呂亭豫，龔　政，張長(zhǎng)寬，耿　亮，張　茜(．河海大學(xué)海岸災(zāi)害及防護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京　0098; ．江蘇省海岸海洋資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(河海大學(xué))，江蘇南京　0098)

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粉砂淤泥質(zhì)潮灘潮溝形態(tài)特征及發(fā)育演變過(guò)程研究現(xiàn)狀

呂亭豫1，龔政2，張長(zhǎng)寬1，耿亮1，張茜1
(1．河海大學(xué)海岸災(zāi)害及防護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京210098; 2．江蘇省海岸海洋資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(河海大學(xué))，江蘇南京210098)

摘要:從潮溝分類(lèi)、潮溝地貌形態(tài)特征及發(fā)育演變過(guò)程等方面回顧分析了潮溝系統(tǒng)的研究進(jìn)展。認(rèn)為Strahler在Horton分級(jí)方法基礎(chǔ)上提出的潮溝分級(jí)模式相對(duì)更為合理;潮溝總長(zhǎng)與潮盆集水面積之間存在正相關(guān)關(guān)系，潮差與潮溝密度間存在正相關(guān)關(guān)系，植被對(duì)潮溝密度的影響尚無(wú)一致結(jié)論;對(duì)于潮溝截面形態(tài)的研究主要集中于寬深比、不對(duì)稱(chēng)性以及沉積物和植被對(duì)其影響作用;潮溝發(fā)育演變動(dòng)力機(jī)制的研究在定性層面的成果較多，定量研究成果相對(duì)較少。指出潮溝內(nèi)復(fù)雜的水流結(jié)構(gòu)、潮溝邊壁穩(wěn)定性，以及通過(guò)物理模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬、遙感分析等綜合性手段建立影響因素與潮溝形態(tài)特征的定量關(guān)系等是今后的研究熱點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:潮溝;粉砂淤泥質(zhì)潮灘;潮溝形態(tài)特征;潮溝發(fā)育演變過(guò)程;潮溝密度;動(dòng)力地貌;綜述

潮溝，狹義上來(lái)說(shuō)是一種發(fā)育在潮間帶，尤其是粉砂淤泥質(zhì)潮間帶，由海洋動(dòng)力，特別是潮汐作用形成的潮汐水道［1］。廣義上講，還可以把由潮流維持，連接海洋與海灣或潟湖的潮汐汊道，以及入?？谔幨艹毕饔酶脑斓膹U棄河道列入其中［2］。本文研究對(duì)象為狹義概念上的潮溝，其作為潮灘上海陸相互作用最活躍的微地貌單元，是潮水和泥沙輸入與輸出的通道［3］。潮溝系統(tǒng)多發(fā)育在潮汐作用明顯的粉砂淤泥質(zhì)海岸［4-6］，尤其集中在潮間帶內(nèi)，即平均大潮高潮線至平均大潮低潮線之間的潮灘，有時(shí)由于潮溝的溯源侵蝕可至潮上帶，個(gè)別較大的潮溝可能延伸至潮下帶［2］，并呈現(xiàn)樹(shù)枝狀、矩形狀、平形狀或羽狀等平面形態(tài)結(jié)構(gòu)［7］。

粉砂淤泥質(zhì)潮灘作為潮溝發(fā)育的主要地帶，在世界范圍內(nèi)廣泛分布:英國(guó)西部及東南海岸、荷蘭西北海岸、美國(guó)東海岸、法國(guó)西海岸、中國(guó)遼東灣、渤海灣、江蘇沿海、長(zhǎng)江口、杭州灣、珠江口等有泥沙匯入?yún)^(qū)，以及浙江、福建、廣東、廣西沿海港灣內(nèi)［8-9］。粉砂淤泥質(zhì)潮灘是在沿海平原外緣發(fā)育的由淤泥質(zhì)黏土和粉砂組成的平坦海岸，其動(dòng)力特征與砂或礫石構(gòu)成的海灘不同，一般具有寬廣性、大尺度、坡度平緩等特征。潮灘-潮溝系統(tǒng)所在的潮間帶灘地作為海陸交界地帶，在圍墾造地［10］、生態(tài)環(huán)境［11-14］、水產(chǎn)養(yǎng)殖［15］和旅游度假等方面具有重要的環(huán)境意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

潮溝的形態(tài)，如:潮溝密度、截面寬深比、潮溝曲率等，取決于水沙動(dòng)力為主導(dǎo)地位的潮溝-潮灘系統(tǒng)發(fā)育演變過(guò)程，與水動(dòng)力條件、泥沙特性、動(dòng)植物影響、人類(lèi)活動(dòng)等息息相關(guān)。早在20世紀(jì)40年代，國(guó)內(nèi)外學(xué)者便開(kāi)始關(guān)注潮灘-潮溝系統(tǒng)［16-17］，提出了潮溝分級(jí)方法、潮網(wǎng)密度、分叉率等重要概念。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，隨著沿海閘堤、圍墾工程建設(shè)規(guī)模加大以及對(duì)灘涂生態(tài)、資源環(huán)境的日益重視，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、遙感分析、物理模型和數(shù)值模擬等研究手段，對(duì)潮溝地貌形態(tài)特征和發(fā)育演變過(guò)程等進(jìn)行了大量研究［18-23］。目前，還有諸多科學(xué)問(wèn)題值得深入探討，如:潮汐特性、泥沙特性、潮灘植被等與潮溝密度、截面寬深比等潮溝形態(tài)的定量關(guān)系，潮溝曲流發(fā)育的動(dòng)力學(xué)機(jī)制等。

筆者首先從潮溝地貌形態(tài)特征的角度，回顧了潮溝分類(lèi)方法、潮溝密度、截面寬深比、曲率等方面的研究進(jìn)展;然后從潮溝動(dòng)力地貌過(guò)程的角度，回顧了潮溝發(fā)育演變動(dòng)力機(jī)制、沉積過(guò)程等方面的研究進(jìn)展;最后，給出了值得進(jìn)一步研究的方向。

1潮溝的分類(lèi)

潮溝有多種分類(lèi)方法，可以從潮溝的平面形態(tài)結(jié)構(gòu)、成因類(lèi)型和在灘面所處的位置等進(jìn)行分類(lèi)。

1.1根據(jù)潮溝平面形態(tài)結(jié)構(gòu)分類(lèi)

根據(jù)潮溝平面形態(tài)結(jié)構(gòu)，Pye等［24］等把潮溝分為7類(lèi):單線型(linear single)、線型樹(shù)枝狀(linear dendritic)、樹(shù)枝狀(dendritic)、彎曲型樹(shù)枝狀［25］(meandering dendritic)、網(wǎng)狀(reticulate)、復(fù)合型(complex)、重疊型(superimposed)。Hibma等［26］和Luna等［27］從宏觀視角，將河口區(qū)域平面形態(tài)復(fù)雜的潮溝分為樹(shù)枝狀和辮狀(彎曲型)2類(lèi)。Eisma［28］在考察了包括河口、潟湖、寬闊海岸、鹽沼在內(nèi)不同潮灘環(huán)境下潮間帶潮溝系統(tǒng)后，把潮溝分為3類(lèi)10種:(a)單一通道:順直型、蜿蜒型、彎曲型(曲率＞1.5);(b)潮溝系統(tǒng):平行潮溝、細(xì)長(zhǎng)樹(shù)枝型、樹(shù)枝型、支流型、辮狀、連通型;(c)稀少或沒(méi)有潮溝。3種分類(lèi)方式雖然因?yàn)檠芯砍叨炔煌嬖诓糠植町?，但都是以潮溝系統(tǒng)平面形態(tài)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度為依據(jù)，Pye等［24］的分類(lèi)方法較適用于樹(shù)枝狀潮溝系統(tǒng)發(fā)育的鹽沼潮灘，Hibma等［26］和Luna等［27］的分類(lèi)方法主要針對(duì)河口地區(qū)，而Eisma［28］分類(lèi)方式則相對(duì)較為細(xì)致全面。

1.2根據(jù)潮溝成因分類(lèi)

根據(jù)潮溝成因，可分成4種類(lèi)型［20］:(a)灘面水流沖刷型［29］，指在潮坪上落潮后期流或落潮后表面溢流產(chǎn)生局部的沖刷而逐漸發(fā)育演化成的潮溝，其發(fā)育機(jī)理類(lèi)似于坡地沖溝。(b)潮流輻聚侵蝕型［30-31］，指潮流在區(qū)域上的輻聚和輻散而產(chǎn)生的潮溝系統(tǒng)。這類(lèi)潮溝，一般規(guī)模較大，走向總體上平行于漲、落潮流方向，往往與海岸走向斜交，有時(shí)甚至平行。其上游可因溯源侵蝕而伸延至高潮坪以及更高的地方，其下游溝床可以一直延伸至潮下帶很深的部位。通常，這類(lèi)潮溝的側(cè)向遷移特別明顯。(c)陸源水流侵蝕繼承型［10］，指陸上小型水流注入潮坪區(qū)，刻蝕出小型溝渠，然后，漲、落潮流不斷對(duì)它沖刷，改造成顯著的、以潮汐水流塑造為主的潮溝。(d)潟湖、廣海間潮流侵蝕型［32］，指連接潟湖和廣海的潮汐水道，這類(lèi)潮溝主流通常規(guī)模巨大，深可達(dá)幾十米，寬可達(dá)幾千米。

