南港瑞丰沙的演变过程及其近年演变特征

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南港瑞丰沙的演变过程及其近年演变特征

长江口是一个丰水、多沙、中等潮差、有规律分汊的三角洲河口，在徐六泾以下被崇明岛分为

南支和北支，南支在浏河口以下被长兴岛和横沙岛分为南港和北港，南港下段又被水下沙洲九

段沙分为南槽和北槽，从而形成了长江口三级分汊、四口 ( 北支、北港、南槽、北槽) 入海的

形势 ( 图1) 。【图略】

本文分析的南港河段指吴淞口至南北槽分汊口之间的河段，河段长度约 30 km，平均河宽 6

km。该河段北岸自上而下有振华港机集团、中海修造船基地、中船长兴造船基地，南岸为上

海港外高桥港区一期至六期，研究本河段演变特征具有重要的工程意义。前人通过物理模型试

验，数值模拟等手段对南港分汊口演变、河槽冲淤变化、工程对河势影响等做了大量研究。结

果表明:

南、北港分汊口的河势十分严峻，须采取相应措施稳定分汊口河势使其向着有利于稳定河势的

方向发展; 2000—2004 年南港主槽处于冲刷状态，2004 年后转为淤积; 近年来，人类无序采砂

对南港河势有着不利的影响。本文重点讨论南港瑞丰沙的演变过程及近年来南港演变特征，为

南港河势稳定及各项工程提供理论依据和指导。

1 南港河床历史演变

1.1 瑞丰沙形成前

自1843 年上海港开埠以来，长江口南港始终是一条上、下贯通的入海航道。由于洪水造床作

用南、北港分流、分沙量调整及南支下段横向汊道频频切滩，使南港在近 160 年中出现过几次

较大的淤积期。第一次较大淤积发生在 1860—1880 年，因 1860 年及 1870 年长江流域发生 2

次特大洪水过程 ( 宜昌站最大洪峰流量分别为 92 500 m3?s 和105 000 m3?s) ，使北港成为长江

口的排洪主槽，南港河槽明显缩窄淤浅，淤积过程以浅滩活动沙下移为标志。当淤积体下移壮

大成沙岛后，南港主槽水深逐渐恢复。20 世纪上半叶，长江流域于 1931 年、1935 年、1949 年

及1954 年发生过 4 次较大的洪水过程，南港成为主要出海通道。

根据图 2 给出的 1958 年南港水域地形，南北港之间自上而下罗列着石头沙、瑞丰沙、潘家

沙、鸭窝沙、金带沙和圆圆沙，沙洲之间有大小不等的串沟相隔，南北港的主分汊口位于石头

沙头部，新崇明水道 10 m 等深线贯通南北，瑞丰沙沙嘴5 m 等深线在潘家沙与鸭窝沙之间串

沟的下端附近，沙嘴与潘家沙由一条规模不大的纵向潮沟相隔，似为长兴水道的雏形，自此以

“下到圆圆沙沙嘴，南港河槽呈形状相当规则的U”型。【图 2略】

1.2 瑞丰沙发育期

南港第二次淤积过程发生在 20 世纪 60 年代初至70 年代末，具体表现为: 南港上口浏河沙与中

央沙连成一体，南支下泄水流在长兴岛西端石头沙冲刷形成了一条南北走向的新崇明通道

( 1958—1963 年) ，水流顶冲石头沙及瑞丰沙，冲刷崩坍的6 700 万m3 泥沙中有 6 600 万m3

淤积在南港，成为现今瑞丰沙嘴发育的基础; 1962—1963 年，南港上口浏河沙与中央沙之间切

滩发育成新宝山水道 ( 1962 年大通水文站最大洪峰流量为 68 300 m3?s) ，南北港分流口处的中

央沙头受冲刷节节后退; 1963—1971 年沙头－5 m 等深线冲刷下移 3. 3 km ，冲刷下的 6. 04 亿

m3 泥沙中有 3. 20 亿m3 进入南港，这些泥沙不仅使南港主槽普遍淤高 2 ～5 m，而且使瑞丰沙

“嘴扩大延伸，迫使南港 U” “型单一河槽形态分化为 W” 型复式河槽 ( 图2 中1973 年南港地形)

