長江口橫沙淺灘及鄰近海域水動力特征分析

李身鐸， 朱巧云， 虞志英

（1.華東師范大學(xué) 河口海岸學(xué)國家重點實驗室，上海 200062；2.長江水利委員會長江口水資源勘測局，上海 200213）

0 引 言

研究海域處于長江口門段至口外海濱的過渡段，由長江水沙匯集的攔門沙區(qū)逐漸過渡到徑流和泥沙的擴(kuò)散沉積區(qū)，水動力主要由潮汐運動和長江下泄的徑流耦合而成的.其中潮汐運動源于西北太平洋的潮波，其橫穿琉球群島傳入中國東海后，其中半日潮波以自由潮波的形式輸向西北，沿江浙岸線北上，途徑杭州灣和長江口折向西而傳入；而部分日潮波北上進(jìn)入黃海中部形成旋轉(zhuǎn)潮波系統(tǒng)，然后自北向西傳到長江口外海域.長江豐沛的徑流隨季節(jié)而變，源源不斷順南北支水槽下泄至外海濱，一般在洪季浮置于口外鹽水之上，轉(zhuǎn)向東北擴(kuò)散，而在枯季則向東偏南方向流散.海域中其他定常性的沿岸流和風(fēng)海流相對比較弱.因此表現(xiàn)在水流運動中凸顯潮汐周期性特征：每太陰日內(nèi)隨月相兩漲兩落，并日不等明顯，一般落潮流強(qiáng)于漲潮流.波浪運動主要以風(fēng)浪為主，且明顯受季風(fēng)影響，冬季浪向偏東北，夏季浪向偏東南.除臺風(fēng)季節(jié)或冬季寒潮大風(fēng)時偶現(xiàn)6級以上的大浪，一般風(fēng)浪較小.

1 潮 汐

1.1 潮汐性質(zhì)

根據(jù)驗潮站的水位資料和潮波數(shù)學(xué)模擬的分析，選得長江口主要分潮的調(diào)和常數(shù) 振幅分布列于表1.

據(jù)表可知，在潮汐中以太陰半日分潮M2占絕對優(yōu)勢，且自東向西遞增，越近口的越強(qiáng)；日分潮亦有此變化趨勢，但變化較緩.（HK1＋HO1）／HM2比值大部分為0.35左右，屬半日潮性質(zhì).淺水分潮在長江口門附近明顯增大，（HM4＋HMS4）／HM2達(dá)到0.20左右，而在水深10 m處的雞骨礁附近和南槽口外較小，僅僅是0.05～0.07.據(jù)此長江口門海域潮汐屬非正規(guī)半日淺海潮類型.

1.2 潮汐特征

潮差和漲落潮時是表述潮汐特征的重要指標(biāo).沿河槽縱向上，潮差由河口外經(jīng)河口至河口內(nèi)先增后減；如表2所示，平均潮差在南槽口外的綠華山為2.53 m，向西至北槽的雞骨礁為2.57 m，入北槽口內(nèi)的九段東達(dá)2.84 m，再沿河道西至橫沙東減為2.60 m；在橫向上長江南支多槽口門自北向南潮差漸增：佘山2.12 m，橫沙東2.60 m，下浚2.91 m，蘆潮港達(dá)3.33 m［1，2］.潮汐越向南越強(qiáng).潮差隨時間也有一定的變化.長江口門處的橫沙，九段沙洪季潮差大而枯季小，口外如大戢山，雞骨礁潮差則具天文周期，一般3月和9月最大，1月和6月最小.

本海域漲潮歷時短于落潮歷時，在口門內(nèi)的橫沙和南端的蘆潮港，落潮歷時一般有7 h，長于漲潮歷時2 h，向口外漲落潮歷時差漸減，口門處佘山、下浚和九段東等落潮歷時長1 h，至口外海域雞骨礁、大戢山，漲潮歷時僅短0.75 h，至綠華山，漲落潮歷時幾乎相等.

