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1 9 9 3 年珠江网河水沙分配变化前后 伶仃洋水沙场特征 专业：自然地理学 硕士生：胡德礼 指导教师：杨清书副教授 摘要 根据珠江三角洲网河近几十年水文资料，分析得出1 9 9 3 年前后三角洲网河 及口门分流分沙比发生了重大变化，网河区水沙分配变化必然会对伶仃洋的水沙 场产生影响，从而影响其地形变化。西、北江网河区顶点三水和马口站分流比和 分沙比于1 9 9 3 年发生了重大的变化，三水站的分流比和分沙比突然增大，分流 比由1 3 2 上升到2 1 3 ，分沙比则由1 2 0 上升到2 0 6 。网河区水沙分配 的变化，引起了网河下游各口门出海水沙分配比也发生相应的变化，通过珠江三 角洲东部四个口门进入伶仃洋的水沙占整个珠江来水来沙比由二十世纪八十年 代的5 3 4 、4 7 7 分别上升到九十年代的6 1 1 、5 4 o 。这些变化必然会引起 伶仃洋水沙场特征的变化，本文重点探讨1 9 9 3 年后网河区水沙分配格局重大改 变后对伶仃洋水沙场及地形演变产生的影响。 对比1 9 8 9 年和1 9 9 8 年伶仃洋历史海图分别代表珠江网河水沙分配变化前 后，伶仃洋地形特征，分析了珠江三角洲网河及口门水沙分配变化影响下，伶仃 洋滩槽的地形变化。分析表明随着东四门分流分沙比的增加，伶仃洋西滩淤积加 快，5 m 等深线普遍向东移了0 卜1 2 k m ，但是这一时期，由于围垦速度快，且西 滩向东扩展受西槽控制，从而使整个西滩面积缩小。西槽由于航道疏浚水深不断 增大，涨潮动力加强，加上分流比的增加，径流动力也加强，西槽处于冲刷状态。 中滩受西槽影响也受侵蚀加深。东槽基本上是冲刷状态，但是较西槽和中滩，冲 刷幅度小。东滩变化不大。 应用中山大学海洋研究中心开发的河口动力、形态、沉积二维数学模型 c c o s t - 2 d ，以1 9 8 8 年和1 9 9 6 年的实测资料分别代表网河水沙分配变化前后水 沙边界，模拟网河水沙分配变化前后的水沙场。模拟结果综合分析表明： ( 1 ) 网河水沙分配变化后伶仃洋水动力场势力整体增强，表现为无论洪季 还是枯季，伶仃洋东、西槽涨、落潮流均得到加强，流速增大，这也与出海航道 浚深有关。伶仃洋水动力场的变化具有区域差异性，虎门口和凫洲水道附近的伶 仃洋北部、东槽和西槽水动力增强；伶仃洋西滩涨潮流势减弱，特别是在洪季， 西部各口门区涨潮流势微弱，径流占优势这与分流比的增大有关；东滩水动力特 征变化不大。 ( 2 ) 随着伶仃洋径流量的增加，余流流速增大，平均提高了0 0 2 m s ；东 四口门、西部浅滩和西槽余流势力增强，变化明显；伶仃洋东部和东南部受径流 影响小，余流变化不大。 ( 3 ) 珠江网河分沙比变化后，伶仃洋含沙量升高，平均增加了0 0 2 o 0 5 k g m 3 ；悬沙浓度高值区范围扩大。西部浅滩和虎门口为悬沙浓度高值区，悬沙 含量升高和范围扩大最为明显，虎门和蕉门凫洲水道涨、落潮流相互作用，部分 悬沙输入到东槽北部，使得东槽北部悬沙含量增大；西槽和中部矾石浅滩以及东 槽和东滩北部也是悬沙含量增大区；伶仃洋南部水域悬沙浓度变化不大。 关键词：珠江三角洲 c c o s t 2 d 伶仃洋河口湾分流分沙比 模型水沙场 i l h y d r o d y n a m i c sa n ds e d i m e n t a t i o no ft h el i n g d i n g y a n g e s t u a r y , i n d u c e db yt h ed i s t r i b u t i o nc h a n g eo ft h e d i s c h a r g ea n ds e d i m e n ti nt h er i v e r n e t w o r ko f t h ep e a r lr i v e rd e l t a ，s i n c e1 9 9 3 m a j o r ：p h y s i c a lg e o g r a p h y n a m e ：h ud e l i s u p e r v i s o r ：a s s o c i a t ep r o f y a n gq i n g s h u a b s t r a c t b a s e do nt h eh y d r o l o g yd a t a ，t h ed i s t r i b u t i o no fd i s c h a r g ea n ds e d i m e n t si nt h e p e a r lr i v e rd e l t an e t w o r kw a sa n a l y z e di nr e c e n td e c a d e s t h er e s u l t ss h o wt h a tt h ed i v e r s i o n r a t i o sh a dc h a n g e ds i g n i f i c a n t l ys i