，这种淤积趋势一直延续至1978 年。直至1998 年长江口深水航道工程开工，南港河段基本维

“持较好的W”型复式河槽。

1.3 瑞丰沙挖沙冲刷期

1998 年以来，受南港上口的局部河势变化和瑞丰沙无序采砂的影响，瑞丰沙中部串沟发育并持

续扩大，沙体中部8 m 线已断开，8 m 以浅沙体体积也明显减小，5 m 以浅中下沙体已冲失殆

尽。

李玉中指出瑞丰沙过去存在非法采砂活动，在一定程度上加剧了瑞丰沙沙体冲刷。李茂田通过

多波束探测及数字高程模拟技术发现采砂坑、陡坎与滑坡体形成的主要受采砂及其引起的瑞丰

沙顶部水沙通量调整控制，采砂引起瑞丰沙顶部过水断面增加 8 240 m2。

在人工采砂作用下，2001 年8 月瑞丰沙中部切割形成 5 m 串沟 ( 图3) ; 2004—2007 年是瑞丰沙

中部串沟冲刷发展最快的时段，同时也是5 m 以浅下沙体冲刷消失最快的时段。【图略】

在落潮流作用下，瑞丰沙中部串沟不断展宽、增深，瑞丰沙下沙体面积不断减小，2005 年11

月，瑞丰沙中部水深约 8. 3 m; 至2007 年2 月，该串沟水深达到 9 m ，宽度接近1 km，同时瑞

丰沙下沙体 5 m “线基本消失。由于瑞丰沙下沙体的剧烈冲刷，南港河槽形态也从原先的W”型

“复式河槽向 U” 型河槽转变。与瑞丰沙中、下沙体冲刷相对应，南港南岸河槽淤积，长兴

水道上段淤积、中下段冲刷。

2 南港近期演变特征

上述分析表明，瑞丰沙因挖沙引起的剧烈冲刷主要发生在 1998 年之后，南港河床断面形态、

过水断面积、河槽容积均发生了较大的变化。

本文利用 1998 年以来 1 年4 次固定断面水深测量资料对南港近期演变进行分析。分析断面编

号采用现场固定监测断面编号。A1 断面位于南港上段南、北港分流口附近; A4 断面为南港中

上段; A7 断面位于马家港附件瑞丰沙串沟严重区段; A10 断面位于南港中下段，瑞丰沙嘴附近(

图4) 。【图 4】

2.1 河槽容积变化

河槽容积是反映河段水动力和河床断面调整综合作用的一个重要指标。统计中考虑中潮位( 吴

凇基面+2. 0 m) 和深水区 ( 吴淞基面－5. 0 m) 以下河槽容积2 个指标。

1998 年之后南港河槽容积变化与本河段内瑞丰沙的演变有直接关系 ( 图5) 。1998 年5 m 以深

南港容积接近6 亿m3，1998—2000 年小幅冲刷约 0. 3 亿m3，2000—2002 年小幅淤积约 0. 2

亿m3，2003—2006 年5 m 以深容积增大较多，容积增大约 0. 6 亿m3，2007 年开始增加缓

慢，但冲刷趋势一直保持不变，至 2012 年5 m 以深容积达6. 88 亿m3 ，相对 1998 年增长率为

14. 6%。1998—2005 年，南港总容积有小幅增加，约 0. 6 亿m3，2006 年开始南港明显冲刷，

总容积逐年增大，3 年内容积增大0. 7 亿m3，2008 年后趋于稳定，并小幅增长，至 2012 年增

幅不到0. 1 亿m3 ，相对于 1998 年增长率为10. 2%。【图 5】

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摘要：

南港瑞丰沙的演变过程及其近年演变特征长江口是一个丰水、多沙、中等潮差、有规律分汊的三角洲河口，在徐六泾以下被崇明岛分为南支和北支，南支在浏河口以下被长兴岛和横沙岛分为南港和北港，南港下段又被水下沙洲九段沙分为南槽和北槽，从而形成了长江口三级分汊、四口(北支、北港、南槽、北槽)入海的形势(图1)。【图略】本文分析的南港河段指吴淞口至南北槽分汊口之间的河段，河段长度约30km，平均河宽6km。该河段北岸自上而下有振华港机集团、中海修造船基地、中船长兴造船基地，南岸为上海港外高桥港区一期至六期，研究本河段演变特征具有重要的工程意义。前人通过物理模型试验，数值模拟等手段对南港分汊口演变、河槽冲淤变化、...

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