1.3根據(jù)潮溝所處的位置分類(lèi)

按照潮溝在灘面上所處的位置，可以分為鹽沼潮溝和泥灘潮溝［33］，鹽沼潮溝主要發(fā)育在潮間帶上部，即灘面高程在大潮高潮位和平均高潮位之間，灘面上生長(zhǎng)有鹽沼植物;泥灘潮溝主要發(fā)育在潮間帶中下部，即灘面高程在平均高潮位和大潮低潮位之間，灘面上少有鹽沼植物或?yàn)楣鉃?。本文研究的潮溝，是指發(fā)育在潮間帶，灘面水流沖刷型的潮溝系統(tǒng)，一般呈彎曲型樹(shù)枝狀，涵蓋鹽沼潮溝和泥灘潮溝。

2潮溝的地貌形態(tài)特征

在世界各地的潮灘區(qū)域，潮溝的地貌形態(tài)存在很大差異。本節(jié)重點(diǎn)綜述潮溝分級(jí)方法、潮溝密度、寬深比等地貌形態(tài)特征方面的研究進(jìn)展。

2.1潮溝分級(jí)方法

為描述潮溝發(fā)育演變過(guò)程和地貌形態(tài)特征，需要對(duì)潮溝級(jí)別進(jìn)行定義。最早的潮溝分級(jí)源自河網(wǎng)分級(jí)方法，Gravelius［34］定義在任何一個(gè)河網(wǎng)內(nèi)，最大的主流為第一級(jí)水道，匯入主流的最大支流為第二級(jí)水道，匯入大支流的小支流為第三級(jí)水道，以此類(lèi)推，直至把全部大小支流命名完畢為止。這種分級(jí)方法在潮溝系統(tǒng)的研究中仍沿用，但是這種劃分方法存在2個(gè)困難:(a)很難在分級(jí)的起始階段確定哪一條潮溝為一級(jí)主流，通常要先了解整個(gè)潮溝系統(tǒng)，才能確定潮溝系統(tǒng)中主流與支流之間的關(guān)系;(b)在大小不同的潮溝網(wǎng)內(nèi)，這一潮溝網(wǎng)內(nèi)一級(jí)潮溝與另一潮溝網(wǎng)內(nèi)一級(jí)潮溝可能相差很大。Horton［16］提出了與Gravelius完全相反的分級(jí)順序。他定義一級(jí)潮溝為最小、末端的支流;多個(gè)一級(jí)潮溝匯聚形成二級(jí)潮溝;多個(gè)二級(jí)潮溝或一級(jí)與二級(jí)潮溝連接形成三級(jí)潮溝，同理遞推。這種分級(jí)方法存在的不足之處在于:對(duì)于沒(méi)有分枝的大型潮溝，從定義上屬于Horton分級(jí)方法中最基礎(chǔ)的潮溝，但從其尺度上看，又具有Horton分級(jí)方法中高級(jí)潮溝的特征，從而對(duì)各級(jí)潮溝特性的研究造成偏差。

Strahler［17］對(duì)Horton的定義方法進(jìn)行了修正，他認(rèn)為較高級(jí)的潮溝，不可能伸展到潮溝的末梢部分，而那些頂端不再分枝的部分，只能劃歸為一級(jí)潮溝。許寶榮等［35］通過(guò)河網(wǎng)結(jié)構(gòu)水道級(jí)別確定方法試驗(yàn)，證明了Strahler的分級(jí)模式更為合理。為便于潮溝的統(tǒng)計(jì)和特性研究，Vlaswinke等［36］和Toshiki等［37］在物理模型和數(shù)值模擬中也都沿用了Strahler分級(jí)方法，定義末端分支為一級(jí)潮溝，以保證無(wú)分支的潮溝為同一級(jí)。

2.2潮溝密度特征

潮溝密度(潮溝總長(zhǎng)(∑l)與其集水面積(A)之比)是反映潮溝在灘面上發(fā)育程度的重要指標(biāo)，但考慮到在潮灘上準(zhǔn)確識(shí)別集水區(qū)域邊界較為困難，研究過(guò)程中以單位面積潮灘上的潮溝長(zhǎng)度來(lái)表示潮溝密度，與河網(wǎng)中的水系密度相似，但要考慮潮灘上不同潮盆對(duì)于潮溝密度的影響。已有研究表明，潮溝總長(zhǎng)與其集水面積之間存在定量相關(guān)關(guān)系，Marani等［38］通過(guò)對(duì)意大利威尼斯?jié)暫?36條潮溝的研究，建立了∑l=αA的線性關(guān)系式，式中α為潮溝密度系數(shù)，因各潮盆特性不同而在0.02附近浮動(dòng)，但基本保持為常數(shù);Novakowski等［39］整理分析美國(guó)南卡羅來(lái)納州725個(gè)潮盆-潮溝數(shù)據(jù)，建立了的指數(shù)關(guān)系式，并確定該地區(qū)潮溝密度變化范圍為0.0008～0.069m/m2。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者還對(duì)潮溝密度的影響因素進(jìn)行了深入研究，主要包括:潮差(納潮量)和植被。潮差是反映潮汐特性和潮汐動(dòng)力作用強(qiáng)度的重要指標(biāo)，與潮溝密度關(guān)系密切。Allen［40］研究發(fā)現(xiàn)潮盆內(nèi)潮溝總長(zhǎng)度與該潮盆的納潮量存在正相關(guān)關(guān)系;張忍順等［21］參照1980年和1982年江蘇省淤泥質(zhì)海岸的航片，得到潮溝密度與平均潮差之間存在顯著的線性關(guān)系。

植被對(duì)潮溝密度存在影響。沈永明等［41］觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，互花米草通過(guò)增大下墊面糙度，增高了落潮時(shí)的歸槽水位，這可能引起剛落潮時(shí)就發(fā)生歸槽，進(jìn)而有更多的灘面潮水需要通過(guò)潮溝排出，潮溝密度相應(yīng)增大。陳勇等［42］、鄭宗生等［43］則認(rèn)為植被抑制潮溝的發(fā)育，潮盆植被覆蓋度與潮溝密度負(fù)相關(guān)。吳德力等［44］通過(guò)對(duì)比江蘇中部海岸互花米草擴(kuò)展初期(1992年)與擴(kuò)展期間(1992—2002年)高、中、低潮帶的潮溝密度，得到互花米草擴(kuò)展抑制了該區(qū)中潮帶潮溝的(密度)發(fā)育，而對(duì)低潮帶潮溝發(fā)育有一定促進(jìn)作用。

以往研究表明，潮溝密度定義為潮溝總長(zhǎng)與潮盆集水面積之比，潮溝密度可以在某種程度上反映其所在潮盆的特性，潮溝總長(zhǎng)與潮盆集水面積之間存在正相關(guān)關(guān)系;潮差與潮溝密度間存在正相關(guān)關(guān)系;在植被對(duì)潮溝密度的影響方面，目前尚無(wú)一致的結(jié)論。在以后的研究中，可以進(jìn)一步論證潮汐不對(duì)稱(chēng)性、植被等對(duì)潮溝密度的影響。

2.3潮溝截面寬深比特征

寬深比(W/D)是潮溝寬度與深度的比值，它很大程度上取決于潮溝臨界抗沖刷能力。影響潮溝臨界抗沖刷能力的因素包括水動(dòng)力、植被、底質(zhì)特性等。

在潮流下切形成潮溝過(guò)程中，由于泥沙固結(jié)及流速梯度的作用，潮溝底部的泥沙比潮溝邊壁的泥沙更穩(wěn)定，而潮溝側(cè)面的流速又大于底部流速，所以潮溝邊壁的泥沙比底部泥沙更容易被沖刷，使潮溝更易于沿橫向拓寬而不是沿深度下切，因此潮溝截面多呈寬淺型，寬深比大于1。光灘上潮溝截面寬深比最大，堿蓬灘其次，最小的是米草灘［5］。米草對(duì)潮溝邊壁起到保護(hù)作用，使潮溝不易橫向拓寬，但同時(shí)潮溝又要滿足宣泄更多灘面水的要求，因而不斷向底部侵蝕，形成寬深比較小的截面形態(tài)［41］。Zeff［45］、Marani等［46］、D'Alpaos［47］先后現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)得到天然潮溝寬深比的范圍為2～50，其中鹽沼潮溝寬深比變化范圍為5～8;泥灘潮溝寬深比變化范圍為8～50。

