滩。沙脊群外侧受波浪的冲刷,泥沙向岸输运,至潮滩处才能停积使潮滩不断地淤涨,而沙脊群范围以外的南北两段平原海岸,却受浪流冲刷后退。
辐射沙脊群由细砂与粉砂组成,是在地质历史的新近时期-约3万年前,古长江口自弶港入海时堆积的细沙物质,当时海平面位于现今-20m。在近10000年来的全新世海面上升过程中,尤其以6000年及1000年两个明显的海侵冲刷期,由潮流冲刷改造古长江口泥沙形成长条形沙脊。历史时期,黄河夺淮入黄海后,向辐射沙脊群补充供给了淤泥物质。所以辐射沙脊群是以晚更新世末期的古长江三角洲体为基础而于全新世(近10000年)海侵过程中成型的。 3.4 海域形势
吕四港区通州区段濒临小庙洪尾部深槽。小庙洪水道是辐射沙洲最南面的一条潮汐通道,其发育历史可追溯到晚更新世,当时为古长江在陆架上的延伸;在全新世早期的海侵、海退中,仍为长江支流的水下泄流汊道,以后随长江口南移,潮流作用逐渐取代径流,在潮流冲蚀下,水道进一步发展为潮汐深槽。目前水道走向基本与吕四海堤走向一致,呈NNW—SE走向,深槽零米线距海堤3.5~6.0km。水道长约38km,口门宽15km,水道中段宽4.5km,尾部在如东浅滩消失。在辐射沙洲中,小庙洪水道为相对独立的水、沙系统,其尾部并不与相邻的潮汐水道相连通,并且腰沙将水道与北部的网仓洪深槽隔离,涨落潮过程中越过腰沙滩脊自由交换的潮量很少。小庙洪口门段有两条零米线以上的沙洲,将口门分成北、中、南三条水道。小庙洪水道内有三处-10m以深的深槽,分别位于小庙洪南水道、水道中段和海门区段的蛎岈山北侧前缘(图1-2)。
16
小庙洪水道受东海前进波单一的潮波系统控制,与相邻潮汐通道的水沙交换少,水道及岸滩动态主要受内部各支汊消长的影响。据小庙洪水道形成演变和稳定性研究,小庙洪水道深槽存在向南侧陆岸逼近、深泓逐渐加深的宏观动态,在此过程中,因蛎岈山礁盘对水道深槽南逼的顶托,不仅蛎岈山前缘始终存在水深较大的深槽,而且对小庙洪水道尾部滩槽格局和动态有较好控制作用。通州区段处于小庙洪水道尾部,水道地形及动力条件单一,海港开发具有较为稳定的海域地形基础。 3.5 海岸演变特征 3.5.1 水道平面变化
对所收集到的1968年、1979年、1989年、1993年、2000年和2003年的地形资料进行对比分析,从0m、-5m、-10m等深线的比较中得出小庙洪水道平面形态变化的认识。
0m线的变化:从图3-2看出,自1968年至1993年的二十五年间,小庙洪水道平面形态和位臵基本没有大的变化,但总体上有南移趋势。在水道北侧,六十年代存在的伸向腰沙长7km的深槽到七十年代后已消失,零米线向南推移约1km。但从1993年的资料看,这条线的变动已不很大。在小庙洪的尾部,六十年代时具有两汊,经过二十多年的变化,北汊逐渐消失,南汊有发展之势。在小庙洪口门段,零米线以上的沙洲变化较大。1992~2003年间(图3-3)小庙洪南岸0m线及港汊的位臵与形态变化不大,尤其口门段和尾部0m线的变化较小。
-5m等深线的变化:在1968~1993年间(图3-4)小庙洪水道南侧的-5m线基本上没有变化,而北侧-5m线显著南移。1968年的北水道-5m深槽
17
至1979年萎缩了10km,至1989年又萎缩了1km,宽度也逐渐变窄,到1993年这条原通向外海的深槽由于不断淤积已变成一条封闭的水道,水深大于5m的面积还在继续缩小。同时,口门段环绕横沙的-5m线在六七十年代还是一条封闭的线,与口门外-5m线之间有一浅槽相隔,从大湾洪进入的潮量有一部分由此经北水道和中水道进入小庙洪。但到1989年时,横沙与乌龙沙-5m线相连,使由大湾洪进入北水道和中水道的潮量有所减少,这部分水体转由南水道进出小庙洪,导致横沙东南侧-5m线冲刷后退,从1968年到1989年,平均每年北移136 m。1993年,虽然横沙与乌龙沙相连的-5m线又被冲刷出一条宽400m,深6 m的浅槽,但过水断面增加并不大,此时横沙东南侧-5m线与1989年相差不大。由1993~2003年的变化看(图3-5):小庙洪南侧尤其口门段和尾部-5m线基本稳定,横沙及南水道南、北汊头部-5m以浅的部分有东移趋势,横沙与乌龙沙之间仍处于动荡之中,北水道-5m以深的深槽已完全消失。
