

圖4 陳家塢槽各站位大潮流速（m／s）和懸沙濃度（mg／L）變化Fig.4 Variations of the current speed（m／s）and suspended sediment concentration（mg／L）during spring tidal period in the Chenjiawu Channel

4.2 懸沙濃度

研究區(qū)懸沙濃度潮周期分布有如下特點：懸沙濃度介于50～1 200 mg／L，總體看均由表層到底層逐漸增大；底部沉積物再懸浮顯著，在近底部形成懸沙濃度的高值中心，除部分站位出現(xiàn)滯后效應外，多數(shù)站位的懸沙濃度最大值出現(xiàn)時刻與漲急和落急的最大流速時刻相對應；漲急和落急時有明顯的垂向分層，憩流時垂向分布相對較為均勻；大潮期間懸沙濃度普遍高于小潮，憩流時懸沙濃度較小。

苦水洋和黃沙洋的S1站懸沙濃度介于50～800 mg／L之間，S2和S3站位則主要介于30～600 mg／L之間，其中S3站大潮期間最大懸沙濃度可達850 mg／L。小潮期間懸沙濃度垂向分布較均勻，而大潮期間的垂向分層較明顯。S10、S11和S12站介于50 ～1 200 mg／L之間，再懸浮作用尤其明顯，近底部或底部最大懸沙濃度均在1 000 mg／L以上。

陳家塢槽S4、S5和S6三個站位的大、小潮懸沙濃度分別介于50～1 200 mg／L和30～800 mg／L之間。大潮期間再懸浮作用更為顯著，最大懸沙濃度可達1 300 mg／L。最大懸沙濃度一般出現(xiàn)在流速極大值附近時刻，最小懸沙濃度出現(xiàn)在高平潮和低平潮后約1 h。

西洋水道S7、S8和S9三個站位的懸沙濃度介于200～1 200 mg／L之間，憩流時刻的懸沙濃度也較大，為200～600 mg／L。在漲急和落急時，底部懸沙濃度均大于1 000 mg／L。

4.3 余流

各站位余流計算結果見表2，結果顯示大潮平均余流大于或等于小潮，歐拉余流在拉格朗日余流中占絕對主導地位。歐拉余流表示流速垂線平均的潮平均項，斯托克斯余流表示流速垂線平均的潮偏差項，說明雖然漲急和落急流速的垂向分層明顯，相對整個潮周期來看，流速的垂向分層相對較小。

苦水洋和黃沙洋內側海域余流較大，最靠近岸的S12站歐拉余流為0.06 m／s，其余站位歐拉余流均大于0.10 m／s～0.20 m／s之間?？客夂５腟1、S2、S3 和S10四個站位歐拉余流方向向陸，而近岸的S11和S12站則向海。

圖5 西洋各站位大潮流速（m／s）和懸沙濃度（mg／L）變化Fig.5 Variations of the current speed（m／s）and suspended sediment concentration（mg／L）during spring tidal period in the Xiyang Channel

陳家塢槽的S4、S5和S6站的歐拉余流均小于0.10 m／s，S5站小潮期間余流沿水道方向向陸，其余站位均沿水道向海。

西洋水道中S9站歐拉余流為0.13 m／s，而S7和S8站歐拉余流均小于0.10 m／s。從歐拉余流的方向來看，S7站為北西方向，沿水道向外，S8站為北東離岸方向，指向東沙，S9站為北西方向，指向沿岸潮灘。

輻射沙脊群海域的入海徑流量較小，大部分河流下游已渠化建閘，控制徑流下泄，對余流格局影響較小；觀測月份為6～7月，是全年中海上風速最小的月份［1，10］，風對余流格局的影響較小，而在冬季，由于強勁的北風或西北風的影響，其可能會對余流格局產(chǎn)生較大影響；因此，沙脊群內部海底地形是是影響余流的主要因素，如陳家塢槽是一個出水水道，余流方向基本沿水道向海。

表2 各站位余流計算結果Tab.2 The calculated residual currents at observed stations

續(xù)表2

表3 南黃海輻射沙脊群定點站位不同輸運機制對懸沙輸運的貢獻率（%）及單位寬度潮周期懸沙凈輸運率（g／s）Tab.3 The suspended sediment transport contribution（%）and net rate（g／s）under different transport mechanisms at observed stations in the southern Yellow Sea

續(xù)表3

4.4 懸沙輸運機制

總的來說，T1和T4項對研究區(qū)的懸沙輸運起主導作用，二者除在S7站小潮的貢獻率為61%外，其余站位的貢獻率均大于90%；T2、T5和T6項影響較小，T7項幾乎不起作用。