表1 長江口主要分潮的調(diào)和常數(shù)振幅分布Tab.1 Harmonic constants of major tide constituents around the Changjiang Estuary

表2 長江口海域潮差和漲落潮歷時Tab.2 Tidal ranges and durations around the Changjiang Estuary

2 潮 流

2.1 潮流特征

根據(jù)本海域眾多測流站資料準(zhǔn)調(diào)和分析后算得的潮流橢圓要素的長軸分析［3］，（WK1＋WO1）／WM2在各槽較小，約0.16～0.39，顯示半日分潮流占絕對優(yōu)勢，在口外漸大，約0.35～0.55，顯示日分潮流的作用增強(qiáng)，故而潮流運動的日不等現(xiàn)象明顯.淺水分潮流在口門附近相對較大（見表3），（WM4＋WMS4）／WM2比值約為0.12～0.21，口外海域相對較小，約在0.03～0.12左右，因此本海域潮流屬于非正規(guī)淺海半日潮流類型.潮汐和潮流雖屬同一類型，但潮流中的日分潮流相對較大，因而在潮流運動中一周日前后兩潮的潮流不等現(xiàn)象較更明顯.

表3 長江口海域潮流類型分布Tab.3 The distribution of tide current type around the Changjiang Estuary

2.2 潮流運動形式

研究海域主要以太陰半日分潮流M2主控著潮流運動.根據(jù)大量M2分潮流橢圓要素的統(tǒng)計分析（見表4），在北港、北槽和南槽附近，表層橢圓長軸約100～130 cm／s，方向約90°～110°，橢率 －0.30～0.45左右，表明潮流較強(qiáng)，基本是沿各槽的走向往復(fù)流動，其中港池工程區(qū)北側(cè)的北港相對較弱，而工程區(qū)橫沙南側(cè)的北槽口，特別在深水航道工程后流速較大.自口門至岸濱10 m水深附近為長江口地形過渡段，由沿河槽東西走向的水深線轉(zhuǎn)為沿陸岸南北走向的水深線，水域變得寬闊，從而隨之流動的形式也有所改變，流速相應(yīng)減小，長軸約為80～110 cm／s，潮流旋轉(zhuǎn)性增強(qiáng)，橢率大都在 －0.60以上，已具逐時流矢呈順時針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)潮流性質(zhì)，特別在挖入式港池外的深水航道段，橢率大致為－0.70～－0.90，且主軸方向為350°左右的強(qiáng)南北向流動，其流矢常會橫穿航道.按流動垂向變化，一般底層往復(fù)性質(zhì)較強(qiáng)，而表層旋轉(zhuǎn)性相對明顯（見圖1）.

圖1 1982年M2分潮流橢圓長短軸、橢率（表層）Fig.1 Ecllipse axis and ellipticity of the M2tidal current at 1982

表4 長江口海域半日分潮流M2表層橢圓要素分布Tab.4 Ecllipse axis and ellipticity of the M2tidal current around the Changjiang Estuary

2.3 流態(tài)和流勢

本海域的潮流主要由東海沿大陸等深線從東海自東南向西北傳播的半日分潮流和由黃海形成的旋轉(zhuǎn)潮波自北向南傳播的日分潮流合成而成.傳播中不斷受到地形制約，當(dāng)達(dá)到長江口附近海床等深線呈橫T形分布海域，潮流由南北轉(zhuǎn)折向東西方向，從而該海域在空間上流態(tài)相當(dāng)復(fù)雜.在橫T形外的岸濱斜坡海域，南北向潮流歷時較長，基本呈旋轉(zhuǎn)流狀態(tài)，而也正是因為這強(qiáng)勁的南北向水流定向沖刷，在海床形成沿等深線走向的沖刷帶；在橫T形內(nèi)側(cè)，潮流進(jìn)入各河槽，受地形約束，即呈現(xiàn)出主軸東西向、流速迅增的往復(fù)流，而沿河槽兩旁的淺灘東側(cè)，如橫沙淺灘東沿，潮流呈現(xiàn)沿灘的往復(fù)流.據(jù)大量同步測流資料分析，長江口外整體流場呈有與潮位同步的潮周期，如以本海域雞骨礁設(shè)為主港，在其低平潮時前1至2 h，潮流為落潮時段，全海域呈向東偏南外泄的強(qiáng)流（圖2－a）；在該港高平潮時前1至1.5 h，產(chǎn)生漲急流（圖2－b），全海域呈向西偏北入長江各河槽的強(qiáng)流；而該港低平潮時后的1.5 h，潮流為落憩時段（圖2－c），槽口附近呈流向混亂的弱流，10 m水深外為南向潮流；該港高潮時后的1.5 h，潮流為漲憩時段（圖2－d），各槽附近為流向不定的弱流，外海則為向北偏西的潮流.一周日內(nèi)潮流隨潮汐兩漲兩落，但在河口內(nèi)日不等現(xiàn)象明顯，在約10 m以淺的灘槽內(nèi)，東西向的往復(fù)流速基本相當(dāng)，但通常漲潮流歷時長于落潮流時段；而在10 m水深的外海域，特別在北港和北槽口外的10～20 m之間，潮流旋轉(zhuǎn)性較強(qiáng)，但其中沿斜坡等深線的南向流延續(xù)時間較長，流速相對較大，這會對海床造成相當(dāng)?shù)臎_刷作用.