n c e1 9 9 3 t h et w od i v e r s i o nr a t i o sa ts a n s h u is t a t i o ni n c r e a s e d a b r u p t l yf r o m1 3 2 t o2 1 _ 3 a n d1 2 0 t o2 0 6 r e s p e c t i v e l y t h et w or a t i o sa l s oc h a n g e d f r o m5 3 4 、4 7 7 i nt h e1 9 8 0 st o6 1 1 、5 4 o i nt h e1 9 9 0 sa tt h ef o o re a s te s t u a r i e s d e p e n di ns u c c e s s i o no nt h ec h a n g eo ft h eh e a do fn e t w o r ki nt h ep e a lr i v e rd e l t a c o n t r a s t e dt h eh i s t o r ys e am a p so f1 9 8 9 a n d1 9 9 0o ft h el i t i g d i n g y a n ge s t u a r y , a s e r i e sc o n c l u s i o n sc o u l db ef o u n d t h ew e s ts h o a l e x p a n d e dr a p i d l y , a n dt h e5 m i s o b a t he x t e n d e d0 1 1 2 k m t h er e c l a m a t i o nr a t ei nt h ew e s ts h o a lw a sm o r e r a p i d l y , s ot h et o t a la r e ao fw e s ts h o a lr e d u c e d t h ew e s tt r o u g hh a db e i n ge r o d e d d e e p e r i n f l u e n c db yt h eb o o s t e dh y d r o l o g yo ft h ew e s tt r o u g h ，t h em i d d l es h o a lw a s d e c r e a s i n g i nt h ee a s to ft h el i n g d i n g y a n ge s t u a r y ，t h ee a s tt r o u g hw a ss l o w l ye r o d i n g t h ec h a n g eo ft h ee a s ts h o a lw a s n ti ne v i d e n c e t h ec c o s t 2 dm o d e lw a su s e dt os i m u l a t ef l o wa n ds a n df i e l di nd r ya n df l o o d s e a s o ni n1 9 8 8a n d1 9 9 6 t h es i m u l a t e dr e s u l t ss h o wt h eh y d r o l o g i ca n ds a n d c h a r a c t e r so ft h ee s t u a r yh a db e e na l t e r e di nt h ef o l l o w i n gt h r e em a i n l ya s p e c t s ( 1 ) t h eh y d r o l o g yf i e l do ft h ew h o l el i n g d i n g y a n ge s t u a r yw a ss t r e n g t h e n e di n i i l w e ta n dd r ys e a s o n s 。d i f f e r e n tt o p o g r a g h i e sh a dd i f f e r e n tc h a n g e s t h ev e l o c i t yo ft h e f l o o da n d e b bc u r r e n ti n c r e a s e si nt h ee a s ta n dw e s tt r o u l 曲a n di nh u m e n e s t u a r ya n d f u z h o uc h a n n e li te n h a n c e dt o o 。