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长江河口潮波时空特征再分析

2018-01-09郭磊城朱春燕何青WangZhengBing万远扬

海洋通报 2017年6期
关键词:分潮潮汐河口

郭磊城,朱春燕,2,何青,Wang Zheng Bing,2,3,万远扬

(1.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062;2.Delft University of Technology,Delft 2600 GA,the Netherlands;3.Deltares,Delft 2600 MH,the Netherlands;4.上海河口海岸科学研究中心,上海201201)

长江河口潮波时空特征再分析

郭磊城1,朱春燕1,2,何青1,Wang Zheng Bing1,2,3,万远扬4

(1.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062;2.Delft University of Technology,Delft 2600 GA,the Netherlands;3.Deltares,Delft 2600 MH,the Netherlands;4.上海河口海岸科学研究中心,上海201201)

长江河口的潮波传播受到近岸及河口浅水地形及长江径流的显著影响,表现出很强的时空变化特征。已有相关研究主要关注徐六泾以下的河口段,还缺少对河口系统的潮波特征分析。本文基于大通、南京、徐六泾和牛皮礁4站的年内连续潮位资料,分析了主要天文分潮和浅水分潮的振幅沿程变化、季节变化特征和规律,认识到洪季大径流对江阴以上的近口段潮汐衰减作用显著大于枯季,而河口段的平均潮差有一定的半年周期变化,年内秋季最大。口内高频浅水分潮振幅在河口下段最大,且洪季大于枯季,低频浅水分潮则在河口上游振幅最大,由此反应径流对潮汐改造的非线性作用。这些认识可为水道航运及相关河口研究提供基础认识。最后本文也指出关于长江河口潮汐特征尚需进一步研究的若干问题,以期下一步工作取得相应进展。

长江口;潮汐;径流;潮差

我国的长江河口是一个径流和潮汐动力作用为主的大型河口。河口上游边界大通站实测日均径流通常变化于10 000-60 000 m3/s之间,1950-2005年期间的多年平均值为28 600 m3/s,最大日均流量发生在1954年8月1日,峰值可达92 600 m3/s(沈焕庭,2001)。长江口外海边界为东海,东海前进潮波上溯,直达六百多公里以上的大通,是为潮区界;而涨潮流影响则可达大通以下约405 km的江阴附近,是为潮流界(沈焕庭,2001)。传统认为,长江口的平均潮差以拦门沙附近中俊站的平均潮差2.66 m为代表,因此定义其为中潮河口(mesotide,潮差2~4 m之间)。然而长江河口口门处大潮潮差仍可达5 m(除北支外),潮流对长江河口泥沙输运和地形塑造具有重要作用,因此长江口也可以说是一个强潮河口。强潮和径流在长达600多公里的长江河口相互作用,使得该河口是研究径流影响下的潮波传播特征的典型区域。

国内外关于河口潮汐特征及径流影响的研究为数众多。Godin(1985,1999)研究表明了径流对潮汐振幅的衰减作用和对高低潮相位的改变作用;Jay等(1997)和Jay等(2015)对Columbia河口潮汐的分析,量化了径流对潮汐衰减的作用;Gallo等(2005)对Amazon河口的潮汐的调和分析表明M4振幅在口门浅水处达到最大,表明潮波变形最强,而MSf混合潮则会引起大潮平均水位高于小潮;Sassi等(2013)对Mahakam河口潮汐及径流影响的研究也表明,底摩擦作用大潮大于小潮,导致河口上游大潮期间平均水位比小潮期间高。这些研究表明,潮波变形可以用浅水分潮(如M4、MS4、MSf等)的产生来表达,而浅水分潮的产生主要是由于潮汐动力的非线性摩擦作用(Parker,1984,1991;Wang et al,1999)。

关于潮汐动力及浅水潮汐变形的研究,在B.B.Parker编著的《潮汐动力》(Tidal Hydrodynamics)一书中有多篇文章做了非常详细的阐述(Parker,1991);Wang等(1999)也具体分析了潮汐不对称(潮波变形的一种反应)产生的物理机制及一般特征,进一步证明了非线性的平流及摩擦作用对潮波变形的重要影响,而径流对潮汐的影响,则主要通过一个类似于摩擦的机制得以实现(Horrevoets et al,2004;Savenije et al,2008;Cai et al,2012)。这些研究逐步加深了我们对河口潮汐现象及径流作用的认识,同时也提出了一些新的问题,比如:径流大小对潮波衰减的作用是否可以定量分析,径流对潮波变形的作用如何量化,径流在大小潮之间的平均水位和最低水位的反转中扮演了怎样的角色等。对这些问题的回答,有助于服务径潮流相互作用下的河口潮汐的预测预报、及认识和水位变化有关的航道水深、河口生态、防洪等问题。