2.4 流場特征值

2.4.1 特征值概況

長江口海域西瀕諸槽口，槽底較平緩，灘槽交替，等深線大體呈東西走向.向東漸深，約在水深8 m外，底坡變陡，等深線基本呈南北走向，水下地形相對較多變.加之源潮波中的半日和全日兩潮波系統(tǒng)在傳播過程中的差異以及長江徑流外泄的影響，造成流場特征值分布和變化較為復(fù)雜.按水深自西向東漸深，即自口門向外海為序，統(tǒng)計測流資料如下.

在口門（5～8 m）水深處：

最大流速150～240 cm／s（漲潮流）＜180～240 cm／s（落潮流）；

平均流速90～240 cm／s（漲潮流）＜210～230 cm／s（落潮流）.

在口門外（10～15 m）水深附近：

最大流速150～200 cm／s（漲潮流）＜210～230 cm／s（落潮流）；

平均流速100～120 cm／s（漲潮流）＞90～100 cm／s（落潮流）.

在口門外（20 m）水深附近：

圖2－a 長江口落潮流矢量場（落轉(zhuǎn)漲）Fig.2－a Distribution of surface current during transient from ebb to flood tide

圖2－b 長江口漲潮流矢量場（漲急）Fig.2－b Distribution of surface current at flood maximum

圖2－c 長江口漲潮流矢場（漲轉(zhuǎn)落）Fig.2－c Distribution of surface current at transient from flood to ebb tide

圖2－d 長江口落潮流矢場（落急）Fig.2－d Distribution of surface current at ebb maximum

最大流速100～120 cm／s（漲潮流）＜110～130 cm／s（落潮流）；

平均流速80～100 cm／s（漲潮流）＜90～120 cm／s（落潮流）.

據(jù)流向分布統(tǒng)計，與M2分潮流和日分潮流合成流矢方向一致.在水深5～8 m的水域的槽內(nèi)，落潮流方向為東略偏南，漲潮流方向為西略偏北，潮流流矢為順時針向旋轉(zhuǎn)的往復(fù)流動；在淺灘處則沿邊灘線作往復(fù)流動；向東至深水區(qū)，水流主軸不斷縮短，方向不斷右轉(zhuǎn)，落潮流向漸由東南轉(zhuǎn)成南向，而漲潮流漸由西北向轉(zhuǎn)為近北向，潮流轉(zhuǎn)變?yōu)榱魇缸黜槙r針向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)流動.

據(jù)潮流垂向分布統(tǒng)計分析，由于長江徑流流出口門后浮置于外海鹽水上向外輸送擴(kuò)散，在口門外往往造成水流流向上下不一致，也造成上下水層漲、落潮流大小和歷時的差異，這種上下層水流運動不一致的現(xiàn)象，特別在各槽口外海域的洪季表現(xiàn)更為明顯，經(jīng)常出現(xiàn)表底層水流方向幾乎相反的現(xiàn)象.