t h ef l o o dc u r r e n tw a sw e a k e ni nt h ew e s ts i d eo f l i n g d i n g y a n ge s t u a r y , e s p e c i a l l yi n f l o o ds e a s o n s ，a n dt h ef l o o dc u r r e n to fe a c h e s t u a r yw a sw e a ki nt h ew e s ts h o a l ；b u tl e s sc h a r a c t e r i s t i cc h a n g e si nt h ee a s ts h o a l ( 2 ) w i t ht h ei n c r e a s i n go fd i s c h a r g e s ，r e s i d u a lc u r r e n ti se n h a n c e d a n di t s v e l o c i t yh a di n c r e a s e db y0 0 2 m so na v e r a g e r e s i d u a lc u r r e n to ft h es h a l l o ww e s t s h o a la n dt h ew e s tt r o u g hw e r eg r e a t l ys t r e n g t h e n e d a n dt h ee a s ta n dt h es o u t h e a s to f l i n g d i n g y a n ge s t u a r yw e r el e s si n f l u e n c e d s ( 3 ) t h es e d i m e n tc o n c e n t r a t i o no ft h ee s t u a r yw a si n c r e a s e db y0 0 2 o 0 5 k g m 3o na v e r a g ea f t e rt h ec h a n g e so fp e a r lr i v e rn e t w o r k ，a n dt h eh i g hc o n c e n t r a t i o n a r e a sw e r eo b v i o u s l ye n l a r g e d t h ew e s ts h o a la n dh u m e ne s t u a r yw e r eh i g h c o n c e n t r a t i o na r e a s i nt h ew e s tt r o u g h ，m i d d l es h o a l ，n o r t ho ft h ee a s tt r o u g ha n dt h e e a s ts h o a li ti n c r e a s e d s e d i m e n t st r a n s f e r r e db yt h ee d dc u r r e n te n t e r e dt h ee a s t e r n w h e r et h ea m o u n to fs e d i m e n t sg r e a t l yi n c r e a s e d k e yw o r d s ：p e a r lr i v e rd e l t a ，l i n g d i n g y a n ge s t u a r n d i s t r i b u t i o no fd i s c h a r g ea n ds e d i m e n t s ，c c o s t - 2 dm o d e l ， h y d r o l o g ya n ds e d i m e n tf i e l d v 第1 章前言 第1 章前言 河口海岸地带是陆海交互作用区域，也是人口密集、经济发达，同时又是人 类改变自然最为剧烈地区之一。自上世纪7 0 年代末改革开放以来，社会经济的快 速发展，人类活动规模和强度越来越大，对河口三角洲环境的影响也日益加剧， 甚至达到了破坏的程度。为更好地开发和利用河口资源，促进河口地区经济、社 会和生态环境可持续发展，人类必须科学地认识河口三角洲演变规律，合理的协 调河口地区的人地关系。 1 1 问题的提出及其研究意义 珠江三角洲地区人口众多、经济社会发达，人类活动的历史悠久。其中二十 世纪五十至九十年代珠江三角洲经历了联围筑堤、口门抛石促淤、滩涂围垦和口 门整治，八十年代又开始的大规模网河挖沙、航道疏浚等重大人类活动( 罗宪林、 杨清书等，2 0 0 2 ；杨清书，2 0 0 3 ) 。在珠江三角洲这一巨系统中，这些强烈的人 类活动势必会引起三角洲网河和河口湾水动力特征和悬沙分布规律的变化。其中 受人类活动影响最显著的变化就是，珠江三角洲网河无序采砂导致1 9 9 3 年前后珠 江三角洲网河分流分沙比发生变化，直接影响到下游八大口门入海水沙分配比调 整，导致进入伶仃洋的水沙量占珠江八大口门的比例上升。论文就网河区顶点分 流比、分沙比发生这些变化后，对伶仃洋水动力场、悬沙场特征和分布规律影响 进行研究，探讨地形特征和水动力、悬沙特征，对西、北江网河区顶点分流比、 分沙比重大变化的响应关系。 