关于长江河口潮汐特征的研究也有一定的历史。沈焕庭等(1988)和沈焕庭和潘定安(1979)较早分析了长江河口的潮波和潮流特征,比如由东海至长江口的潮波传播方向(约305°)、传播速度(26~41 km/h)、代表潮差(中俊站平均潮差2.66 m)、半日潮为主(振幅比(O1+K1)/(M2+S2)=0.35~0.4)、涨潮历时往上游减小、大潮潮差往上游减小大于小潮、M4和MS4引起的潮波变形显著等。谷国传等(1988)分析了径流对长江口平均海面和潮差的关系。一方面东海水域年内的平均海面夏季比冬季高25~35 cm,反映冬夏不同季节太阳辐射和海水温度及陆架环流的综合影响。往上游至南京和芜湖附近,受径流影响的日均水位年内变化范围分别达450 cm和570 cm。对月均潮差的分析也表明,江阴以上洪季潮差小于枯季,而江阴以下则洪季大于枯季。李佳(2004)给出了吴淞以上的平均潮差变化,显示出洪季潮差在江阴以上比枯季要小,江阴以下则洪枯季差别不显著;其同时也指出长江口上游段(江阴-镇江以上)和下游段的潮汐性质的季节性变化表现出相反的特征。比如,上游段涨潮历时洪季大于枯季,潮差洪季小于枯季,而下游段正好与此相反,但没有给出解释。路川藤等(2010,2011,2009)用数学模型的方法研究了径流影响下的潮汐传播特征,表明主要天文潮在牛皮礁附近振幅最大,而M4和MS4潮在杨林附近振幅最大。杨正东等(2012)和刘新成等(1999)分析了徐六泾以下若干站的年内潮差变化,发现长江河口3和9月份的平均潮差比其他月份要大,6和12月份的潮差年内最小,但并没有给出解释。王彪等(2011)基于数学模型分析了长河口南支以下河道的潮流不对称特征及影响因子。李国芳等(2006)和朱琰等(2011)初步探讨了径流影响下、江阴以上河段潮汐预报的可行性,基于统计分析,可以给出一些规律,但精度尚有待提高。Zhang等(2012)用潮波解析模型方法,研究了潮波在长江河口不同汊道之间的传播过程和特征;Guo等(2015)基于南京和徐六泾两站的潮位数据,发现长江口潮波中低频信号的显著性,反映了潮波浅水变形以及径流季节性变化的影响。Lu等(2015)基于实测数据和模型分析了长江河口枯季的潮波传播和M4引起的变形特征,认识到河口内浅水分潮振幅的显著。Cai等(2016)采用解析模型,分析了引起长江河口平均水位沿程变化的动力原因,指出径潮流相互作用在河口下游的重要性。长江河口北支受径流影响较小,加之喇叭形平面特征,时常出现涌潮(陈沈良等,2003;宋永港等,2011),显著的区别于南支及其上游的潮汐特征。

以上简介可知,关有长江河口江阴以上的潮汐特征研究较少,总体有一些定性认识。而江阴以上河段径流影响显著,也因此该河段缺少潮汐预报。考虑到水位变化对于河口生态环境、水道航运等具有重要意义,本文在基于一般河口的潮汐特征的基础上,通过分析实测潮位数据,进一步综合分析了长江河口作为一个系统的潮汐特征、潮波沿程衰减、径流对潮汐衰减和变形的作用、高低频倍潮和混合潮在河口内的产生和沿程变化特征等。

1 数据来源和分析

本研究收集了长江河口2009-2010年的大通站日均水位和日均流量,及南京、徐六泾、牛皮礁3站的逐时连续水位资料,以及大通以下多站2009年洪季9月份和枯季1月份各一个月的水位资料(图1),水位全部换算至吴淞基面。长江口北支受径流影响小,涌潮特征明显,潮汐特征区别于南支就以上河段,因此本研究暂时没有涉及北支潮汐特征。

鉴于长江河口潮汐具有相对重要的低频信号,首先基于逐时潮位数据计算得到日均水位(24~25 h平均)和大小潮平均水位(15日平均)过程,由此反映平均水位的低频变化。此外由实测潮位计算日均潮差变化过程,计算方法参考Matte等(2013),即先对逐时水位进行6 min间隔的插值,然后采用27 h的时间窗口逐时取水位最高和最低值,最高最低水位之差即为潮差。由此得到不同月份和大小潮的潮差变化特征。