-10m等深线变化:从图3-6看出,六十年代-10 m深槽在南、北水道内均有出现,且北水道深槽长达10km,而南水道-10m线只在中段呈条状分布,口门附近只是不连续的深槽,反映六十年代时,有很大一部分水体是从北水道进出小庙洪的。至1979年,北水道-10m以深的深槽已严重淤积,长度只有4km,深槽位臵南移600m。同时,南水道中段-10m深槽范围扩大,口门处-10m线基本上连成一片。至1989年,北、中水道-10m深槽全部消失,南水道-10m深槽贯通,并在头部分为南、北两汊。至1993年南水道-10m深槽进一步稳定发展,北汊的头部冲淤动荡,南汊则持续发展。从图中还看出,小庙洪口外大湾洪头部轴线方向自六十年代以来有逐渐南转之
18
势,这一趋势对南水道发展是有利的。图3-7显示,近十年来,小庙洪中段-10m深槽和南水道-10m深槽的位臵稳定,深槽的范围沿东西向扩展,南水道头部进一步发展,南、北汊深槽分流口相应东移,南汊-10m深槽向东扩展过程中,深槽宽度也在不断扩大。
水道平面形态变化显示近四十年来,小庙洪水道一直存在着北淤南冲的演变趋势,口门段的北水道深槽不断萎缩直至消失,南水道充分发展;自八十年代南水道头部分成南北两汊以来,南汊始终处于发展的过程。相对于口门各水道的动态,处于小庙洪水道尾部的通州区段则不受口门段三条水道此消彼长变化影响。在蛎岈山礁盘的控制下,蛎岈山岸段水道平面形态基本未变,0m、-5m、-10m线近四十年间均较为稳定。图3-8也进一步反映,蛎岈山西侧濒临通州区段的小庙洪尾部-5m深槽近十年来仍在持续扩展。
3.5.2水道断面变化
为进一步认识小庙洪水道的动态特征,在小庙洪水道内选择了蒿枝港、茅家港、大洋港和小庙洪尾部四条断面进行分析(断面位臵见图1-2),断面的方向均为南北向。
蒿枝港断面位于蒿枝港闸西侧1km。从图3-9看出,在小庙洪水道口门处,南水道深而窄,北水道和中水道宽而浅。水道的断面位臵变化不大,但南水道自六十年代以来主要处于冲刷过程,1979年以后,北水道和中水道总的发展趋势是冲淤交替,以淤为主。1993~2000年间的变化显示(图3-10),近十年来,南水道仍处于冲刷过程,最大水深有所增加,并且深槽有南逼趋势,但南侧-5m~-15m之间水下岸坡的形态变化并不大,中水道
19
有所拓宽,但水深减小。而北水道在2000年时已完全萎缩。
茅家港断面位于茅家港闸东侧1.5km,处在南、中水道分流口附近。从图3-11看出,六十年代时此区域的中水道还是一条较宽深的水道,最大水深近6m,后来逐渐淤积,1989年以后,此水道已不复存在。同时南水道冲刷加深,1968~1979年间刷深速度最快,平均每年刷深0.5m。1979~1993年间,冲刷速率渐缓,但有展宽趋势,断面形态已没有大的变化。从1993~2003年的变化来看(图3-12)水道的断面形态基本稳定,但水深有减小趋势,反映该断面附近的深槽经过1968~1979年强烈冲刷和1979~1993年冲刷减缓两个阶段后,已处于略有淤积的发展过程。
大洋港断面在大洋港闸东侧0.8km,位于小庙洪中段深槽区域。1968~1993年的断面变化显示(图3-13),六十年代时,这里还存在明显的南北两条深槽,随后北侧深槽逐年淤浅,南侧深槽冲刷加深。1979年以后,断面面积和深槽位臵均没有大的变化。1993~2003年间深槽有所淤浅,位臵南移,但最大水深仍保持在-17 m以上(图3-14)。
小庙洪尾部断面位于蛎岈山西侧10km,即小庙洪尾部通州岸外-5m深槽处。1968~1989年间,该处的水道位臵没有变化,但北部深槽明显淤浅并消失,南部深槽有冲刷之势,深槽展宽并略有南偏,最深点水深也逐年增大(图3-15)。
在小庙洪整体稳定的情况下,不同部位的断面变化进一步反映了水道内部北淤南冲、深槽南移的动态变化。其中口门蒿枝港岸段濒临的南水道南汊深槽一直处于冲刷发展过程,深槽向外海延伸,水深加大,南侧水下岸坡基本保持稳定。小庙洪中段及向西延伸的蛎岈山岸段深槽宽长,槽型
20