Vlaswinkel等［36］、Toshiki［37］、Stefanon等［48］通過(guò)物理模型試驗(yàn)?zāi)M了潮溝發(fā)育演變過(guò)程，達(dá)到基本平衡狀態(tài)后，模擬得到的潮溝寬深比變化范圍與現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)值［45-47］相似。但是，試驗(yàn)中沿用Strahler的分級(jí)方法，模擬得到的一級(jí)潮溝寬深比最大，變化范圍為21～27，四級(jí)潮溝寬深比最小，基本穩(wěn)定在6左右。上述物理模型試驗(yàn)的結(jié)論與現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果之間存在趨勢(shì)性的矛盾。筆者認(rèn)為:由于在天然條件下，堿蓬灘和米草灘上的植被存在固灘作用，限制了低級(jí)潮溝寬度的發(fā)育;而物理模型試驗(yàn)沒(méi)有考慮植被的作用，潮溝端部自由發(fā)育，所以其一級(jí)潮溝的寬深比相對(duì)更大。

目前，對(duì)于潮溝截面形態(tài)的研究主要集中于寬深比、不對(duì)稱(chēng)性以及沉積物和植被對(duì)其影響作用。如何在物理模型試驗(yàn)中真實(shí)反映植被對(duì)潮溝截面形態(tài)的影響，如何客觀反映泥沙和水動(dòng)力特性對(duì)截面沖淤、甚至潮溝壁塌落等過(guò)程的影響，是值得研究的技術(shù)難題。

3潮溝發(fā)育演變過(guò)程

3.1研究手段

1997年，Allen［40］就認(rèn)識(shí)到對(duì)潮溝系統(tǒng)三維地貌形態(tài)結(jié)構(gòu)研究的重要性，此后，學(xué)者相繼提出很多概念數(shù)學(xué)模型［49-52］。同時(shí)，很多學(xué)者通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)［53-54］、機(jī)載激光掃描高度計(jì)［55］、遙感影像及地理信息系統(tǒng)［56-57］等研究方法，對(duì)潮溝系統(tǒng)的沉積特性［58-59］、地貌沖淤［60-63］、水沙動(dòng)力特性［21，51，54，64-65］以及植被生態(tài)［5，14，41］等進(jìn)行研究。近10年，為解決自然環(huán)境中潮溝隨時(shí)間的長(zhǎng)期變化難以被跟蹤觀測(cè)和校驗(yàn)的問(wèn)題，物理模型試驗(yàn)［23，36-37，48，66-72］和數(shù)值模擬［47，71，73-75］作為新的研究手段，被運(yùn)用到潮溝系統(tǒng)研究中。物理模型試驗(yàn)通過(guò)在試驗(yàn)水槽中模擬潮汐動(dòng)力下潮溝發(fā)育演變地貌過(guò)程，運(yùn)用高精度地形測(cè)量?jī)x器，收集潮溝系統(tǒng)發(fā)育演變各階段空間和時(shí)間的四維數(shù)據(jù)，為更好地了解潮溝系統(tǒng)發(fā)育演變過(guò)程特性提供了全新的視角，也為潮溝演變的數(shù)值模擬提供良好的基礎(chǔ)。目前，數(shù)值模擬以控制方程為基礎(chǔ)，對(duì)物理過(guò)程進(jìn)行不同程度的簡(jiǎn)化，模擬水動(dòng)力、泥沙輸運(yùn)、地貌演變間的相互作用，總體上可以反映分枝狀潮溝的演變特性［71-72，76-79］，但在真實(shí)模擬潮溝長(zhǎng)期演變過(guò)程方面還有難度。

遙感分析是對(duì)潮溝的宏觀形態(tài)進(jìn)行反演分析，但不便于定量反映潮溝的細(xì)微尺度，對(duì)于發(fā)育演變過(guò)程的記錄也不具備連續(xù)性;物理模型非常直觀地模擬潮溝演變的完整過(guò)程，有助于探知未知?jiǎng)恿^(guò)程，但因?yàn)槲锢砟Ｐ褪菍?duì)現(xiàn)場(chǎng)潮灘-潮溝系統(tǒng)的概化，尤其由于比尺效應(yīng)，增加了問(wèn)題研究的復(fù)雜性;數(shù)值模擬中，存在諸多影響因子，其對(duì)潮溝形態(tài)和發(fā)育過(guò)程影響的敏感性分析仍未探明;且部分機(jī)理還不夠清晰，譬如:極淺水動(dòng)力環(huán)境、岸壁穩(wěn)定性等，這些問(wèn)題都限制了數(shù)值模擬的發(fā)展，需更多現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和試驗(yàn)研究的支持。

3.2潮溝發(fā)育過(guò)程

潮溝發(fā)育演變過(guò)程主要包括:潮溝下切延伸、曲流發(fā)育、蜿蜒擺動(dòng)以及消亡。影響潮溝系統(tǒng)形態(tài)和發(fā)育演變的因素包括:灘面歸槽水、潮汐不對(duì)稱(chēng)性、潮差等水動(dòng)力，潮灘-潮溝泥沙，堤閘圍墾等。其中歸槽水［21］和潮汐不對(duì)稱(chēng)［80-81］是潮溝發(fā)育演變的主要?jiǎng)恿σ蛩?，?duì)潮溝的初始形成［21，82］及曲流發(fā)育［83］起到關(guān)鍵作用。

潮溝的發(fā)育主要有下切和沉積2種形式。初始光灘存在很多潛在的微小擾動(dòng)(如泥沙沉積引起灘面高度不同)，使落潮流在該處達(dá)到侵蝕的臨界值，進(jìn)而下切形成潮溝。潮溝內(nèi)底質(zhì)在落潮期的活動(dòng)程度明顯大于漲潮期，潮溝發(fā)育主要受落潮動(dòng)力和底質(zhì)條件所控制;落潮過(guò)程中潮溝尖端頭部要匯集灘面和兩側(cè)的歸槽水，端部也具有更大的切應(yīng)力，潮溝源頭部位通過(guò)溯源侵蝕不斷延長(zhǎng)，這一現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)論與物理模型試驗(yàn)中的結(jié)論［36］具有一致性。

灘面沉積物的種類(lèi)與含量對(duì)潮溝的塑造有重要影響。灘面沉積物中含泥量大于20%或含沙量大于40%，潮溝的發(fā)育便受到限制［21］。潮溝邊界若含有過(guò)多黏土，就會(huì)由于黏結(jié)力太大阻礙潮溝的溯源侵蝕和橫向擺動(dòng)。灘面歸槽水的出現(xiàn)使潮溝落潮輸水量大于漲潮輸水量，灘面則正好相反，因此灘面歸槽水是導(dǎo)致潮溝、灘面漲落潮輸水、輸沙量不對(duì)稱(chēng)、流速不對(duì)稱(chēng)的決定性因素。若含沙級(jí)沉積物較多，灘面水就會(huì)通過(guò)滲漏而非歸槽排出，潮溝及灘面的漲、落潮輸水量應(yīng)該相等，不利于潮溝形成。

潮溝系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中的速率受多方面因素影響:Hughes［6］在觀測(cè)南卡羅來(lái)納州淤泥質(zhì)鹽沼潮灘時(shí)，發(fā)現(xiàn)新生成的潮溝每年延伸長(zhǎng)度為2m;Symonds等［84］在觀測(cè)英國(guó)沃什灣潮溝時(shí)，發(fā)現(xiàn)在自然狀態(tài)下，潮溝每年延伸15m，而在海堤建成后，因?yàn)橐黾映睘┡潘浚l(fā)育速率增加到每年延伸400m;Knighton等［85］在研究澳大利亞北部繼承廢棄河道的潮溝時(shí)，測(cè)得其發(fā)育速率為每年500m;Eisma［28］比較發(fā)現(xiàn)無(wú)黏泥沙和無(wú)植被環(huán)境下的潮溝更容易發(fā)育;Vlaswinkel等［36］通過(guò)物理模型試驗(yàn)?zāi)M潮溝系統(tǒng)的發(fā)育過(guò)程，通過(guò)不同時(shí)段對(duì)潮溝三維形態(tài)的統(tǒng)計(jì)，得到了潮溝長(zhǎng)度與集水面積在發(fā)育中的規(guī)律:在潮溝發(fā)育前25%的時(shí)間內(nèi)，潮溝長(zhǎng)度已經(jīng)達(dá)到了穩(wěn)定時(shí)的55%，而集水面積完成了75%。可見(jiàn)，潮溝發(fā)育是確定集水面積后，先縱向延伸、后拓寬細(xì)化。集水面積與潮溝長(zhǎng)度的發(fā)育速率都以指數(shù)函數(shù)形式增長(zhǎng)，先迅速增長(zhǎng)、后逐漸放緩。