图1 长江河口河势和潮位站

各主要分潮的振幅和相位由调和分析方法得到,调和分析方法采用Pawlowicz等(2002)的T_TIDE函数,采用146分潮,实际分析出约67个分潮,根据此方法分析得到的主要分潮的振幅和相位误差总体在5 cm和10°以内。为了应对河口上游洪枯季平均水位差异以及洪枯季潮波衰减速率不一致的情况,设置不同的调和分析数据窗口。比如对一年的潮汐数据进行调和分析,得到的是年平均情况的分潮参数,不能反映洪枯季差异;对一个月的数据进行分析,得到的是一个月平均情况的分潮参数,从而可以反映逐月平均的变化,缺点是数据长度限制了能够分解分潮个数和影响一定的精度。

2 潮波分析结果

2.1 潮波基本特征

图2所示为2009年一年的大通站径流和河口3站的逐时潮位过程及日均潮位过程。由此可以看出:(1)洪季径流增大,引起各站洪季平均水位显著抬高,大通站洪季平均水位可比枯季高10 m,牛皮礁洪季比枯季高约0.5 m,即平均水位差异从上游往口外逐渐减小;(2)南京站洪季高低潮位变化幅度显著小于枯季,反映洪季潮差小于枯季;(3)在径流变化不大的情况下,南京和徐六泾两站小潮期间的最低水位低于大潮期间的最低水位,显著的如2009年1-2月份;(4)南京和徐六泾两站小潮期间的日平均水位低于大潮日平均水位,这在牛皮礁站并不明显。这些水位变化特征,综合反映了河口潮波变形及非恒定(non-stationary)径流的影响。

图3显示的是洪季和枯季、大潮和小潮四种组合情况下48 h的连续水位过程。数据显示:(1)从牛皮礁到南京,日潮差往上游逐渐减小;(2)潮汐日不对称明显,表现为高高潮和低高潮现象,而低低潮和高低潮差异相对不明显,原因是长江口有显著的全日潮(如O1和K1等)和半日潮(如M2和S2)之间的相互作用;(3)潮波变形明显,往上游涨潮历时从牛皮礁的6.2 h减小到南京的3.8 h,相应的落潮历时往上游逐渐增大,洪季小潮期间南京潮位几乎不变,表明潮波至此几乎衰减完全;(4)洪季大潮日潮差(图3c)可能大于枯季大潮日潮差(图3a)。这一现象在接下来的图4中得到更好的显示。这些潮波现象一方面反映外海潮波中不同分潮之间的作用的结果,同时也指示径流对潮波衰减和变形的显著影响,更多细节将在下文中给出。

图2 (a)大通径流,(b)大通以下多站的年内逐时潮位过程和日均潮位过程(红色粗实线)

图3 南京、徐六泾和牛皮礁3站48 h连续潮位过程

图4显示的是牛皮礁、徐六泾和南京三站的年内日均潮差过程。数据显示:(1)大潮潮差显著大于小潮潮差,原因是M2和S2潮之间的相互作用;(2)由牛皮礁到南京,大潮和小潮潮差往上游均减小,和底摩擦及径流作用有关;(3)由牛皮礁往上游至南京,大潮潮差衰减速度大于小潮,原因是大潮潮流强,底摩擦作用大,导致大潮潮汐能量衰减更快;(4)相邻两个大潮的最大潮差或者相邻两个小潮的最小潮差并不相等,表现出月际的周期性变化,原因是M2和N2潮之间的相互作用;(5)牛皮礁站的潮差具有一定半年周期的变化,从而导致3、9月份大潮潮差最大、小潮潮差最小。相应的5-6和12-1月份大潮潮差偏小、小潮潮差偏大。这与杨正东等(2012)的分析结果一致。这个半年周期的潮差变化,如果确实存在,和径流的年内变化相位却不一致,表明是外海潮汐的影响。其一则可以解释图3所示洪季(如9月)大潮潮差比枯季(如12月)大潮潮差大的可能,另则需要解释为什么会如此。一个方面的原因是外海潮波中含有显著的半年周期的分潮信号Ssa(周期为182.62 d,见图5),进一步的问题是为什么Ssa在长江口外很显著,其动力原因是什么,亟需下一步研究回答。