2.4.2 工程區(qū)水域流場特征值

（1）挖入式港池橫沙淺灘水域

在橫沙淺灘區(qū)南北側(cè)潮流強(qiáng)度主要受北港、北槽潮流的影響，漲潮流時以浸灘流為主，落潮流則沿灘面地形，流向深水區(qū)呈歸槽性質(zhì)，在橫沙北沿近北港，漲落潮流特征值列于下表（見表5）.

表5 橫沙北域潮流特征值Tab.5 Characteristics of tide current around the north region of Hengsha Shoal

由于受北港下泄徑流的影響，落潮流明顯大于漲潮流，漲落潮流流向差為170°，潮流主要呈往復(fù)性質(zhì).橫沙南沿為北槽主汊道，受其影響與北港略有不同（見表6）.

表6 橫沙南沿水域潮流特征值Tab.6 Characteristics of tide current around the south region of Hengsha Shoal

南沿潮流日不等現(xiàn)象比較明顯，一周日兩漲兩落的潮周期中，前潮的落潮流明顯大于漲潮流，而后潮漲、落潮流的大小幾乎相等，而且南沿的漲潮流向更偏北，而落潮流更偏南.

此外，由于北港、北槽間存在著明顯的水位差，由此產(chǎn)生橫比降，大潮落急時，北港高于北槽0.29 m，水面橫比降達(dá)萬分之0.03.在1998年8月長江洪水洪峰過境，橫沙南側(cè)的水文站和北側(cè)的共青圩站月均水位明顯高于枯季，月均水位分別達(dá)2.30 m和2.40 m，南北兩側(cè)水位差落急時均高出枯季0.06～0.08 m，反映了北港部分潮量可通過橫沙淺灘灘面補(bǔ)給進(jìn)入北槽，這種現(xiàn)象，當(dāng)北導(dǎo)堤建成后，受北導(dǎo)堤影響，得到攔截，加大北導(dǎo)堤外側(cè)的沿堤流強(qiáng)度，加強(qiáng)了沿堤串溝的發(fā)育.

（2）外航道海域

由表7可知，在北港和北槽口門橫沙淺灘前端的2301、2401站，漲落潮平均流速表層為1.30～1.40 m／s左右，最大1.5～2.0m／s，底層平均為0.50～0.80 m／s，平均落漲潮流方向分別約為100°和285°，為往復(fù)流，落潮大于漲潮；向海方向水深10～15 m間的2302、2402站，表層漲落平均流速為0.8～0.9 m／s，底層為0.5 m／s左右；該段水域潮流日不等現(xiàn)象明顯，一周日內(nèi)前后兩潮流速相差甚大，且落潮流向差30°～50°.水深15～25 m間的2108、2109站，平均流速表層漲潮流為0.6～0.85 m／s左右，落潮流為0.74～0.79 m／s，底層漲落潮流0.4～0.5 m／s，漲落潮流速相近，日不等現(xiàn)象不明顯，受長江徑流影響甚小，經(jīng)推算該水深范圍最大流速一般不超過1.0m／s.

據(jù)測流資料繪出的逐時流矢圖（見圖3）明確顯示，在橫沙淺灘東側(cè)10～15 m水深的外航道區(qū)，有較強(qiáng)的橫穿航道的南向流矢.

表7 外航道海域洪季大潮潮流特征值Tab.7 Characteristics of tide current around the outer shipping channel

圖3 長江口洪季大潮表層矢量圖Fig.3 Surface current’s distribution of a spring－tidal cylce during summertime

2.5 北槽深水航道工程后流場變化

近年長江口有眾多的港口和水利工程，其中最大并離工程區(qū)最近的是北槽深水航道工程.為了探明該工程建成后對口門和周邊海域流場的影響，分別將北槽口門及口外在工程前后相近的測點的觀測結(jié)果作一比較.同時為了能較客觀的對比，統(tǒng)一取洪季大潮期間，并且根據(jù)潮差對流速予以訂正.