3.3潮溝曲流演變過(guò)程

對(duì)潮溝曲流的形成存在2種理論解釋:(a)從力學(xué)角度:當(dāng)沿潮溝方向的水流不規(guī)則，就會(huì)形成橫向次生流。次生流對(duì)主流的擾動(dòng)，會(huì)加強(qiáng)潮溝內(nèi)某一側(cè)的水流，在潮溝橫截面內(nèi)形成水力梯度，生成環(huán)流，凹岸侵蝕、凸岸淤積，最終形成曲流［47，86-87］。潮溝內(nèi)漲、落潮最大流速路徑不一致，對(duì)潮溝曲流發(fā)育和沙洲形成起重要作用［88-89］。潮溝形成初期，曲流并不發(fā)育，潮溝都較為順直，彎曲度很?。?9］。在發(fā)育初期，由于溝槽內(nèi)潮流的雙向作用逐漸發(fā)生曲流，并開(kāi)始擺動(dòng)遷移。潮溝內(nèi)曲流形成的動(dòng)力因素，普遍認(rèn)為是潮流的雙向作用。溝槽中潮水漲落潮最大流速路徑不一致，造成其對(duì)潮溝的侵蝕部位不同，進(jìn)而逐漸形成曲流［73］。在溝槽中由于水流不均勻作用的逐漸明顯，形成了凹岸侵蝕、凸岸淤積的效果，尤其在潮灘中上部侵蝕淤積同時(shí)作用下，沉積物不斷在潮溝凸岸水流較緩處淤積，使凸岸邊灘升高變寬，進(jìn)而加大落潮水流向凹岸匯集，凹岸侵蝕強(qiáng)度增強(qiáng)，坡度變陡，不斷坍塌后退，于是潮溝曲流得到進(jìn)一步發(fā)育［90］。但曲流不能無(wú)限發(fā)育，當(dāng)潮溝彎曲度達(dá)到一定程度后，遇到風(fēng)暴潮、暴雨等情況，潮溝內(nèi)流量急劇增加，潮溝就會(huì)發(fā)生裁彎取直［83］。(b)隨機(jī)性:當(dāng)順直潮溝某處水流存在擾動(dòng)，地形對(duì)水流的擾動(dòng)做出正反饋，促進(jìn)曲流的形成，最終達(dá)成穩(wěn)態(tài)［28］。初始地形對(duì)潮溝的發(fā)育有較大的影響，在物理模型實(shí)驗(yàn)中尤為明顯，初始地形的不平整，可能決定了潮溝主軸線的整體走向;邊界條件的不均勻性、潮灘泥沙的不均勻性，也是潮溝蜿蜒具有隨機(jī)性的影響因素。

潮溝曲率是反映潮溝彎曲程度的物理量，潮溝的曲流發(fā)育與河流有相似之處，潮溝彎曲長(zhǎng)度與其寬度之間存在相關(guān)關(guān)系［68，76，91-93］。1982年，Bejan［18］證明河流的平衡形態(tài)呈正弦曲線，曲流的波長(zhǎng)與河道寬度成比例，新生的河流曲流長(zhǎng)度與河道寬度之比為2～3，發(fā)育非常成熟后該比值為6.5～11，這一理論在潮溝系統(tǒng)中同樣成立。Bagnold［94］指出河流為降低水力梯度發(fā)生蜿蜒，曲率半徑可以達(dá)到寬度的2～3倍;Marani等［46］通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)陸向潮溝較為狹窄，且曲率大于海側(cè)潮溝。

3.4潮溝側(cè)向遷移過(guò)程

潮溝的遷移和側(cè)向擺動(dòng)需要充足的泥沙供應(yīng)和水流動(dòng)力條件，與此同時(shí)，潮溝的周期性橫向擺動(dòng)對(duì)潮灘沉積過(guò)程也起到顯著作用。潮溝的擺動(dòng)速度與趨勢(shì)受多方面因素影響，包括潮溝規(guī)模、泥沙特性、陸源水、圍墾工程等。

潮溝的規(guī)模越大，潮溝越趨于穩(wěn)定;土體黏性越強(qiáng)，潮溝越不易于擺動(dòng)。潮間的沉積分帶和潮溝分級(jí)存在一致性，含泥量較多的潮上帶和潮間帶上部的鹽沼潮灘上，潮溝成樹(shù)枝狀分叉，土體黏結(jié)力強(qiáng)，加之植物的固灘作用，潮溝的橫向擺動(dòng)速度較小，每年擺動(dòng)數(shù)厘米或幾乎穩(wěn)定不動(dòng)［95］。

閘下陸源水是導(dǎo)致潮溝遷移的另一要素，其對(duì)潮溝的影響具有季節(jié)性特征:汛期上游排水多，徑流起支配作用，低潮時(shí)涵閘排水，增加了潮水溝退水流速，對(duì)溝床沖蝕作用明顯;漲潮時(shí)，潮水溝中充滿了因潮水頂托而留在上游的含沙量極低的淡水，使含有大量泥沙的潮水不能到達(dá)上游;冬季涵閘基本不排水，上游淤積快，與一般潮溝相似［96］。

圍墾工程會(huì)改變潮灘的整體水沙環(huán)境。王艷紅等［97］、李加林等［98］、張正龍［99］通過(guò)遙感與現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)相結(jié)合的方法，對(duì)江蘇及輻射沙洲區(qū)域圍墾后潮灘-潮溝系統(tǒng)響應(yīng)情況進(jìn)行研究。部分研究成果表明，匡圍后，新海堤切斷潮溝系統(tǒng)上段，末端潮溝被截?cái)?，潮溝的總長(zhǎng)度減小，潮溝數(shù)量減少;同時(shí)，歸槽水灘面面積明顯減少，潮溝系統(tǒng)尺度變小;新建海堤前潮間上帶潮溝及灘面逐步淤高，海堤前預(yù)留下的鹽沼不斷擴(kuò)展和新海堤工程對(duì)潮流的阻擋等因素，都不利于潮溝向岸的側(cè)向擺動(dòng)，潮溝向海堤側(cè)向遷移的幅度減緩［99］。陳才俊［96］研究發(fā)現(xiàn)，江蘇中部海堤大規(guī)模外遷前后潮溝兩側(cè)原有的平衡被打破，激活了部分潮溝的發(fā)育，特別是當(dāng)海堤建設(shè)在潮溝凸岸一側(cè)，則會(huì)加快潮溝向圍堤一側(cè)彎曲，對(duì)工程安全危害極大?？梢钥闯觯壳皣鷫üこ虒?duì)潮溝遷移、擺動(dòng)的影響十分明顯，但圍墾對(duì)潮灘-潮溝系統(tǒng)的長(zhǎng)期作用仍需要進(jìn)一步探討。

總體而言，目前對(duì)于潮溝發(fā)育演變動(dòng)力機(jī)制的研究在定性層面的成果較多，定量研究成果相對(duì)較少。對(duì)極淺水動(dòng)力環(huán)境和岸壁穩(wěn)定、塌落過(guò)程等的機(jī)理還不夠清晰，對(duì)潮溝曲流過(guò)程的機(jī)理還缺乏明確的觀點(diǎn)，圍墾工程等對(duì)潮溝演變的影響尚無(wú)定論。因此，需要發(fā)揮遙感分析、物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬等多種技術(shù)手段的優(yōu)勢(shì)，從宏觀、中觀和細(xì)觀等不同層面深入探究潮溝演變機(jī)理。

4結(jié)論與展望

對(duì)發(fā)育在潮間帶、灘面水流沖刷型的潮溝系統(tǒng)，潮溝長(zhǎng)度、寬度、深度、潮溝密度、寬深比等是反映潮溝形態(tài)的重要參數(shù)，其發(fā)育演變過(guò)程為逐漸下切、延伸、形成曲流、凹沖凸淤、蜿蜒擺動(dòng)，直至部分消亡。影響潮溝系統(tǒng)形態(tài)和發(fā)育演變的因素包括:灘面歸槽水、潮汐不對(duì)稱(chēng)性、潮差等水動(dòng)力特性，以及泥沙特性，堤閘圍墾等。綜合國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，得出以下主要結(jié)論和研究展望:

a．Strahler［17］在Horton分級(jí)方法基礎(chǔ)上提出的潮溝分級(jí)模式相對(duì)更為合理。潮溝密度可以在某種程度上反映其所在潮盆的特性，潮溝總長(zhǎng)與潮盆集水面積之間存在正相關(guān)關(guān)系;潮差與潮溝密度間存在正相關(guān)關(guān)系;在植被對(duì)潮溝密度的影響方面，目前尚無(wú)一致的結(jié)論，今后可深入研究潮汐不對(duì)稱(chēng)性、植被等對(duì)潮溝密度的影響。