苦水洋和黃沙洋海域，懸沙凈輸運整體態(tài)勢與歐拉余流相似，反映了余流對沉積物輸運的重要影響，表3也顯示歐拉余流貢獻項（T1）均大于55%，且全部為正，即與凈懸沙輸運方向相同。由此可以推論，本海域的懸沙凈輸運主要來自歐拉余流的貢獻，潮汐捕捉項（T4）也對懸沙輸運起重要作用。

陳家塢槽懸沙凈輸運以潮汐捕捉項（T4）占優(yōu)，其次為歐拉余流項（T1），兩項之和大于90%，T1項全部向海，T4項除在S6站小潮期間向陸外，其余均向海。S6站小潮期間懸沙凈向陸輸運，單寬輸運率為61.4 g／s，相對于其余站位偏小，歐拉余流沿水道向海，分析通量分解各項發(fā)現(xiàn)，向陸的懸沙凈輸運主要來自T4項的貢獻。

西洋水道除S8站小潮期間凈懸沙輸運方向與歐拉余流較為一致外，其余站位均有一定差異，其中S7站小潮期間歐拉余流和懸沙凈輸運的方向幾乎相反。T1、T2和T4三項在西洋水道的懸沙輸運中起作用較大，進一步計算拉格朗日平流輸運（T1＋T2）可發(fā)現(xiàn)，除余流最大的S9站外，拉格朗日平流輸運并不是主要因素，潮汐捕捉項（T4）才是影響水道懸沙輸運的主導因素。

潮汐捕捉項（T4）主要是由沉積物的沉降、沖刷滯后引起，是物質的再懸浮和沉降的結果。由前述已知，本文觀測站位在漲急和落急時均出現(xiàn)明顯的再懸浮現(xiàn)象。在海洋環(huán)境中，距離床底1 m處的流速u1對沉積物搬運有重要的指示作用［22］。為進一步了解再懸浮作用在研究區(qū)懸沙輸運中的作用，以S3站大潮、S5站大潮和S8站小潮為例，計算了距離床底1 m處的流速u1（見圖6），根據(jù)程珺等［11］的研究，獲得表層沉積物的中值粒徑，并由Miller等［23］提供的公式計算獲得臨界起動流速u1cr（表4）。結果表明，u1、垂線平均流速和垂線平均懸沙濃度的數(shù)值變化同步，在漲急和落急時刻的u1達到極大值，憩流時最?。辉跐q落潮期間底部流速u1超過臨界起動流速，懸沙濃度快速升高，正是這種沉積物的再懸浮作用決定了研究區(qū)的懸沙輸運。

苦水洋和黃沙洋海域外側站位顯示漲潮流速大于落潮流速（見圖3），導致其懸沙輸運方向為漲潮方向，而內側站位懸沙輸運較復雜，可能與水道近岸端地形變化有關。陳家塢槽懸沙輸運向海，與落潮方向一致，但是其漲、落潮流速沒有明顯的差別（見圖4），由懸沙濃度等值線圖可發(fā)現(xiàn)懸沙濃度分層現(xiàn)象特別明顯，并且各站位落潮平均底部流速u1均大于漲潮，其物質輸運主要來自底部的貢獻。西洋中懸沙輸運方向并不一致，數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，廢黃河水下三角洲的沉積物經(jīng)西洋水道向弶港方向運移的同時，有一個大型環(huán)流把沉積物向相反方向運移［24］。由此可見，輻射沙脊群海域懸沙輸運較為復雜，這主要是當?shù)貜碗s的地形造成的。

表4 典型站位表層沉積物中值粒徑與臨界起動流速Tab.4 The median grain size of surficial sediment and its critical entrainment current speed at typical stations

5 討論

本文的研究結果（見圖7）顯示苦水洋和黃沙洋外側站位懸沙向陸凈輸運，而內側的站位向海凈輸運，顯示此海域有沉積物匯聚、堆積的趨勢，造成蔣家沙東側水下沙脊的淤長，與邢飛等［8］數(shù)值模擬計算結果一致。在南側的太陽沙－爛沙洋海域，侯慶志等［25］通過斷面、地形測量研究發(fā)現(xiàn)爛沙洋水道動力主軸南移，而且其南移并不是孤立的，北側的黃沙洋近岸深槽也向南擺動。可以推論，輻射沙脊群南翼海域潮汐水道被沖刷，沙脊區(qū)沉積物堆積，1979年至2006年蔣家沙沙脊區(qū)淤積速率為12 cm／a［26］，可見該區(qū)域一直處于淤積狀態(tài)。

圖7 各站位大潮期間懸沙凈輸運圖Fig.7 The net suspended sediment transport rates at observed stations during spring tidal period