图4 南京、徐六泾和牛皮礁3站的日均潮差在2009年的年内变化过程

图5 调和分析得到的潮汐组分的振幅分布(频率单位cph表示转每小时(cycle per hour))

根据一年的潮汐数据调和分析结果,图5所示为分析得到的部分主要分潮的频率和振幅分布。从中可以看出,M2和S2、O1和K1分别是主要的半日潮和全日潮;M4、MS4和MN4是主要的四分之一日潮,其中以徐六泾站的四分之一日潮的振幅比其他站位都大。此外,低频分潮,如MSf、MM、Ssa、Sa的振幅也不可忽略,甚至相对很大。这些低频潮的振幅往上游逐渐增大,比如MSf潮(周期为14.76 D)在牛皮礁、徐六泾和南京的振幅分别为0.026 m,0.140 m,0.205 m;南京站Sa潮(周期为365.24天)的振幅达到1.9 m,其主要反映的是径流引起的季节性平均水位的变化。注意到牛皮礁站的Sa潮振幅也有0.17 m。须知这些低频信号反应的是天文过程、海洋过程和径流过程的综合结果,因此如何区分这些过程的单独作用,还需进一步研究。

2.2 时空变化特征

长江河口的空间尺度很大,大通以下至口外有近650 km的河道,该河道长度要大于一个典型潮波的波长(约400 km),外加地形和径流作用,长江河口潮波的时空变化特征明显。长江口潮波的空间变化表现为:(1)由海向岸至牛皮礁附近,平均潮差向陆逐渐增大,主要原因是向岸水深变小,潮波加强;由牛皮礁向口内,潮差又逐渐减小,原因是底摩擦和径流作用导致潮波衰减,即在牛皮礁附近的潮差在纵向沿程达到最大(除北支外);(2)大潮期间,天文分潮振幅往上游衰减速度大于小潮;(3)M2和S2潮往上游衰减速度大于O1和K1潮,原因是分潮频率越高,其振幅衰减速度越快;(4)洪季天文潮往上游衰减大于枯季,原因是洪季径流增大,导致更多的潮汐能量衰减。

进一步的,本文采用调和分析方法,分别基于30 d和180 d潮位数据窗口,对2009-2010两年的数据进行移动调和分析,结果如图6所示。从中可以看出:(1)基于30 d数据调和分析得到的分潮振幅具有显著的半年际(如S2潮)和年际(如M2潮)的变化,而基于180 d的数据调和分析得到的振幅的时间变化更小,反映了潮汐非恒定的特征;(2)M2潮振幅在南京枯季大而洪季小,和洪季径流大于枯季有关。在牛皮礁站则有一定的年周期变化,但和径流的洪枯季变化相位不一致,或和东海入侵潮汐特征有关,尚需进一步研究;(3)S2、O1和K1潮的振幅具有半年周期的变化,在牛皮礁站尤其明显,且与径流的季节性变化相位不相应,或反映了3个分潮之间相互作用的影响。此外注意到,基于30数据的调和分析能够分离出M2和S2潮,但却不足以分离出更低频和频率更相近的分潮,因此图6所示的分潮振幅的低频变化,或也于此有关。这由此反映出传统调和分析方法对非恒定径流影响下的潮汐分析的局限性,即较短的数据长度不足以准确分离出足够多的分潮,而较长的数据长度则难以揭示出潮汐的非恒定特征。

2.3 径流对潮汐的影响

长江径流的季节性变化显著,虽然目前定性的共识是洪季大径流对潮波有显著的衰减作用,但更具体,长江的径流变化对长江河口的潮波传播及变形的作用还缺少定量的分析。本文收集了2009年洪季9月(大通径流43 000 m3/s)和枯季1月(大通径流11 000 m3/s)多站点的潮位数据,调和分析得到如图7显示的洪季和枯季M2和M4潮的振幅和相位在大通以下的沿程变化,结合前面分析结果,可以看出:(1)洪季大径流引起江阴以上M2分潮振幅比枯季小,江阴至南京河段的洪枯季M2振幅衰减速度分别为3.2和2.2 mm/km,反映河控特征;江阴附近以下的主要分潮振幅洪枯季差异相对不显著,反映潮控特征;(2)M4潮的振幅在镇江附近以上河段洪季小,而镇江以下河段洪季反而大。关于这一点Guo等(2015)将其归结为不同径流影响下、潮波感受到的有效摩擦作用的差异,但具体作用和过程还需下一步研究。(3)M2潮的相位在江阴以上河段洪季大于枯季,越往上游越显著,原因是受到洪季大径流的滞后作用,而洪季大径流对M4潮的相位影响相对较小,与M4潮的波长较短有关。