珠江口伶仃洋河口湾滩槽相间、地形复杂，是华南沿海最大的河口湾，汇集 了珠江八大口门中东四门径流来水来沙。最东的虎门是典型的潮优型河口，位于 伶仃洋北部；蕉门、洪奇沥和横门三个口门是径流占优势的河口，位于伶仃洋西 北部。 上述问题的探讨，是全球变化研究中的陆海相互作用( l 0 1 c z ) 重要研究内 容和热点之一，具有重要的理论意义。 伶仃洋深槽是珠江三角洲网河众多港口特别是广州港的出海通道，同时伶仃 第1 章前言 洋沿岸有着丰富的滩涂资源和湿地生态资源，研究伶仃洋水动力悬沙特征变化以 及伶仃洋滩槽演变趋势，对港口航道的疏浚与维护、滩涂土地资源的科学开发与 利用、湿地生态系统的保护可以提供一定技术指导，也具有现实的经济意义。 1 2 研究进展 随着河口研究的深入发展，这一学科衍生了众多的研究方向。近些年来随着 人类活动对自然影响程度的加剧，环境生态问题日益突出，全球变化研究逐渐兴 起，研究全球变化中的河口海岸带陆海相互作用( l o i c z ) 的成为热点。众多学 者开始关心河口地区及河流流域人类活动影响下的河口湾水动力、悬沙特征和河 口三角洲演变问题。 d a n i e lj e a ns t a n l e y ( 1 9 9 6 ) 研究尼罗河三角洲悬沙输入输出平衡关系， 得出受阿斯旺水坝影响，进入尼罗河三角洲的悬沙大量减少，造成了三角洲岸线 侵蚀后退。j o a n nm o s s a ( 1 9 9 6 ) 通过对比1 8 7 9 1 9 9 3 年密西西比河水沙特征得出， 自1 9 5 0 年后流域径流增大，含沙量和输沙量减少，流量增大主要是因为气候变暖 降水增多的原因，而含沙量和输沙量减少主要是由流域内大量的水库拦蓄了部分 悬沙。 近年来，国外对受人类活动影响而引起河口湾水动力和悬沙场变化研究也逐 渐增多，t i k i m ，b h c h o i ，s w l e e ( 2 0 0 6 ) 研究了大尺度河口湾在上游水沙减 小后的涨落潮流特点和悬沙输移规律。 国内对流域人类对河口的影响研究也较多，取得丰富的成果，如1 9 5 0 年以 来受流域用水量增加迅速的原因，黄河利津站径流和输沙量都明显减小( 庞家珍 等2 0 0 3 ：胡春宏等2 0 0 3 ) ，致使黄河口部分岸线后退( 黄海军等，2 0 0 5 ) 。长 江入海悬沙的变化趋势则是径流量变化不大，含沙量和输沙量减小( 府仁寿， 2 0 0 3 ) ，进而引起河滩涂资源由于悬沙供给不足而受到侵蚀后退，河口地形发生 变化( 王金军等，2 0 0 5 ：李明，杨世伦等2 0 0 6 ) 。河口来水来沙条件及河口地 形的变化，也引起了河口水动力和悬沙特征的改变( 乐肯堂等，1 9 9 5 ；杨世伦等 1 9 9 7 ：沈焕庭等，2 0 0 3 ) 。 珠江三角洲是世界上最复杂的网河型三角洲之一，且是华南政治、经济、文 化中心，人类活动影响程度剧烈而深远，如围垦、河道大规模无序采砂、航道疏 第1 章前言 浚等，引发了一系列的诸如咸潮入侵加强( 吴宏旭等，2 0 0 1 ；胥加仕等，2 0 0 5 ) 、 三角洲网河汉道分流比分沙比的改变( 罗宪林等，2 0 0 2 ) 、三角洲径潮动力变化 ( 欧素英等，2 0 0 5 ) 等。本文将重点探讨珠江三角洲网河分流比分沙比改变前后， 伶仃洋河口湾水动力场和悬沙场特征变化。 短周期模型是以潮周期为典型时间尺度的数值模型，它出现的时间早，发展 也较为成熟。目前已经广泛应用与海岸工程、水运工程和环境工程等领域的研究。 河口是水动力极为复杂的区域，水动力悬沙数值模拟是了解河口水流场的一种有 效手段。姚运达，沈焕庭，潘定安等( 1 9 9 4 ) 运用垂向二维水沙数值模型对长江 口河口地形及悬沙浓度对河口环流结构、盐度分布和悬沙分布的作用进行了深入 的探讨，李孟国( 1 9 9 5 ) 导出了三维潮流数学模型，适合于河口、海岸复杂海区 三维流场数值模拟。包芸等( 2 0 0 5 ) 也探索了河口一维河网和三维河口湾水动力 连接的方法，并编写出适合于复杂网河河口湾计算的二维c c o s t 一2 d 数值模型。 论文即采用该模型对珠江三角洲网河分流分沙变化前后，伶仃洋水沙场的变化进 行模拟研究。 1 3 研究内容和研究方法 1 3 1 研究范围和内容 本论文的研究范围主要是赤湾、内伶仃岛和淇澳岛一线至虎门口的内伶仃 洋，面积约 0 0 0 k m 2 。考虑到伶仃洋与整个珠江网河相通，其发育演变和三角洲 的淤积推进息息相关，伶仃洋上部的狮子洋潮汐通道，通过虎门与之相连，纳潮 量巨大，因此部分研究内容延伸到狮子洋。 本文针对人类河道大规模无序采砂活动引起的1 9 9 3 年前后西、北三角洲网河 顶点水沙分配、各口门来水来沙变化，对伶仃洋水动力场和悬沙场的特征和分布 规律等的影响进行分析，应用短周期数值模拟的方法，分别模拟伶仃洋网河区水 沙分配变化前后洪、枯季水动力和悬沙场，比较分析其特征和分布规律变化。 1 3 2 研究方法 珠江口伶仃洋和狮子洋既有河流动力的影响，也有外海潮汐动力等影响，自 第1 章前言 然特征极为复杂。本文将以河口海岸动力学和河口海岸动力地貌学的理论作为基 础，应用数理统计方法和数学模型模拟等方法和技术手段来研究伶仃洋水沙特 征。