于2004年長江口北槽深水航道南北導(dǎo)堤竣工后，在北導(dǎo)堤前端及橫沙淺灘東側(cè)進(jìn)行了多站點潮流觀測，計算所得的M2分潮流橢圓要素及特征值列于下表（見表8和表9）.

在特征值表中我們特別分列了前潮和后潮的流速、流向，意在表明該海域潮流在一周日中前后兩個漲落潮中存在著值得關(guān)注的不等現(xiàn)象，見表10.

表8 工程后（2004年）北槽口外M2分潮潮流橢圓要素Tab.8 Ellipse parameters of tidal current of M2 constituent out the North Passage after 2004

表9 工程后（2004年）北槽口外海域潮流特征值Tab.9 Characteristics of tide current out the North Passage after 2004 cm·s－1

表10 北槽深水航道工程前后潮流特征值比較Tab.10 Comparison between current characteristics before and after the Deep Waterway Project

為驗證深水航道工程后對口門和周邊海域流場的影響，分別將南北槽口門及口外在工程前后相近測點的觀測結(jié)果作一比較.其中如CS4D位于北槽口門，與1982年未建工程前的2401站相比，潮流速仍保持了落潮流強(qiáng)于漲潮流強(qiáng)勁優(yōu)勢，但由于南北導(dǎo)堤工程后，限制了潮流的側(cè)向運動，潮流橢圓趨于扁平，往復(fù)流加強(qiáng)，M2分潮橢圓率表層由－0.32減小為－0.26，特別工程后，漲潮流速明顯增大，由工程前的平均落潮流速150 cm／s大于漲潮流速118 cm／s，轉(zhuǎn)成落潮流速143 cm／s小于漲潮流速159 cm／s.在口門外橫沙淺灘以東的N4和CS5D站與1982年測量的2402站比較，2004年潮流主軸方向，特別表層比1982年明顯偏南北，南向潮流更大（見圖4）.此外，工程后潮流橢率明顯增大，特別底層達(dá)－0.93，成為典型的旋轉(zhuǎn)流.這無疑是受到長江口深水航道工程影響，北導(dǎo)堤阻擋了橫沙北部北港越灘水流，抬高水位，加大水面比降，從而也加大由北而南的落潮流強(qiáng)度，在洪季其影響可及橫沙淺灘以東的雞骨礁水深10～15 m水域.由此估計也會對橫沙淺灘港區(qū)工程的外航道海域產(chǎn)生影響.

圖4 長江口工程前后M2分潮橢圓要素及余流（表層）Fig.4 Residual current and elliptic parameters of M2tide of Yangtze Estuary

3 余 流

本文所述余流特指在近河口海岸的有潮海域中，在實測流中分離出具有潮周期的主要流動后余下的水體流動.由此所得的余流是一種流場中特定地點的歐拉型流.余流包括所有非潮周期性的定常流動.長江口每年有巨量的徑流外泄入海，是本海域余流的最主要部分；還有潮波入淺水后變形而生的潮汐余流；此外有多種成因而生的風(fēng)海流、密度流、傾斜流等影響本海域極為有限.由于余流相對較小，而且在觀測中由于氣象因素的不規(guī)則擾動、海況的差異以及人為的差錯，不易測準(zhǔn).但據(jù)我們統(tǒng)計了大量資料，得到長江口門外的余流尚有相當(dāng)?shù)囊?guī)律性［4］.大約可以橫沙淺灘向外一線為界，該線以北洪季表層余流方向為向東偏北，在北港口門內(nèi)流速極大，至佘山附近流速減為48 cm／s，流向75°，繼而延向東偏北方向，流速略減約40 cm／s，浮置于海水表層流向大海，這一條余流流路明示長江夏季最強(qiáng)一股下泄徑流入海的途徑（見圖5）.橫沙淺灘以南表層余流出口門后則沿灘槽向東南方流去，流速較小約30 cm／s左右，至雞骨礁附近，流向在159°～206°之間，流速約45 cm／s，接著便與北槽和南槽外泄的東向偏南的余流相匯而入外海.由于余流的成分較多，因而其垂直結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，一般底層余流甚小，約在5 cm／s左右，在河口內(nèi)表底層流向一般均一致，而在口外底層以西北方向最多，表底層方向不一致居多.