b．潮溝寬深比很大程度上取決于潮溝臨界抗沖刷能力，其影響因素包括水動(dòng)力、植被、底質(zhì)特性等。現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)表明，光灘上潮溝截面寬深比最大，堿蓬灘其次，最小的是米草灘。然而，已有的潮溝演變物理模型試驗(yàn)的結(jié)論與現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果之間存在趨勢(shì)性的矛盾，這可能由于物理模型試驗(yàn)沒(méi)有考慮植被的作用，潮溝端部自由發(fā)育，導(dǎo)致其一級(jí)潮溝的寬深比相對(duì)更大。如何在物理模型試驗(yàn)中真實(shí)反映植被對(duì)潮溝截面形態(tài)的影響，如何客觀反映泥沙和水動(dòng)力特性對(duì)截面沖淤、甚至潮溝壁塌落等過(guò)程的影響，是值得研究的技術(shù)難題。

c．潮溝的發(fā)育過(guò)程已經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和物理模型試驗(yàn)中得到了證實(shí)。潮溝曲流的機(jī)理還未有一致性認(rèn)識(shí);潮溝遷移和側(cè)向擺動(dòng)的影響因素已經(jīng)基本明確，但圍墾工程對(duì)其影響尚無(wú)一致的觀點(diǎn)?？傮w上對(duì)于潮溝發(fā)育演變動(dòng)力機(jī)制的研究在定性層面的成果較多，定量研究成果相對(duì)較少。

d．潮溝內(nèi)的水流結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是潮溝剖面水流結(jié)構(gòu)和彎段環(huán)流結(jié)構(gòu)，是潮溝下切和曲流演變的主要?jiǎng)恿?，而潮溝邊壁的穩(wěn)定性也是曲流演變的重要影響因素。因此，需要開(kāi)展潮溝內(nèi)中細(xì)微尺度水流結(jié)構(gòu)的研究，探究潮溝壁沖刷、失穩(wěn)、塌落物理過(guò)程，揭示潮溝下切和曲流的形成機(jī)制。

e．發(fā)揮遙感分析、物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬等多種技術(shù)手段的優(yōu)勢(shì)，分別從宏觀、中觀和細(xì)觀等不同層面深入探究潮溝演變機(jī)理，是今后本領(lǐng)域的研究趨勢(shì)。但物理模型試驗(yàn)存在的比尺效應(yīng)、數(shù)值模擬中尚未探明的極淺水動(dòng)力環(huán)境、岸壁塌落過(guò)程物理機(jī)制等問(wèn)題，尚需更多現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的支持。

參考文獻(xiàn):

［1］PERILLO G M E．Tidal courses:classification，origin and functionality［M］．Amsterdam:Elsevier B V，2009．

［2］尹延鴻．潮溝研究現(xiàn)狀及進(jìn)展［J］．海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài)，1997(7):1-4．(YIN Yanhong．Actuality and advances in tidal creeks ［J］．Marine Geology Letters，1997(7):1-4．(in Chinese))

［3］VANDENBRUWAENEW，MEIRE P，TEMMERMAN S．Formation and evolution ofa tidal channelnetwork within a constructed tidalmarsh［J］．Geomorphology，2012，151/152:114-125．

［4］燕守廣．江蘇淤長(zhǎng)型淤泥質(zhì)潮灘上潮溝的發(fā)育與演變［D］．南京:南京師范大學(xué)，2002．

［5］侯明行，劉紅玉，張華兵．鹽城淤泥質(zhì)潮灘濕地潮溝發(fā)育及其對(duì)米草擴(kuò)張的影響［J］．生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，34(2):400-409．(HOU Mingxing，LIU Hongyu，ZHANG Huabing．Effection of tidal creek system on the expansion of the invasive Spartina in thecoastal wetland of Yancheng［J］．Acta Ecologica Sinica，2014，34(2):400-409．(in Chinese))

［6］HUGHES Z J．Tidal channels on tidal flats and marshes［M］．New York:Principles of Tidal Sedimentology，Springer Netherlands，2012:269-300．

［7］ICHOKU C，CHOROWICZ J．A numerical approach to the analysis and classification of channel network patterns［J］．Water Resources Research，1994，30(2):161-174．

［8］ZHANG Renshun．Suspended sediment transport processes on tidalmud flat in Jiangsu Province，China［J］．Estuarine，Coastal and Shelf Science，1992，35(3):225-233．

［9］時(shí)鐘，陳吉余．中國(guó)淤泥質(zhì)潮灘沉積研究的進(jìn)展［J］．地球科學(xué)進(jìn)展，1996，11(6):555-562．(SHI Zhong，CHEN Jiyu．Sedimentation on the intertidalmudflat in China:an overview［J］．Advances In Earth Science，1996，11(6):555-562．(in Chinese))

［10］龔政，竇希萍，張長(zhǎng)寬，等．江蘇沿海灘涂圍墾對(duì)閘下港道淤積的影響［J］．水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)，2010(1):73-78．(GONG Zheng，DOU Xiping，ZHANG Changkuan，et al．Influence of tidal flat reclamation on channel sedimentation downstream of tidal sluice in Jiangsu coastal zone［J］．Hydro-Science and Engineering，2010(1):73-78．(in Chinese))

［11］秦海明，湯臣棟，馬強(qiáng)，等．春、秋季崇明東灘鹽沼潮溝大型浮游動(dòng)物群落分布［J］．水生生物學(xué)報(bào)，2014，38(2):1-7．(QIN Haiming，TANG Chendong，MA Qiang，etal．Distribution ofmacrozooplankton community Chongming Dongtan saltmarsh creeks during summer and autumn［J］．Acta Hydrobiologica Sinica，2014，38(2):1-7．(in Chinese))

［12］李強(qiáng)，安傳光，馬強(qiáng)，等．崇明東灘潮間帶潮溝浮游動(dòng)物的種類(lèi)組成及多樣性［J］．生物多樣性，2010，18(1):67-75．(LIQiang，AN Chuanguang，MA Qiang，etal．Species composition and diversity of zooplankton in tidal creeks of the Chongming Dongtan intertidal flat［J］．Biodiversity Science，2010，18(1):67-75．(in Chinese))

［13］高偉，陸健?。L(zhǎng)江口潮灘濕地鳥(niǎo)類(lèi)適棲地營(yíng)造實(shí)驗(yàn)及短期效應(yīng)［J］．生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，28(5):2080-2089．(GAOWei，LU Jianjian．A restoration trial of bird habitat on the intertidal flats in the Yangtze Estuary and its short-term effects［J］．Acta Ecologica Sinica，2008，28(5):2080-2089．(in Chinese))

［14］田波，周云軒，張利權(quán)，等．遙感與GIS支持下的崇明東灘遷徙鳥(niǎo)類(lèi)生境適宜性分析［J］．生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，28(7): 3049-3059．(TIAN Bo，ZHOU Yunxuan，ZHANG Liquan，et al．AGIS and remote sensing-based analysis of migratory bird habitat suitability for Chongming Dongtan Nature Reserve，Shanghai［J］．Acta Ecologica Sinica，2008，28(7):3049-3059．(in Chinese))

［15］GARDNER L R，THOMBS L，EDWARDSD，et al．Time series analyses of suspended sediment concentrations at north Inlet，south Carolina［J］．Estuaries，1989，12(4):211-221．

［16］HORTON R E．Erosional development of streams and their drainage basins;hydrophysical approach to quantitative morphology ［J］．Geological Society of America Bulletin，1945，56(3):275-370．

［17］STRAHLER A N．Dynamic basis of geomorphology［J］．Geological Society of America Bulletin，1952，63(9):923-938．

［18］BEJAN A．Theoretical explanation for the incipient formation ofmeanders in straight rivers［J］．Geophysical Research Letters，1982，9(8):831-834．

［19］張國(guó)棟，朱靜昌，王益友，等．蘇北弶港現(xiàn)代潮溝沉積研究［J］．海洋學(xué)報(bào)，1984，6(2):223-234．(ZHANG Guodong，ZHU Jingchang，WANG Yiyou，et al．Study of modern deposition of tidal creeks in Jiang harbor area in northern Jiangsu province［J］．Acta Oceanologica Sinica，1984，6(2):223-234．(in Chinese))

［20］邵虛生．潮溝成因類(lèi)型及其影響因素的探討［J］．地理學(xué)報(bào)，1988，43(1):35-43．(SHAO Xusheng．Genetic classification of tidal creek and factors affecting its development［J］．Journal of Green Science and Technology，1988，43(1):35-43．(in Chinese))

［21］張忍順，王雪瑜．江蘇省淤泥質(zhì)海岸潮溝系統(tǒng)［J］．地理學(xué)報(bào)，1991，46(2):195-206．(ZHANG Renshun，WANG Xueyu．Tidal creek system on tidalmud flatof Jiangsu province［J］．Journal of Green Science and Technology，1991，46(2):195-206．(in Chinese))