本文将注重研究动力过程、悬沙运动过程和沉积地貌过程等三个过程的研究， 注重历史过程与现代过程相结合、定性分析与定量分析相结合和宏观研究与微观 研究相结合。具体安排如下： ( 1 ) 采用数理统计的方法，分析珠江三角洲近几十年来水沙资料，研究三 角洲网河水沙分配和伶仃洋来水来沙的变化。 ( 3 ) 应用历史海图对比法，分析伶仃洋水下地形、滩槽格局的变化。 ( 4 ) 应用中山大学近岸海洋研究中心包芸教授开发的模拟浅海动力一形态一 过程的二维数学模型c c o s t 一2 d ，对1 9 9 3 年前后伶仃洋水动力和悬沙场洪、枯季分 布特征模拟，并将模拟结果同其它分析结果对比，得出论文结论。 1 4 资料的收集 1 4 1 地形资料 论文共收集了狮子洋黄埔至内伶仃1 9 8 9 1 9 9 2 年、1 9 9 6 1 9 9 8 年两套伶仃洋历 史海图，用以做地形变化分析和数学模型计算网格水深的信息来源。具体见表 l 一1 1 _ 4 2 实测潮位资料 模型共八个边界和一个验证站，计算所用的代表分流分沙比变化前的实测边 界潮位资料枯季为1 9 8 8 年2 月2 日至1 8 日，洪季为1 9 8 8 年8 月1 1 日至2 7 i = = i ，均取自 水文年鉴的实测高低潮位资料；验汪站舢舨洲站资料为逐时水位，资料来源 于中华人民共和国广州海事局海测大队信息中心。 分流分沙比变化后的代表水文资料洪季采用1 9 9 6 年8 月7 曰至2 3 日枯季采用 1 9 9 6 年1 1 月6 日至2 2 日，八个边界均采用实测逐时潮位资料，验证站为大虎站， 资料来源为广东省水文局和珠江水利委员会水文水资源局。 4 第1 章前言 1 4 3 悬沙资料 悬沙资料采用珠江水利委员会水文局和广东省水文局联合进行的1 9 9 9 年7 月 1 5 - 2 3 日洪季水文测验和2 0 0 1 年2 月7 1 6 日实测悬沙资料；1 9 7 8 1 9 7 9 年伶仃洋水 文调查悬沙资料。 表卜1 论文所需海图统计表 图名比例尺测量时间出版者 黄埔港1 ：1 0 0 0 01 9 9 1交嫡部广州海上安令蝽督局 莲花山水道1 ：1 0 0 0 0 1 9 9 1 交通部广州海上安全监督局 坭洲水道1 ：1 0 0 0 01 9 9 1交通部广州海上安全崎督局 大虎水道 1 ：1 0 0 0 0 1 9 9 1交通部广州海上安牟晡督局 虎门水道l ：1 0 0 0 01 9 9 1交通部广州海上安全监督局 舢舨洲附近1 ：1 0 0 0 01 9 9 l峦诵部广州海上安全监督局 内伶仃至沙角1 ：5 0 0 0 01 9 8 9交通部广州海上安全监督局 黄埔港1 ：1 0 0 0 01 9 9 6中华人民其和国交通部寄今豁督局 莲花山航道l ：1 0 0 0 0 1 9 9 6 中华人民共和国交通部安全监督局 坭州水道1 ：1 0 0 0 01 9 9 6中华人民共和国交通部安牟蛉督局 _ 夫虎水道1 ：1 0 0 0 0 1 9 9 7中华人民其和国交通部害今临督局 虎门附近1 ：1 0 0 0 01 9 9 7中华人民共和国交通部安全监督局 舢j 9 反洲附近 1 ：1 0 0 0 01 9 9 9中华人民其和国交通部密伞慵督局 小铲岛至龙穴岛1 ：2 5 0 0 01 9 9 8中华人民共和国海事局 内伶仃岛至大铲岛l ：2 5 0 0 0 1 9 9 8 中华人民共和国海事局 桂山岛至沙角 1 ：7 5 0 0 01 9 9 8 中华人民共和国海事局 第2 章研究区域基本特征及变化 第2 章研究区域概况 论文研究区域伶仃洋是珠江河口最大的河口湾，它承接了珠江八大1 5 1 门中的 东四门水沙，因此珠江三角洲来水来沙条件变化直接影响着伶仃洋水动力和悬沙 场特征。本章将介绍伶仃洋和珠江三角洲区域概况。 2 1 研究区域地理位置 珠江流域是西江、北江、东江以及珠江三角洲诸河四个水系组成，流域面积 4 5 36 9 0 k m 2 ，其中我国境内4 4 21 0 0k m 2 ( 珠江水利志，1 9 9 3 ) 。西江和北江在思 贤活汇合，经过马口和三水流入珠江三角洲网河区；东江自东莞石龙汇入珠江三 角洲网河区。珠江三角洲是复合型三角洲，主要由西、北江三角洲和东江三角洲 所组成。另外注入三角洲网河区的河流还有潭江、流溪河、增江、高明河等。三 角洲网河区内河道稠密，纵横交错，分八大口门注入南海。自东向西依次为虎门、 蕉门、洪奇沥、横门、磨刀门、鸡啼门、虎跳门和崖门。其中前四个口门注入伶 仃洋，称为东四门：后面四个口门称为西四门( 图2 - 1 ) 。 论文研究主要区域伶仃洋是珠江河口重要的入海口，其范围北起沙角与大角 山咀之问的虎门，宽度为4 k m ，南抵香港大屿山到的鸡翼角与澳门之间的海域， 宽达3 0 k m ，面积达2 1 0 0 k m 2 。其中内伶仃岛至淇澳岛以北称为内伶仃洋，是本 论文主要研究区域水面面积达1 0 4 1 k m 2 ：以南称为外伶仃洋( 徐君亮等，1 9 8 5 ) 。 伶仃洋汇聚了虎门、蕉门、洪奇沥和横门的径流和悬沙( 图2 2 ) 。