圖5 長江口表層余流Fig.5 Surface residual current around the Changjiang Estuary

4 波 浪

長江口區(qū)的波浪主要取決于風(fēng)的盛衰，同時也受到海域地理形態(tài)的限制.根據(jù)本海區(qū)僅有的橫沙、佘山、引水船、蘆潮港、大戢山和嵊山等測站的觀測資料分析，獲知海浪和臺風(fēng)浪的分布狀況及變化規(guī)律.

4.1 風(fēng)浪浪向分布

本區(qū)風(fēng)浪主要取決于風(fēng)向，沿海盛行浪向與盛行風(fēng)向頗為一致.冬季以偏北向浪占優(yōu)勢，西北到東北方向的波浪點頻率超過60%，其中佘山為64%，大戢山為63%，嵊山為75%.夏季以東南偏南向浪占優(yōu)勢，東南到南向浪頻率之和為40%～50%，其中佘山、引水船以東南偏南向浪為主，頻率分別為14%和24%，大戢山以東向浪為主，頻率為17%，嵊山以南向浪為主，頻率為22%.春季：由于氣旋和反氣旋交替活動，風(fēng)向不穩(wěn)定，浪向比較分散，海區(qū)一般以東南浪和東南偏南浪占多數(shù)，頻率在20%左右.秋季：海域以偏北浪為主，佘山和引水船頻率分別為22%和18%，嵊山頻率為24%.

4.2 風(fēng)浪波高和周期分布

據(jù)海區(qū)內(nèi)佘山、引水船、大戢山和嵊山4測站多年風(fēng)浪資料統(tǒng)計如下表（見表11）.

4.3 橫沙淺灘區(qū)的波浪

根據(jù)1999年6—11月間在橫沙淺灘相鄰的崇明東灘東側(cè)5 m水深處的佘山島東側(cè)進(jìn)行了為期半年的波浪觀測，統(tǒng)計結(jié)果列于表12和表13.

表11 長江口區(qū)風(fēng)浪分布Tab.11 Distribution of wind－induced wave around the Changjiang Estuary

表12 佘山實測波周期、波高表Tab.12 The measured wave period，wave height at Sheshan

表13 佘山各向波浪頻率統(tǒng)計Tab.13 Anisotropic wave frequency statistics at Sheshan

上述觀測資料表明的，以風(fēng)浪為主，風(fēng)浪出現(xiàn)頻率99%，涌浪出現(xiàn)為30%，混合型浪頻率為30%，平均周期為3.3 s，最大周期為8 s.風(fēng)與波浪關(guān)系密切，在觀測期間≥8級的大風(fēng)天數(shù)為16 d，實測最大風(fēng)速為25 m／s，出現(xiàn)日期為9月，相應(yīng)風(fēng)向為NNE，實測最大波高為3.5 m，出現(xiàn)日期為同樣的9月，波向NNE.

4.4 北槽口外近岸海域的波浪

位于長江北槽口外九段沙淺灘東側(cè)的引水船站觀測的波浪資料，亦可作為橫沙淺灘工程區(qū)參考應(yīng)用（見表14、15和圖6）.

表14 引水船累年各月波要素（1979—1998）Tab.14 The wave elements of Yinshuichuan by month（1979—1998）

表15 引水船累年各向波要素（1979—1998）Tab.15 The wave parameters at Yinshuichuan（1979—1998）

圖6 引水船站全年風(fēng)向、浪向玫瑰圖Fig.6 Rose diagram of wave and wind direction at Yinshuichuan

波浪傳播進(jìn)入淺灘區(qū)后，發(fā)生變形形成破碎波，產(chǎn)生紊動的破波水流直接對淺灘區(qū)水流和泥沙運動產(chǎn)生影響，按不同波高頻率統(tǒng)計，推算得橫沙淺灘不同波高條件下的破波水深如表16.