陳家塢槽處于輕微沖刷狀態(tài)，大潮期間單位寬度潮周期懸沙凈輸運率在200～300 g／s之間，小潮期間較?。ㄒ姳?），懸沙凈輸運方向沿水道輸向槽外，具有落潮水道的特點。1977—1995年間陳家塢槽大幅度向西移動，1995—2000年間陳家塢槽變化較小，潮溝深泓南段東移趨勢明顯，平均東移近300 m，潮溝溝頭和北段深泓線變化不大［27］。東沙東部岸線較為破碎，灘地處于開放的輻射沙脊群外圍，在波浪、潮流等作用下容易遭到侵蝕，侵蝕的沉積物被輸運到輻射沙脊以外，東部灘面向西退縮［28］，部分潮汐水道可以深入到沙脊的內部。所以陳家塢槽具有周期性擺動變化的特點，近期在向西移動，但是趨勢不明顯，基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。

西洋是輻射沙脊群中最大的一條潮汐水道，寬度12～25 km，長約80 km［29］，走向約335°，溝形順直，水動力較強，地形與潮流相互影響，潮流呈往復運動，最大流速可達2.1 m／s，最大懸沙濃度為1 200 mg／L，對東西兩側地貌演化有重要作用。觀測發(fā)現(xiàn)西洋水道西側海岸帶潮灘在淤長而東沙西側受到侵蝕，王港一帶海岸潮灘淤積，向海推進速率大約45 m／a，灘涂寬闊平坦，坡度約為1‰［9，30］，王港鹽沼的現(xiàn)代沉積速率為3.1 cm／a［31］，西洋水道中輸運的沉積物是其淤長或受蝕的物質基礎。在西洋水道內段，吳德安［32］研究發(fā)現(xiàn)，沉積物向輻射沙脊群中心輸運，有利于條子泥和高泥的圍墾工程；S7站大、小潮懸沙凈輸運方向分別為北西和南東，這主要是因為西洋在此處分為東西兩個通道，兩通道中部成為水流的滯流區(qū)［1］，S7站在西通道中，小潮時水動力相對較弱，不足以將沉積物輸運過這個滯流區(qū)，大潮時則可以，雖然S7站大小潮期間凈輸沙方向相反，但是大潮期間的輸運率（592.1 g／s）是小潮（191.1 g／s）3倍以上，所以懸沙凈向北西輸運，即沖刷西洋水道，有利于深槽的維持；最北緣的S9站小潮懸沙凈向岸輸運，單寬懸沙凈輸運率高達1 043.8 g／s，與2008年觀測結果基本一致［6］，說明王港－大豐港近岸潮灘近幾年持續(xù)淤長的趨勢沒有改變。這一結果與程珺等［11］根據(jù)粒徑趨勢模型計算結果比較符合，陳家塢槽輸運趨勢也相同，說明在輻射沙脊群北部兩種方法的結果較為一致；而在輻射沙脊南部，輸運情況比較復雜，但均顯示了沉積物向輻射沙脊群中心輸運的趨勢。

南黃海地區(qū)受兩個潮波系統(tǒng)的影響，太平洋前進潮波與黃海受海岸地形影響形成的反射潮波共同作用形成了獨特的輻射狀潮流場，是影響本海區(qū)水動力的主要因素。以弶港為界，研究區(qū)分為南北兩側，本文涉及站位位于北側海區(qū)，潮流為往復流，漲潮流方向為南偏東或南偏西，均指向沙脊群中心；而在南側海區(qū)，潮流逐漸表現(xiàn)出旋轉流的特征，但其主流向依然指向沙脊群中心［8］，往復流性質強弱的不同造成北部沙脊的面積及長度大于南部，而其深槽斷面寬要小于南部［33］。地形作用的影響也相當重要，漲潮期間潮流基本沿水道匯聚到輻射沙脊中心，在旋轉流為主的南側海區(qū)也是如此［25，34］，這種流場再反過來影響著沙脊未來的變遷和演化，它決定了沙脊徑向生長的方向［35］。

現(xiàn)代海岸條件下，輻射沙脊群北部沉積物來源為廢黃河三角洲，由于沿岸工程防護作用，沉積物由廢黃河三角洲向輻射沙脊群區(qū)輸運的過程逐漸減弱；三峽大壩工程使長江入海沉積物量減少，直接造成由長江口擴散向北輸運的沉積物量減少；沿岸陸地徑流的物質供應因為河流渠化建閘大幅減少。結合前述分析可知，在這種物源減少的背景下，輻射沙脊群內部的物質作為新的物源，除陳家塢槽沉積物有向外海輸運的趨勢之外，沉積物向輻射沙脊群中心或近岸潮灘輸運，可以維持近岸潮灘和部分沙脊的持續(xù)增長。另外，風暴潮對沙脊的破壞作用是不可忽略的，雖然從長期來看，潮流動力場是控制輻射沙脊群水沙輸運的主要因素，但每次風暴潮的破壞都會影響沙脊的分布。影響本海區(qū)的臺風每年約三次，較大的風暴潮平均每三年一次以上，風暴潮是海岸帶強大的海岸動力與災害，給沿海岸灘涂和輻射沙脊群造成劇烈的沖淤演變［1］，需要給予必要的關注。