［22］吳德力．江蘇中部海岸潮溝的形態(tài)特征與演變過(guò)程研究［D］．南京:南京師范大學(xué)，2014．

［23］STEFANON L，CARNIELLO L，D'ALPAOS A，et al．Experimental analysis of tidal network growth and development［J］．Continental Shelf Research，2010，30(8):950-962．

［24］PYE K，F(xiàn)RENCH P．Erosion and accretion processes on British Salt Marshes［M］．Cambridge:Cambridge Environmental Research Consultants，1993．

［25］DALRYMPLE R W，ZAITLIN B A，BOYD R．Estuarine facies models:conceptual basis and stratigraphic implications［J］．Journal of Sedimentary Research，1992，62:1130-1146．

［26］HIBMA A，STIVE M J F，WANG Zhengbing．Estuarine morphodynamics［J］．Coastal Engineering Coastal Morphodynamic Modeling，2004，51(8/9):765-778．

［27］LUNA B L，WOLMAN M G，JOHN PM．Fluvial processes in geomorphology［M］．New York:Dover Publication，1995．

［28］EISMA D．Intertidal deposits:rivermouths tidal flats and coastal lagoons［M］．New York:CRC Press，1998．

［29］FAGHERAZZIS，MARIOTTIG．Mudflat runnels:evidence and importance of very shallow flows in intertidalmorphodynamics ［J］．Geophysical Research Letters，2012，39(14):132-151．

［30］張東生，張君倫，張長(zhǎng)寬，等．潮流塑造—風(fēng)暴破壞—潮流恢復(fù)—試釋黃海海底輻射沙脊群形成演變的動(dòng)力機(jī)制［J］．中國(guó)科學(xué)(D輯)，1998，28(5):394-402．(ZHANG Dongsheng，ZHANG Junlun，ZHANG Changkuan，et al．Shaped by tidedestroy by storm-recovery by tide-the dynamic mechanism of the formations of the radial sand ridges in the Yellow Sea［J］．Science in China(Series D)，1998，28(5):394-402．(in Chinese))

［31］WANG Yang，ZhANG Yongzhan，ZOU Xinqing，et al．The sand ridge field of the South Yellow Sea:origin by river—sea interaction［J］．Marine Geology，2012，291/292/293/294:132-146．

［32］DISSANAYAKE D M P K，ROELVINK JA，van der WEGEN M．Modelled channel patterns in a schematized tidal inlet［J］．Coastal Engineering，2009，56(11/12):1069-1083．

［33］HEALEY R G，PYE K，STODDART D R，et al．Velocity variations in saltmarsh creeks，Norfolk，England［J］．Estuarine，Coastal and Shelf Science，1981，13(5):535-545．

［34］GRAVELIUSH．Grundriβder gesamten Gew?sserkunde，Band I:Fluβkunde(Compendium of Hydrology，Vol I Rivers，in German)［M］．Berlin:G?schen，1914．

［35］許寶榮，楊太保，鄒松兵．基于DEM的干旱區(qū)河網(wǎng)系統(tǒng)模擬:以柴達(dá)木盆地流域?yàn)槔跩］．遙感技術(shù)與應(yīng)用，2004，19 (5):315-319．(XU Baorong，YANG Taibao，ZOU Songbing．Auto-construction study on drainage system in Qaidam Basin［J］．Remote Sensing Technology And Application，2004，19(5):315-319．(in Chinese))

［36］VLASWINKEL BM，CANTELLIA．Geometric characteristics and evolution of a tidal channel network in experimental setting ［J］．Earth Surface Processes and Landforms，2011，36(6):739-752．

［37］TOSHIKII，YASUYUKIS，ICHIRO K．Modelling of the initiation and development of tidal creek networks［J］．Proceedings of the ICE-Maritime Engineering，2013，166(2):76-88．

［38］MARANIM，BELLUCO E，D'ALPAOS A，et al．On the drainage density of tidal networks［J］．Water Resources Research，2003，39(2):1-11．

［39］NOVAKOWSKIK I，TORRESR，GARDNER L R，et al．Geomorphic analysis of tidal creek networks［J］．Water Resources Research，2004，40(5):1-13．

［40］ALLEN J．Simulation models of salt-marsh morphodynamics:some implications for high-intertidal sediment couplets related to sea-level change［J］．Sedimentary Geology，1997，113(3):211-223．

［41］沈永明，張忍順，王艷紅．互花米草鹽沼潮溝地貌特征［J］．地理研究，2003，22(4):520-527．(SHEN Yongming，ZHANG Renshun，WANG Yanhong．The tidal creek character in saltmarsh of Spartina alternif lora Loisel on strong tide coast ［J］．Geographical Research，2003，22(4):520-527．(in Chinese))

［42］陳勇，何中發(fā)，黎兵，等．崇明東灘潮溝發(fā)育特征及其影響因素定量分析［J］．吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版)，2013(1): 212-219．(CHEN Yong，HE Zhongfa，LIBing，et al．Spatial distribution of tidal creeks and quantitative analysis of its driving factors in Chongming Dongtan，Shanghai［J］．Journal of Jilin University(Earth Science Edition)，2013(1):212-219．(in Chinese))

［43］鄭宗生，周云軒，田波，等．植被對(duì)潮溝發(fā)育影響的遙感研究:以崇明東灘為例［J］．國(guó)土資源遙感，2014，26(3):117-124．(ZHENG Zongsheng，ZHOU Yunxuan，TIAN Bo，et al．Effects of vegetation on the dynamic of tidal creeks based on quantitative satellite remote sensing:a case study of Dongtan in Chongming［J］．Remote Sensing for Land＆Resources，2014，26 (3):117-124．(in Chinese))

［44］吳德力，沈永明，方仁建．江蘇中部海岸潮溝的形態(tài)變化特征［J］．地理學(xué)報(bào)，2013，68(7):955-965．(WU Deli，SHEN Yongming，F(xiàn)ANG Renjian．A morphological analysis of tidal creek network patterns on the central Jiangsu coast［J］．Journal of Green Science and Technology，2013，68(7):955-965．(in Chinese))

［45］ZEFFM L．Saltmarsh tidal channelmorphometry:applications for wetland creation and restoration［J］．Restoration Ecology，1999，7(2):205-211．

［46］MARANIM，LANZONIS，ZANDOLIN D，et al．Tidalmeanders［J］．Water Resources Research，2002，38(11):1-7．

［47］D'ALPAOSA．Tidal network ontogeny:channel initiation and early development［J］．Journal of Geophysical Research，2005，110(F2):351-394．

［48］STEFANON L，CARNIELLO L，D'ALPAOSA，et al．Signatures of sea level changes on tidal geomorphology:experiments on network incision and retreat［J］．Geophysical Research Letters，2012，39(12):1-6．

［49］黃海軍，李凡．黃河三角洲海岸帶陸海相互作用概念模式［J］．地球科學(xué)進(jìn)展，2004，19(5):808-816．(HUANG Haijun，LIFan．Conceptionmodel of land ocean interaction in the coast zone of the yellow river delta［J］．Advances in Earth Science，2004，19(5):808-816．(in Chinese))

［50］謝東風(fēng)，高抒．淤泥質(zhì)潮流深槽最大沖刷深度的一個(gè)概念模型［J］．海洋學(xué)研究，2006，24(3):11-20．(XIE Dongfeng，GAO Shu．Modelingmaximum scour depths of tidal channels with mud substrate in shallow marine environments［J］．Journal of Marine Science，2006，24(3):11-20．(in Chinese))

［51］謝東風(fēng)，高抒，汪亞平．砂質(zhì)底質(zhì)潮汐水道均衡態(tài)模擬初探［J］．海洋學(xué)報(bào)，2006，28(6):86-93．(XIE Dongfeng，GAO Shu，WANG Yaping．A preliminarymodeling study onmorphodynamic equilibrium of tidal channels floored with sandy sediments ［J］．Acta Oceanologica Sinica，2006，28(6):86-93．(in Chinese))

［52］FRENCH J，STODDART D．Hydrodynamics of saltmarsh creek systems:implications formarsh morphological development and material exchange［J］．Earth Surface Processes and Landforms，1992，17(3):235-252．

［53］龔政，靳闖，張長(zhǎng)寬，等．江蘇淤泥質(zhì)潮灘剖面演變現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)［J］．水科學(xué)進(jìn)展，2014，25(6):880-887．(GONG Zheng，JIN Chuang，ZHANG Changkuan，et al．Surface elevation variation of the Jiangsu mudflats:Field observation［J］．Advances in Water Science，2014，25(6):880-887．(in Chinese))

［54］李鵬，楊世倫，秦渭華．基于潮溝定點(diǎn)觀測(cè)的潮間帶水、沙、鹽交換研究:以長(zhǎng)江口九段沙一潮溝為例［J］．海洋與湖沼，2014，45(1):126-133．(LIPeng，YANG Shilun，QIN Weihua．Interchange of water-sediment-salinity over an intertidal flat in Jiuduan shoal in the Changjiang River estuary［J］．Oceanologia et Limnologia Sinica，2014，45(1):126-133．(in Chinese))