伶仃洋内 滩槽相间，动力、沉积过程复杂。位于虎门以上的狮子洋是古河口湾淤积残存的 潮汐通道，主要承接了东江、北江、流溪河和部分西江水沙，在虎门处连接伶仃 洋，考虑到虎门是东四门中最大的口门以及狮子洋巨大的纳潮量，本文也将狮子 洋包括在研究区域内，范围北至黄埔( 1 1 3 。2 77 e ，2 3 。0 8 n ) ，南至位于2 2 。2 3 n 的内伶仃岛淇澳岛一线南侧，即包括伶仃洋的内伶仃洋和虎门以一卜的狮子洋。 2 。2 三角洲网河区径流水沙特征 珠江三角洲位于低纬度地区，属亚热带季风气候，常年温热，雨量充沛，且 笙! 童堕塞垦垫苎查塑笙墨銮些 有雨季和旱季之分。珠江流域多年平均降水量为1 4 7 0 m m ，洪季主要集中在4 9 月，枯季为1 0 月至次年3 月。 图2 1 珠江三角洲网河图 第2 章研究区域基本特征及变化 2 3 2 2 8 2 2 6 2 2 4 1 1 39 图2 - 2 研究区域地形示意图( 1 9 9 8 年) 珠江是我国丰水少沙的河流，流量丰富，含沙量小。根据1 9 5 9 2 0 0 3 年水 文资料，进入珠江三角洲的三个控制站马口、三水和博罗的多年平均径流量分别 是2 3 2 1 x 1 0 8 m 3 、4 4 7 x 1 0 8 m 3 和2 3 6 1 0 8 i i l 3 ；珠江三角洲诸河流径流量2 5 6 x 1 0 8r n 3 ( 珠江水利志，1 9 9 3 ) 。可知进入三角洲的多年平均径流总量3 2 6 0 x1 0 8m 3 。 其中马口站占7 1 ，三水站占1 4 ，博罗站占7 ，三角洲诸河占8 ( 见表2 1 ) 。 根据1 9 6 0 2 0 0 3 年西江马口、北江三水和东江博罗三个水文站含沙量统计资 料，得出多年平均含沙量马1 5 1 站为0 2 9 6k g m 3 ，输沙量6 8 6 9 x 1 0 4 t a ；三水站 0 2 0 2k g m 3 ，输沙量9 0 2x1 0 4 t a ；博罗站0 0 9 5k g m 3 ，输沙量2 2 5 1 0 4 t a 。 第2 章 研究区域基本特征及变化 加上其它河流输沙量1 6 1 1 0 4 t a ( 珠江水利志，1 9 9 3 ) ，珠江三角洲每年进入河 口区的悬沙总量达8 1 5 7 i 0 4 t a 。各河流输沙量占总量的百分比分别是：马口站 8 4 ，三水站1 l ，博罗站3 ，三角洲及其诸河占2 ( 表2 2 ) 。 表2 - 1 珠江三角洲多年平均径流( 1 9 5 9 2 0 0 3 ) 河流站名多年平均流量( m 3 s )多年平均径流量( 1 0 s i n 3 ) 西江 马口 7 3 5 92 3 2 17 1 北江三水1 4 1 64 4 71 4 东江博罗7 5 02 3 6 7 其它河流2 5 68 合计9 5 2 53 2 6 0i 0 0 注：表中其它河流多年s f 均径流量引自珠江水利志，1 9 9 3 表2 2 珠江三角洲多年平均含沙量和输沙量( 1 9 6 0 2 0 0 3 ) 河流站名 多年平均含沙量( k g m 3 ) 多年平均输沙总量( 1 0 4 t ) 西江马口0 2 9 66 8 6 9 8 4 北江三水0 2 0 29 0 2 1 l 东江 博罗 0 0 9 52 2 53 其它河流 1 6 12 合计8 1 5 7 1 0 0 注：表中其它河流多年平均输沙量引自珠江水利志，1 9 9 3 2 3 流域来水来沙季节变化 珠江流域径流年内分配不均，季节变化大。以高要站、石角站以及博罗站分 别作为西江、北江和东江进入珠江三角洲前的代表站。图2 3 是1 9 5 9 2 0 0 3 年珠 江流域( 高要、石角、和博罗三个水文站月均流量汇总) 各月平均流量。从图中 目 v 倒 炼 霜 匝 隧 i：ii二ii意ii两ii弱i；囊 蠢 群ii藤jj赢ii嘉二i 一一一一 l234 567891 01 ii 2 月份 图2 - 3 珠江流域年内各月径流量分配 0 瑚 瑚 m 印 如 第2 章研究区域基本特征及变化 可知每年4 至9 月的月均流量较多，是珠江流域的洪季，占年径流总量的7 7 ， 其中每年6 、7 月平均流量最大，均大于1 8 0 0 0 m 3 s ；1 0 至次年3 月流量较少， 是珠江流域的枯季，流量占全年的2 3 ，其中1 、2 月流量最小，均小于3 2 0 0 m 3 s 。 1 6 0 0 0 1 2 0 0 0 昱8 0 0 0 瘫i 萎4 0 0 0 目 v 蛔 遐 露 雩 3 2 0 0 2 4 0 0 8 0 0 0 1 6 0 0 1 2 0 0 0 暑8 0 0 删 媛 s4 0 0 叮 三：二_ 函赢：翳：! 辫_ 群麓i i 翻：韵_ 圜：二1 黧黔 翌 12345 6 7 891 01 11 2 月份 图2 - 4 西江年内各月流量分配( 高要站) i ：j j ：磊i i j 簿i i 露j j 鹬i i 蠹i 翟i 赣二二1 月份 图2 5 北江年内各月流量分配( 石角站) ，：i二；ji二ji函i!