2.1 长江口河势格局
2.1.1 三级分汊四口入海格局
近2000年,长江河口的发育模式呈单向演变性质,代表了长江口演变的总趋势,主要有以下几个变化特征:①河口不断在向外延伸、束窄,上游段江面束狭,河槽加深;②由于潮波传播方向及柯氏力的作用等原因,泥沙循东偏南方向输移出口;③北岸沙岛并岸,南岸边滩推展,河口向南偏转。
1842年时,长江口主要还是南、北二支一级分汊,北港呈现为南港的一条涨潮槽属性,上口5 m等深线未与南支贯通。1860年前后,北港上口冲开,1954年后北槽形成,北港和北槽相继发展为两条新的以落潮流作用为主的新入海水道。至此,长江口形成了三级分汊四口入海的河势格局。
洪水对长江口河床演变的影响非常明显。长江口新的入海汊道均是在大洪水期间,强大的落潮水流冲开已有涨潮槽上口而形成的。北港正式形成于19世纪60年代的大洪水时期;北槽正式形成于1954年特大洪水。
图1 长江口三级分汊四口入海总体格局
伴随长江口三级分汊四口入海河势格局的形成,长江口的边界条件也发生了巨大变化。一是横沙、长兴两岛出水成岛,南北两港间形成固定边界;二是徐六泾河段在20世纪60年代初北岸江心砂经过人工围垦并靠北岸,使江面宽度由13 km缩窄到5.8 km,形成了能基本控制落潮主流进入南支上段稳定性的准节点河段。
在具备了上述重要的稳定边界条件下,长江口“三级分汊、四口入海”的基本格局将长期稳定,不可能再次出现重大、明显的兴衰变化。例如,1958年以来,南北港分汊口虽发生过二次剧烈变化,但南、北港分流、分沙比均保持在各50%左右,并无明显增减趋势。
2.1.2 主汊道分流分沙状况
1)南、北支
南北支为长江口第一级分汊,南支为主汊。1998年以来,南支分流比继续保持在95%以上,分沙比变化不大。
2)南、北港
南北港为长江口的第二级分汊。现场实测资料表明,1998年以来,尤其2007年新浏河沙护滩及南沙头通道潜堤工程、中央沙圈围及青草沙水库工程实施后,南、北港的分流比和分沙比总体上仍在50%左右,各测次结果因测验期间的径潮流差异存在一定的波动,其波动幅度未超出历史变化范围(图2)。
3)南、北槽
南北槽为长江口的第三级分汊。1998年长江口深水航道治理工程开工以来,北槽入口段落潮分流比总体呈减小趋势(图3)。至2011年2月,北槽下断面落潮分流比为42.24%。可以认为,北槽仍是一条有发展潜力的汊道,北槽已出现的进口分流比的变化总体上是正常的、可以接受的。
图2 近年来长江口南港落潮分流分沙比变化
图3 近年来北槽落潮分流比变化