［55］MASON D C，SCOTT T R，WANG H．Extraction of tidal channel networks from airborne scanning laser altimetry［J］．ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing，2006，61(2):67-83．

［56］劉燕春，張鷹．遙感中軸線法在江蘇輻射沙洲潮溝演變監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用［J］．海洋科學(xué)，2011，35(2):72-76．(LIU Yanchun，ZHANG Ying．Application of remote sensingmedial axismethod in investigation of dynamic changes of tidal creeks in radial sandbanks offshore Jiangsu Province［J］．Marine Sciences，2011，35(2):72-76．(in Chinese))

［57］陳翔．基于多源遙感數(shù)據(jù)的九段沙潮溝信息提取及研究［D］．上海:上海海洋大學(xué)，2012．

［58］YANG S L．Sedimentation on a growing intertidal island in the Yangtze River Mouth［J］．Estuarine，Coastal and Shelf Science，1999，49(3):401-410．

［59］謝小平，王兆印，沈煥庭．長(zhǎng)江口九段沙現(xiàn)代潮灘沉積特征［J］．沉積學(xué)報(bào)，2005，23(4):566-573．(XIE Xiaoping，WANG Zhaoyin，SHEN Huanting．Sedimentary characteristics of themodern tidal flat of Jiuduansha Shoal in Changjiang Estuary ［J］．Acta Sedimentologica Sinica，2005(4):566-573．(in Chinese))

［60］楊世倫，杜景龍，郜昂，等．近半個(gè)世紀(jì)長(zhǎng)江口九段沙濕地的沖淤演變［J］．地理科學(xué)，2006，26(3):335-339．(YANG Shilun，DU Jinglong，GAOAng，etal．Evolution of JiuduanshaWetland in the Changjiang River Estuary during the last50 Years ［J］．Scientia Geographica Sinica，2006，26(3):335-339．(in Chinese))

［61］馮永玖，劉丹，韓震．遙感和GIS支持下的九段沙岸線提取及變遷研究［J］．國(guó)土資源遙感，2012，24(1):65-69．(FENG Yongjiu，LIU Dan，HAN Zhen．Shoreline extraction and change analysis of the Jiuduansha Islands with the support of remote sensing and GIS technologies［J］．Remote Sensing for Land＆Resources，2012，24(1):65-69．(in Chinese))

［62］GAO Ang，YANG Shilun．Long-term morphological evolution of a tidal island as affected by natural factors and human activities，the Yangtze Estuary［J］．Journal of Coastal Research，2010，26(1):123-131．

［63］陳煒，李九發(fā)，蔣陳娟，等．長(zhǎng)江河口九段沙近期沖淤演變過(guò)程研究［J］．泥沙研究，2011，(1):15-21．(CHENWei，LI Jiufa，JIANG Chenjuan，et al．Characteristics of recentmorphological evolution of Jiuduansha Shoal in Yangtze Estuary［J］．Journal of Sediment Research，2011(1):15-21．(in Chinese))

［64］李占海，高抒，柯賢坤，等．江蘇大豐海岸堿蓬灘潮溝及灘面的沉積動(dòng)力特征［J］．海洋學(xué)報(bào)，2005，27(6):77-84．(LI Zhanhai，GAO Shu，KE Xiankun，et al．Sediment dynamic processes of saltmarsh creek and adjacent tidal-flats on the Dafeng coast，Jiangsu Province，China［J］．Acta Oceanologica Sinica，2005(6):77-84．(in Chinese))

［65］汪亞平，張忍順，高抒．論鹽沼-潮溝系統(tǒng)的地貌動(dòng)力響應(yīng)［J］．科學(xué)通報(bào)，1998，43(21):2315-2320．(WANG Yaping，ZHANG Renshun，GAO Shu．Geomorphic and hydrodynamic responses in saltmarsh-tidal creek systems［J］．Chinese Science Bulletin，1998，43(21):2315-2320．(in Chinese))

［66］TAMBRONIN，BOLLA PITTALUGA M，SEMINARA G．Laboratory observations of the morphodynamic evolution of tidalchannels and tidal inlets［J］．Journal of Geophysical Research:Earth Surface，2005，110(F4):1-19．

［67］HOYAL D C JD，SHEETSB A．Morphodynamic evolution of experimental cohesive deltas［J］．Journal of Geophysical Research，2009，114(F2):1-18．

［68］KLEINHANSM G，van der VEGTM，VAN SCHELTINGA R T，et al．Turning the tide:experimental creation of tidal channel networks and ebb deltas［J］．Netherlands Journal of Geosciences，2012，91(3):311-323．

［69］COCO G，ZHOU Zeng，VAN MAANEN B，et al．Morphodynamics of tidal networks:advances and challenges［J］．Marine Geology，2013，346(6):1-16．

［70］KLEINHANSM，VAN SCHELTINGA R T，VAN DER VEGTM，et al．Turning the tide:growth and dynamics of a tidal basin and inlet in experiments［J］．Journal of Geophysical Research:Earth Surface，2014，120(1):1-25．

［71］ZHOU Zeng，OLABARRIETA M，STEFANON L，etal．A comparative study of physicaland numericalmodeling of tidalnetwork ontogeny［J］．Journal of Geophysical Research:Earth Surface，2014，119(4):892-912．

［72］ZHOU Zeng，STEFANON L，OLABARRIETA M，et al．Analysis of the drainage density of experimental and modelled tidal networks［J］．Earth Surface Dynamics，2014，2(1):105-116．

［73］FAGHERAZZIS，GABET E J，F(xiàn)URBISH D J．The effect of bidirectional flow on tidal channel planforms［J］．Earth Surface Processes and Landforms，2004，29(3):295-309．

［74］RAFFAELEMARCIANO Z BW A．Modeling of channel patterns in short tidal basins［J］．Journal of Geophysical Research，2005，110(F1):1-13．

［75］D'ALPAOS A，LANZONI S，MARANI M，et al．Spontaneous tidal network formation within a constructed salt marsh: observations and morphodynamic modelling［J］．Geomorphology，2007，91(3-4):186-197．

［76］VAN MAANEN B，COCO G，BRYAN K R．Modelling the effects of tidal range and initial bathymetry on the morphological evolution of tidal embayments［J］．Geomorphology，2013，191(6):23-34．

［77］吳曉東．潮水溝體系水動(dòng)力條件數(shù)值模擬的實(shí)例研究［D］．南京:南京大學(xué)，2013．

［78］JIMéNEZM，CASTANEDO S，ZHOU Zeng，et al．On the sensitivity of tidal network characterization to power law estimation ［J］．Advances in Geosciences，2014，39(39):69-73．

［79］JIMéNEZM，CASTANEDO S，ZHOU Zeng，et al．Scaling properties of tidal networks［J］．Water Resources Research，2014，50(6):4585-4602．

［80］WANG Zhengbing，JEUKEN C，de VRIEND H J．Tidal asymmetry and residual sediment transport in estuaries［R］．Delft:Delft Hydraulics，1999．

［81］高抒．潮汐汊道形態(tài)動(dòng)力過(guò)程研究綜述［J］．地球科學(xué)進(jìn)展，2008，23(12):1237-1248．(GAO Shu．Morphodynamic processes of tidal inlets:a review［J］．Advances in Earth Sciences，2008，23(12):1237-1248．(in Chinese))

［82］張忍順．淤泥質(zhì)潮灘均衡態(tài):以江蘇輻射沙洲內(nèi)緣區(qū)為例［J］．科學(xué)通報(bào)，1995，40(4):347-350．(ZHANG Renshun．The equilibrium state of tidalmud flat:inner part of Jiangsu Radiate Sand Ridges as a case study［J］．Chinese Science Bulletin，1995，40(4):347-350．(in Chinese))

［83］HIBMA A，STIVE M JF，WANG Zhengbin．Estuarinemorphodynamics［J］．Coastal Engineering，2004，51(8-9):765-778．

［84］SYMONDSA M，COLLINSM B．The establishmentand degeneration ofa temporary creek system in response tomanaged coastal realignment:TheWash，UK［J］．Earth Surface Processes and Landforms，2007，32(12):1783-1796．

［85］KNIGHTON A D，WOODROFFE C D，MILLS K．The evolution of tidal creek networks，mary river，northern Australia［J］．Earth Surface Processes and Landforms，1992，17(2):167-190．

［86］LUNA B LEOPOLDW B LANGBEIN．River Meanders［M］．New York:American Geographical Society，1967:60-70．

［87］SEMINARA G．Meanders［J］．Journal of Fluid Mechanics，2006(554):271-297．

［88］LIC，CHEN C，GUADAGNOLID，et al．Geometry induced residual eddies in estuaries with curved channels-observations and modeling studies［J］．Journal of Geophysical Research，2008，113(C1):1-14．