瞬；i篙ji藕ii麓ilii嘉jj二ji二1 月份 图2 - 6 东江年内各月流量分配( 博罗站) 第2 章研究区域基本特征及变化 图2 4 、2 - 5 、2 - 5 分别是西江、北江和东江年内各月流量分配，从西江、北 江和东江各河流年内分配来看，也存在着差异，尤其体现在洪季各月流量分配。 西江最大流量出现在5 、7 、8 三个月内，北江出现在4 、5 、5 三个月内，东江则 主要出现在5 月，说明东江和北江汛期要比西江早一个月。这是由于西江流域雨 季较北江和东江流域一般晚一个月，北江和东江雨季时间相近。枯季各月分配差 别不大。 珠江流域年内各月平均悬沙含量也具有显著的差别。图2 7 是以高要、石角 和博罗三个水文站月均流量为权重系数求出的珠江流域年内各月含沙量分布。珠 江流域年内各月平均含沙量6 月和7 月是最高的两个月，其中7 月平均含沙量达 0 4 5 2 k g m 3 ，枯季1 月、2 月和1 2 月最低，均小于0 0 2 5 k g m 3 。悬沙浓度年内 分布趋势是和流量各月分配( 图2 3 ) 相对应的，即珠江流域径流年内各月分配 也是以6 月和7 月最大，反映了流量大的情况下含沙量也高。 0 5 0 _ 4 o 0 3 菩 删0 2 舒 把0 l 0 圈 隰 r 阂ij翻j：i爵ji二：；二iij二i ，； f 扩 h 训4 ，一 慝习臻! 一一 _ ，浏一博一黔 lz3455，891 u1 1i z 月份 图2 7 珠江流域年内各月平均含沙量 西江和北江、东江各河流年内月均含沙量分布也有着明显的差异。西江洪季 含沙量6 、7 、8 三个月份较高，其中以7 月分悬沙含量最高，超过0 5 k g m 3 ( 图 2 8 ，而北江和东江则都是4 、5 、6 三个月含沙量较高( 图2 9 、2 1 0 ) 这种分 布趋势是与各河流月均流量的大小相对应的，西江6 8 月流量较大，所以悬沙浓 度高，而且7 月平均流量最大，含沙量也最大。北江和东江均是以4 6 月平均流 量较大，6 月最大，因此，北江和东江悬沙含量最高的月份是6 月。 对比图2 7 和2 8 ，还可以看到珠江流域年内各月平均悬沙含量与西江的分 布特点相接近，都是6 - 8 月三个月为悬沙高浓度值，7 月含沙量最大，这是因为 西江( 高要站) 占珠江流域( 西江高要站、北江石角站和东江博罗站之和) 径流 第2 章研究区域基本特征及变化 量的7 7 ，珠江三角洲水沙主要来自西江，而且西江的含沙量也高于北江和东 江；北江流量占1 5 ，东江仅占8 ，含沙量均低于西江，对整个珠江流域的悬 沙浓度影响小于西江。 o _ v 豳 蕊 抽 o 2 。1 6 o _ 1 2 粤o 0 8 嘲 秦0 0 4 0 f _ v 蚓 叁 札 0 15 01 2 0 9 0 6 0 3 0 j善ii三；jj纛ii二i；ijj?濠ij翳ii翻磊；j未if三ji二 l234567891 01 11 2 月份 图2 - 8 西江年内各月平均含沙量( 高要站) l2 3 45 6 7 8 9 1 0 1 11 2 月份 图2 - 9 北江年内各月平均含沙量( 石角站) l 2 34567891 0 l l12 月份 图2 1 0 东江年内各月平均含沙量( 博罗站) 1 2 第2 章研究区域基本特征及变化 2 4 流域来水来沙年际变化 ( 1 ) 流域水沙多年变化特征 水沙年际变化变化特征可用流量和输沙率变差系数( c v ) 进行分析，c v 值 越大，多年变化也就越大，即来水来沙年际变化大；反之c v 值越小，多年变化 也就越小。根据高要、石角和博罗三个水文站1 9 5 9 2 0 0 3 年水文资料，高要站年 均流量变差系数c v 值是0 1 9 3 ；石角站年径流量变差系数值0 2 5 6 ；东江博罗站 年径流量变差系数c v 值是0 2 5 0 。比较来看，西江径流年际变化最小，北江最 大，东江仅径流年际变化也较大，主要是因为西江流域面积大，调节能力强，北 江和东江流域面积小，特别是北江基本为山区性河流，流域降水与来水较为集中， 变化大。 1 2 0 0 0 1 0 0 0 0 8 0 0 0 毛6 0 0 0 蚓4 0 0 0 嬉 2 0 0 0 0 年份 1 9 8 0 图2 一l l 高要、石角、博罗年均流量逐年变化( 1 9 5 9 2 0 0 3 ) 珠江流域多年径流有丰水年、枯水年和中水年的区别，一般的距平均流量大 于多年平均值的2 0 ，为丰水年；距平均流量小于多年平均值的2 0 n 为枯水 年，介于两者之间的年份为中水年( 杨清书，1 9 9 9 ) 。根据1 9 5 9 2 0 0 3 年高要站、 石角站、博罗站年均流量资料( 图2 1 1 ) ，并结合各站逐年距平均流量( 图2 1 2 、 2 1 3 、2 - 1 4 ) ，容易得出，西江有4 个年份为丰水年，其中最大的年份是1 9 9 4 年， 平均流量达1 0 1 9 8m 3 s ；枯水年是5 个，其中1 9 6 3 年流量最小平均流量紧为 3 3 6 6 m a s 。北江有7 个年是丰水年，其中1 9 7 5 年流量最大为2 0 6 3m 3 s ；枯水年 为8 各年份，1 9 6 3 为最枯年份，石角平均流量仅5 1 5m 3 s 。