为了定量分析径流大小对潮波衰减和变形的作用,基于两年的潮位数据,按照大通流量进行分组,即10 000~15 000、15 000~20 000、20 000~25 000、25 000~30 000、30 000~35 000、35 000~40 000、40 000~5 000 m3/s,由此把不同径流组分下的各站潮位单独进行调和分析,得到各径流组分对应的分潮振幅和相位,各径流组分用该组的中间流量来代表,由此得到如图8所示的南京和徐六泾两站主要分潮的振幅随径流变化的过程。由于大通站10 000 m3/s以下及45 000 m3/s以上的径流出现的几率较小,限于数据长度,因此目前只分析了10 000-45 000 m3/s之间的特征。由图可知:(1)南京站的M2和S2潮振幅随径流增大而衰减的平均速度分别为6.1和2.4 cm/10 000 m3/s,O1和K1潮的平均衰减速度分别为1.4和2.5 cm/10 000 m3/s;(2)徐六泾站M2和S2潮振幅随径流增大而衰减的平均速度为2.5和2.1 cm/10 000 m3/s,K1潮的平均衰减速度为1.8 cm/10 000 m3/s;O1潮振幅在徐六泾随着径流增大而略微增大,或反映了M2、O1和K1三者之间的相互作用和影响(因为O1和K1的频率之和正好等于M2的频率);(3)南京站的分潮振幅随径流增大而衰减的速度大于徐六泾;(4)南京站M4潮振幅随径流增大而减小,徐六泾站M4振幅随径流增大而增大,与图7结果一致;(5)M4/M2的振幅比,在南京站随着径流增大而减小,在徐六泾站随着径流增大而增大,反映径流增大、导致河口上游潮波相对变形程度减小,而河口下游潮波相对变形加剧。

图6 基于30 d(粗线)和180 d(细线)潮位数据滑动调和分析得到的主要潮汐组分的振幅在2009-2010年随时间的变化:(a,b)牛皮礁;(c,d)徐六泾;(e,f)南京(图(a)中牛皮礁的M2潮振幅被减去了0.5 m,以资对比)

图7 洪枯季的M2和M4潮的振幅和相位及其两者间的振幅比和相位差在洪枯季的沿程分布

图8 主要日潮、半日潮和四分之一日潮组分在南京和徐六泾站随径流大小变化的关系。

3 结论和讨论

3.1 潮波分析得到的启示

以上关于长江河口潮波特征的归纳分析显示,江阴附近是长江口潮汐特征一个很好的分界位置,体现在:(1)江阴以上平均河宽变化相对稳定,江阴以下河道逐渐展宽;(2)江阴以上主要天文分潮受到径流衰减的作用显著,江阴以下则相对不显著;(3)阴附近以上,大潮平均水位开始显著大于小潮平均水位,反映大小潮显著的不对称特征;(4)江阴附近以上,M4潮振幅随径流增大而减小,江阴以下,M4潮振幅随径流增大而增大。综合这些特征,可以把江阴看作长江河口潮汐河流(河流段,tidal river)和潮汐河口(河口段,tidal estuary)的一个划分界限。当然,由于本文数据的站位分布密度有限,加之径流变化范围大,确切分界位置可能在江阴上下游附近,上至镇江、下至徐六泾。

长江河口以江阴为界的上下游不同潮汐特征,对认识空间上的长江河口潮汐及相应的水动力、泥沙输运和航运等具有重要启示意义。比如上下游不同的潮波变形和潮汐不对称特征,将引起相应引起的泥沙余输运,进而影响河床演变。在潮汐为主的河口段,涨落潮流最大流速和历时的不对称,引起潮周期平均的泥沙余输运。径流影响下的潮汐不对称引起的泥沙余输运是潮汐河口地貌演变的关键因子之一。对于河口上游段,虽然也有潮波变形及不对称的存在,但由于径流作用为主,因此潮汐对泥沙余输运的贡献不那么重要。虽如此,由于上游段低频潮汐信号显著,引起相应的摩擦及水位变化,对水生态和环境的影响也值得进一步关注。

3.2 结论

本文基于长江河口实测径流和若干站潮位资料,采用调和分析的方法,分析了潮波的一般特征及传播过程中的变形和衰减特征,讨论了潮波在时空上的变化,以及径流对潮汐的定量影响,得到相关认识和结论如下:

(1)长江河口潮波具有显著的低频信号特征,和外海潮汐、河口潮波变形和径流密切相关;

(2)长江河口潮波变形显著,径流加剧了河口段(江阴附近以下)的潮波变形;

(3)长江径流强化了河口潮汐的非线性动力过程,影响天文潮的衰减和浅水分潮的产生和传播;

(4)以江阴附近位置分界,江阴以上为径流作用为主、受潮汐影响的河流段,下游为潮汐作用为主、受径流影响的河口段。

(5)M4、MS4和MN4等高频浅水分潮的振幅在口外海域很小,在河口内产生,在徐六泾附近振幅达到最大,往上游又逐渐减小;

(6)MSf、Mm、Ssa和Sa等低频分潮的振幅在口外不可以忽略,反映海洋因素的影响;从口内往上游振幅逐渐增大,反映上游径流的影响。这些低频分潮的存在,引起河口上游(江阴以上)河段的潮位具有显著的半月和月际周期变化,比如大潮平均水位高于小潮;

(7)径流大小影响浅水潮波的生成和衰减,河口段浅水潮波振幅随径流增大而增大,河流段(大通-江阴)反之。

以上认识综合了长江河口受径流影响的一般潮波特征,对其他类似受到径流和潮汐相互作用的河口具有启示意义。

3.3 讨论

虽然本文综合了一般意义下长江河口潮波特征的认识,但由此也发现还有许多亟待研究的问题,包括:长江河口潮波由东海至上游完全衰减的全过程的细节,需要沿程更密集站位的水位资料分析;在已知大通径流(通过水文预报)和外海潮波(通过潮汐预报)的情况下,江阴以上河段的潮水位是否可以预测?长江河口上下游潮波变形不一致、低频分潮的振幅在河口上游显著增大的动力机制是什么?长江口门附近分汊河道之间的潮波有多大程度的相互影响?长江口区的潮汐的长时间(十年至百年)的变化特征如何?是否有随着围垦、疏浚等影响而存在平均水位、潮差、相位上的变化?此外如何更准确的分析连续变化的径流影响下的潮波特征,即如何应对非恒定的潮汐现象(non-stationary river tide)也是亟待解决的问题。Guo等(2015)采用小波分析的方法、Matte等(2013)提出改进的调和方法用于分析非恒定径流影响下潮汐特征,这些方法各有优缺点,综合不同方法以更好的揭示长江河口的潮波特征及其作用机制是下一步要做的工作。这一方面需要更多站位、更长系列潮汐数据的支持,同时还要结合东海潮汐特征、长江河口地貌,综合数据分析和潮汐模型方法,进一步系统深入研究,从而为丰富河口动力学及为相应泥沙运动和地貌演变研究提供基础。

致谢:本研究工作得到Mick van der Wegen,Dano Roelvink,和David A.Jay等的宝贵意见,特此致谢。

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Examination of tidal wave properties in the Yangtze River estuary

GUO Lei-cheng1,ZHU Chun-yan1,2,HE Qing1,WANG Zheng-bing1,2,3,WAN Yuan-yang4

(1.State Key Lab.of Estuarine and Coastal Research,East China Normal University,Shanghai 200062,China;2.Delft University of Technology,Delft 2600 GA,the Netherlands;3.Deltares,Delft 2600 MH,the Netherlands;4.Shanghai Estuarine&Coastal Science Research Center,Shanghai 201201,China)

The Yangtze River estuary(YRE)is influenced by a high and seasonally-varying river discharge and strong tides.The incoming tidal waves are modulated by river discharge and basin geometry,exhibiting strongly non-linear and non-stationary features.This study analyzed long time series of tidal water levels by harmonic analysis and explored the spatial and temporal variations of tidal ranges and tidal amplitudes of main astronomical and shallow water constituents.The obtained understandings of the tidal wave properties are to the benefit of tidal prediction and management of navigational channel depth and estuarine ecosystems.

Yangtze River estuary;tidal wave;river discharge;tidal range

P731.23

A

1001-6932(2017)06-0652-10

10.11840/j.issn.1001-6392.2017.06.007

2016-10-02;

2017-02-18

国家自然科学基金(51320105005;41506105);中国博士后科学基金(2015M580306;2016T90351);华东师范大学河口海岸学国家重点实验室自主课题(2015RCDW02)。

郭磊城(1985-),博士,主要从事河口动力和地貌研究。电子邮箱:leicheng120@126.com。

袁泽轶)

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