［89］ECF B．Coasts［M］．Oxford:Blackwell，1984．

［90］徐元，王寶燦．淤泥質(zhì)潮灘表層沉積物穩(wěn)定性時(shí)空變化的探討［J］．海洋學(xué)報(bào)，1996，18(6):50-60．(XU Yuan，WANG Baocan．A discussion of spatial and temporal variation of muddy tidal flat surface sediment stability［J］．Acta Oceanologica Sinica，1996，18(6):50-60．(in Chinese))

［91］CHANG SW，CHING K FC．Channel aspect ratio effecton thermal performance of airewater slug flow through U-bend channels ［J］．International Journal of Thermal Sciences．2014(76):11-29．

［92］LIU Xiaoxie，BAI Yunchuan．Turbulent structure and bursting process in multi-bend meander channel［J］．Journal ofHydrodynamics，2014，2(26):207-215．

［93］黃海軍，樊輝．黃河三角洲潮灘潮溝近期變化遙感監(jiān)測(cè)［J］．地理學(xué)報(bào)，2004，59(5):723-730．(HUANG Haijun，F(xiàn)ANHui．Change detection of tidal flats and tidal creeks in the Yellow River delta using landsat TM/ETM+Images［J］．Acta Geographica Sinica，2004，59(5):723-730．(in Chinese))

［94］BAGNOLD R A．Some aspects of the shape of river meanders［J］．USGeological Survey Professional Paper，1960，E(282): 135-144．

［95］GABET E．Lateralmigration and bank erosion in a saltmarsh tidal channel in San Francisco Bay，California［J］．Estuaries，1998，21(4B):745-753．

［96］陳才?。K中部海堤大規(guī)模外遷后的潮水溝發(fā)育［J］．海洋通報(bào)，2001，20(6):71-79．(CHEN Caijun．Change in tide creek aftermudflat being enelosed in themiddle coast in Jiangsu Porvinee［J］．Marine Science Bulletin，2001(6):71-79．(in Chinese))

［97］王艷紅，溫永寧，王建，等．海岸灘涂圍墾的適宜速度研究:以江蘇淤泥質(zhì)海岸為例［J］．海洋通報(bào)，2006，25(2):15-20．(WANG Yanhong，WEN Yongning，WANG Jian，etal．Feasible rate of tidal flat reclamation:Jiangsumud coast as a case study ［J］．Marine Science Bulletin，2006，28(2):15-20．(in chinese))

［98］李加林，王艷紅，張忍順，等．潮灘演變規(guī)律在圍堤選線中的應(yīng)用:以江蘇輻射沙洲內(nèi)緣區(qū)為例［J］．海洋工程，2006，24 (2):100-106．(LI Jialin，WANG Yanhong，ZHANG Renshun．Application of tidal flat evolvement characters to seawall line choosing of inning project:Inner partof Jiangsu Radiate Sand Ridges as a case study［J］．The Ocean Engineering，2006，24(2): 100-106．(in chinese))

［99］張正龍．輻射沙洲內(nèi)緣區(qū)潮溝發(fā)育對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的響應(yīng)［D］．南京:南京師范大學(xué)，2004．

·簡(jiǎn)訊·

河海大學(xué)2015年科技工作成果豐碩

河海大學(xué)緊密?chē)@以提高科技整體創(chuàng)新能力和取得高水平科技成果為目標(biāo)，完善科研管理機(jī)制，加強(qiáng)科研經(jīng)費(fèi)管理，深化科技評(píng)價(jià)改革，推進(jìn)重大項(xiàng)目組織策劃，各項(xiàng)科技工作穩(wěn)步推進(jìn)，在部分重點(diǎn)工作中有新突破。

國(guó)家基金工作取得新突破。2015年河海大學(xué)共獲國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目132項(xiàng)，經(jīng)費(fèi)資助總額5855.3萬(wàn)元，其中獲批國(guó)家自然科學(xué)基金重大國(guó)際合作研究計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)(首次)、重點(diǎn)項(xiàng)目2項(xiàng)，青年項(xiàng)目資助率繼續(xù)創(chuàng)下新高，資助率從去年的34.78%上升至35.42%。2015年河海大學(xué)共獲國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金獲得資助項(xiàng)目14項(xiàng)，其中重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)，年度項(xiàng)目11項(xiàng)，教育學(xué)專(zhuān)項(xiàng)2項(xiàng);年度項(xiàng)目資助率達(dá)16.66%，高于全國(guó)資助率平均水平(13.5%)。

高水平論文取得長(zhǎng)足進(jìn)步。發(fā)表SCI論文819篇，同比增長(zhǎng)10.2%;SSCI論文21篇。CSSCI論文286篇，同比增長(zhǎng)8.3%。

高水平科技獎(jiǎng)勵(lì)成果豐富。2015年度獲省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)78項(xiàng)，其中獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)1項(xiàng);高等學(xué)校科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)(科學(xué)技術(shù))6項(xiàng);大禹水利科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)4項(xiàng)，其中一等獎(jiǎng)1項(xiàng);第十七屆中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)3項(xiàng);第七屆高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)(人文社會(huì)科學(xué))三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)量繼續(xù)進(jìn)入全國(guó)高校30強(qiáng)。發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)量1167件，同比增長(zhǎng)9%;發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)量508件，同比增長(zhǎng)57%;PCT國(guó)際申請(qǐng)15件，同比增長(zhǎng)2倍。第十七屆中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)3項(xiàng)，省內(nèi)排名第一。

2個(gè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室參加教育部評(píng)估工作:1個(gè)初評(píng)優(yōu)秀、1個(gè)初評(píng)良好;獲批江蘇省中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系研究基地等4個(gè)省部級(jí)人文社科基地。技術(shù)轉(zhuǎn)移中心獲批成為“國(guó)家技術(shù)轉(zhuǎn)移示范機(jī)構(gòu)”，連續(xù)2年入選江蘇省科技服務(wù)業(yè)“百?gòu)?qiáng)”機(jī)構(gòu)。

入選2014年度“創(chuàng)新人才推進(jìn)計(jì)劃中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才”1名;獲批教育部“創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃”滾動(dòng)支持創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)1項(xiàng)、江蘇高等學(xué)校優(yōu)秀科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)1項(xiàng)、江蘇高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)1項(xiàng)。

承辦了中國(guó)水利學(xué)會(huì)2015學(xué)術(shù)年會(huì)，河海大學(xué)哲學(xué)社會(huì)科學(xué)聯(lián)合會(huì)成立召開(kāi)了第1次代表大會(huì)，組織了百年校慶系列學(xué)術(shù)報(bào)告200余場(chǎng)。

(本刊編輯部供稿)

Reviews ofmorphological characteristics and evolution processes of silty mud tidal creeks

LYU Tingyu1，GONG Zheng2，ZHANG Changkuan1，GENG Liang1，ZHANG Qian1
(1．Key Laboratory of Coastal Disaster and Defence，Ministry of Education，Hohai University，Nanjing 210098，China; 2．Jiangsu Key Laboratory of Coast Ocean Resources Development and Environment Security，Hohai University，Nanjing 210098，China)

Abstract:Research progress on the tidal creek system is reviewed in terms of classification，morphological characteristics，and evolution processes of tidal creeks．It is suggested that the classification mode of tidal creeks proposed by Strahler based on the Horton's classificationmethod is relatively reasonable．The total length of the tidal creek is positively correlated with the water catchment area，the tide range is positively correlated with the tidal creek density，and the influence of vegetation on the tidal creek density is inconclusive．Studies on the crosssectionalmorphology of the tidal creek focus on the influence of the width-depth ratio，asymmetry，sediment，and vegetation on the cross-sectional morphology of the tidal creek．There are more qualitative results and fewer quantitative results regarding the dynamic mechanisms of tidal creek evolution．It is pointed out that，in future research，more attention should be paid to the complex flow structure in tidal creeks，the stability of side walls of tidal creeks，and the quantitative relationship betweenmorphological characteristics of tidal creeks and their factors through physicalmodel，numerical simulation，and remote sensing analysis techniques．

Key words:tidal creek;siltymud tidal flat;morphological characteristic of tidal creek;evolution process of tidal creek;tidal creek density;dynamic morphology;review

通信作者:龔政，教授。E-mail:gongzheng@hhu．edu．cn

作者簡(jiǎn)介:呂亭豫(1990—)，女，遼寧撫順人，碩士研究生，主要從事海岸潮灘系統(tǒng)演變動(dòng)力機(jī)制研究。E-mail:lvtingyu2009@163．com

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(51379003，51179067);教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃(NCET-12-0841)

收稿日期:2015-03-05

DOI:10．3876/j．issn．1000-1980．2016．02．014

中圖分類(lèi)號(hào):TV148

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1000-1980(2016)02-0178-11