6 結論

輻射沙脊群海域受正規(guī)半日潮控制，但在近岸及沙脊群水道中漲、落潮歷時日不等現(xiàn)象比較明顯，漲潮歷時略小于落潮歷時，潮流為往復流；最大流速為1.8 m／s左右，在西洋水道中最大可達2.1 m／s；懸沙濃度主要介于102～103mg／L之間，最大可達103mg／L以上，大潮時懸沙濃度普遍高于小潮。苦水洋和黃沙洋余流較大，可達0.2 m／s，陳家塢槽和西洋余流小于0.1 m／s。懸沙輸運主要受歐拉余流貢獻項和潮汐捕捉效應控制，以潮汐捕捉效應的貢獻為主。

蔣家沙東測水下沙脊有淤長趨勢；陳家塢槽受到?jīng)_刷，沉積物向槽外輸運，東沙西側灘面受蝕退縮；西洋水道沉積物輸向西側潮灘或輸向槽外，為潮灘的淤積增長提供物質來源。

致謝：冉隆江、魏曉、石勇、王應飛、張一乙、李明亮、陳景東、柳潤啟等參加了現(xiàn)場觀測和樣品分析，杜家筆、于欣、倪文斐在數(shù)據(jù)處理方面給予本文作者諸多幫助，謹致謝忱！

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Suspended sediment transport patterns in the tidal channels in the southwestern Yellow Sea

Xu Can1，Gao Jianhua1，Yang Yang1，Wang Yaping1，Gao Shu1
（1.Key Laboratory of Coast and Island Development of Ministry of Education，Nanjing University，Nanjing 210093，China）

Based on the measured current velocities and suspended sediment concentration data for the tidal channels between the radial sand ridges in the southwestern Yellow Sea，this study analyzed the mechanism of suspended sediment transport in the channels.The flow in the study area was rectilinear，and the suspended sediment concentration was relatively high.The decomposition of sediment fluxes suggested that the Eulerian effect and tidal trapping were the main factors affecting suspended sediment transport.In the Chenjiawu and Xiyang tidal channels，tidal trapping was a dominant mean for suspended sediment transport，and sediments were entrained from the channels by tides，which indicated the existence of the process of seabed scour.In contrast，the main controlling factor for suspended sediment transport in the Kushuiyang channel was the Eulerian effect，and the resuspended sediments were transported towards onshore by the strong tide flow and then piled up at Jiangjiasha and over shoal or intertidal areas on the western coast of Xiyang.Thus，under the circumstances for reducing terrigenous material input，sediments in the radial sand ridges became a new source of material supply and played an important role on the continued accretion of the sand ridges and the adjacent tidal flats.

sediment transport；flux decomposition；Euler residual current；suspended sediment concentration；threshold for sediment motion；radial sand ridges

P736.21＋2

A

0253-4193（2014）11-0150-13

2013-04-18；

2013-11-25。

海洋公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目“南黃海輻射沙脊群空間開發(fā)利用及環(huán)境生態(tài)評價技術”（2010418006）；江蘇省科技計劃項目基礎研究計劃重點研究專項（SBK201150144）；海洋沉積物與環(huán)境地質國家海洋局重點實驗室開放基金（MASEG201205）；江蘇省自然科學基金（BK2012315）。

徐粲（1986—），男，江蘇省邳州市人，主要從事海岸動力、地貌過程研究。E-mail：cxu1221＠foxmail.com

*通信作者：高建華（1973—），男，副教授，主要從事海岸海洋科學研究。E-mail：jhgao＠nju.edu.cn

徐粲，高建華，楊旸，等.南黃海輻射沙脊群潮汐水道的懸沙輸運特征［J］.海洋學報，2014，36（11）：150—162.doi.10.3969／j.issn.0253-4193.2014.11.017

Xu Can，Gao Jianhua，Yang Yang，et al.Suspended sediment transport patterns in the tidal channels in the southwestern Yellow Sea ［J］.Acta Oceanologica Sinica（in chinese），2014，36（11）：150—162.doi.10.3969／j.issn.0253-4193.2014.11.017