表16 不同波高頻率的破波水深Tab.16 Wave－breaking depth at different wave height and frequency

由此可見，在橫沙淺灘大部分灘區(qū)內(nèi)，可置于破波水流作用之下，從而加強(qiáng)了破浪對灘面泥沙的沖刷和粗化，并影響灘面地形沖淤，臺風(fēng)浪對灘面的沖刷作用將更為強(qiáng)烈.同時可引起沿岸堤防的摧毀破壞，如1997年出現(xiàn)的9711號臺風(fēng)所產(chǎn)生的增水和大浪，對橫沙東灘堤邊高灘陡坎沖刷，直接暴露光灘，引起海塘出險.

4.5 長江口外海域的波浪

根據(jù)嵊山站（1979—1998年）的資料，本海區(qū)地處季風(fēng)區(qū)，冬天盛行偏北風(fēng)，夏季盛行偏南風(fēng)，波浪明顯受季風(fēng)影響.根據(jù)位于工程區(qū)南約65 km，水深約26 m，具有開闊海面的嵊山測波資料分析，累年的年平均波高為1.2 m.最大波高為13.0m，出現(xiàn)在9月，其次是11.5 m，出現(xiàn)在8月，波高均為偏東向.全年除4、5、6三個月平均波高略小，在1.0～1.1 m外，其余各月平均波高均為1.3 m，全年平均波高的波級出現(xiàn)頻率：0～2級為35.5%；3級浪為34.9%；4級浪為23.0%；5級浪為6.1%，6級和7級以上的大浪極少出現(xiàn)，僅為0.5%和0.3%.該測站5 m以上的大浪幾乎都出現(xiàn)在臺風(fēng)季節(jié)，浪向NNE－SSE.冬季寒潮大風(fēng)也能在本海域形成5 m大浪，但很少出現(xiàn).累年平均周期為5.1 s，最大周期為13.6 s（見表17和表18）.

表17 嵊山累年各月波高周期統(tǒng)計（1979－1998）Tab.17 The climatological wave height and period at Shengshan（1979—1998）

表18 嵊山累年各向波高、頻率統(tǒng)計（1979－1998）Tab.18 The climatological wave height and frequency at Shengshan（1979—1998）

圖7 嵊山站全年風(fēng)向、浪向玫瑰圖Fig.7 Rose diagram of wave and wind direction at Shenshan

5 結(jié) 論

挖入式港池工程區(qū)地處橫沙淺灘及其以東臨近水域.潮波運動和入海徑流主控著該區(qū)水動力.潮波中基本的半日分潮波和日分潮波由不同來向進(jìn)入本區(qū)灘槽交替和灘坡交接的地形環(huán)境，形成了該水域相對復(fù)雜的水流運動：主軸為東西方向的往復(fù)流和南向流較強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)流交替的流勢.于北港和北槽河槽及其延伸地段一般以明顯的往復(fù)流為主，最大流速約為220 cm／s左右；槽間的橫沙淺灘以東，近灘為以西北向為主的貼灘往復(fù)流，以東海域為南北向較強(qiáng)的往復(fù)流，其中南向流可達(dá)258 cm／s.長江徑流外泄入海對流場也有較大的貢獻(xiàn)，除了增強(qiáng)落潮流勢外，還影響了流場的垂直結(jié)構(gòu).據(jù)本文水動力的分析，建議在挖入式港池的平面設(shè)計的外廓界布置中，盡可能沿等深線周圍；深水航道及其入池口盡可能向南和向東移以減小橫流的影響.由于港池被圈圍在河口最大渾濁帶，阻隔了灘槽的泥沙交換，常年平均小于1 m的風(fēng)浪，不會對港池和航道有明顯的影響.

［1］ 丁文蘭.東海潮汐和潮流特征的研究［J］.海洋科學(xué)集刊，1984，21：135－148.

［2］ 李身鐸.長江口潮流垂直結(jié)構(gòu)［J］.海洋與湖沼，1980，11（2）：98－108.

［3］ 方國洪.潮汐和潮流的分析和預(yù)報［M］.北京：海洋出版社，1986.

［4］ 李身鐸.長江口北槽口外海域流場分析［R］／／長江北槽深水航道三期工程研究報告.上海：華東師范大學(xué)，2005.