东江博罗站则有8 个丰水年，1 9 8 3 年最丰年份年均流量1 3 1 0m 3 s ：枯水年也是8 个，最枯为1 9 6 3 年，平均流量仅2 8 3m 3 s 。比较来说，北江和东江丰水年和枯水年数目都比西江 多，各江最大丰水年平均流量和最枯年平均流量比分别为3 0 3 、4 0 1 、4 6 3 ， 反映出北江和东江径流年际变化比西江大，这与上面分析的年均流量变差系数变 化规律相一致。 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 0 二一1 0 0 0 媛2 0 0 0 * 艇一3 0 0 0 4 0 0 0 1 0 0 0 8 0 0 ，、6 0 0 冀4 0 0 52 0 0 倒0 辇_ 2 0 0 岳- 4 0 0 6 0 0 8 0 0 o 5 蚓 堰 斗 g 一6 0 0 1 9 5 91 9 6 61 9 7 3 19 8 01 9 8 71 9 9 4 2 0 0 1 年份 图2 1 2 高要站距平均流量逐年变化( 1 9 5 9 2 0 0 3 ) 1 9 5 91 9 6 61 9 7 3 1 9 8 01 9 8 71 9 9 4 2 0 0 1 年份 幽2 1 3 石角站距平均流量逐年变化( 1 9 5 9 2 0 0 3 ) 1 9 5 9 1 9 6 61 9 7 319 8 01 9 8 71 9 9 4 2 0 0 1 年份 吲2 1 4 博罗站距平均流量逐年变化( 1 9 5 9 2 0 0 3 ) 1 4 蚕m。 第2 章研究区域基本特征及变化 从1 9 6 0 年至2 0 0 3 年，珠江流域含沙量和输沙率各个时期同样存在的明显的 变化。图2 - 1 5 是西江高要站、北江石角站和东江博罗站逐年平均含沙量。以西 江高要站含沙量变化为例，1 9 6 0 至1 9 7 0 年西江含沙量一般在0 3 k g m 3 上下波动， 1 9 7 1 1 9 8 0 年是0 3 2 0 k g m 3 ，1 9 8 4 年前后达到最大值0 5 0 0k g m 3 ，之后总的趋 势是有波动的下降。平均含沙量上升到0 5k g m 3 ，进入到九十年代年平均含沙 量减小到0 3 k g m 3 以下，近几年平均含沙量为更是低到0 2k g m 3 。其它两江含 沙量也呈此规律变化，也是在二十世纪八十年代初期开始呈减小趋势。这主要是 与流域内的人类对土地资源的开发利用方式和植被覆盖率的变化，特别是上游水 库的兴建，直接拦截上游来沙，等因素有关。例如，随着东江上游三大水库的珠 江投入使用，使得东江博罗站的平均含沙量和输沙率开始逐渐减小，1 9 8 8 年白 盆珠水库的建成，使东江博罗站含沙量由1 9 8 7 年的0 1 2 8 k g m 3 下降到1 9 8 8 年 的0 0 7 2 k g m 3 。 1 9 5 91 9 7 31 9 8 0 年份 图2 1 5 高要、石角、博罗年均含沙量逐年变化 珠江流域输沙率的年际变化可以用年均输沙率变差系数来反映。据 1 9 5 9 2 0 0 3 年高要、石角和博罗三站输沙率资料，三站的年均输沙率变差系数分 别是0 3 7 1 、0 4 5 8 和0 5 2 9 ，悬沙的变差系数比流量变差系数大，说明珠江流 域年际悬沙变化比流量变化大。 与根据流量大小划分丰水年、中水年和枯水年一样，根据输沙率距多年平均 值的大小也可划分成丰沙年、中沙年和枯沙年。根据1 9 5 9 2 0 0 3 年高要站、石角 站和博罗站逐年输沙率资料得到各站多年输沙率距平均值( 图2 1 6 、2 1 7 和 2 - 1 8 ) ，西江高要站有1 3 个丰沙年，年均输沙率最大值为1 9 8 3 年达4 1 6 7 3 k g s ； s备)|姗如 第2 章 研究区域基本特征及变化 枯沙年有1 2 年，最小为2 0 0 3 年的4 9 2 9 k g s ，最丰年和最枯年输沙率l p , n8 4 6 。 北江石角站有1 2 年为丰沙年，最丰年1 9 8 2 年平均输沙率4 3 6 。5 k g s ；枯沙年有 1 4 个，最枯1 9 6 3 年平均输沙率仅3 3 9 k g s ，最丰和最枯年均输沙率比值是1 2 9 。 东江博罗站丰沙年有l1 年，最丰年份1 9 5 9 年平均输沙率1 8 6 i k g s ；有1 7 个 枯水年，最枯的1 9 6 3 年仅为1 0 3 4 k g s ，最丰年输沙率和最枯年之比为1 8 1 。 这一比值也表明西江悬沙年际变化较北江和东江为小，东江来沙量变化最大。 老 斛 叁 辑 * 基 高 _ ， 料 叁 尊 岳 前 高 专 _ ；i l 蚤 撂 睁 型 1 9 7 31 9 8 0 年份 图2 - 1 6 西江高要站逐年距平均输沙率( 1 9 5 9 2 0 0 3 ) 2 0 0 l 1 9 7 31 9 8 01 9 8 7 年份 图2 1 7 北江石角站逐年距平均输沙率( 1 9 5 9 2 0 0 3 ) 年份 图2 1 8 东江博罗站逐年距平均输沙率( 1 9 5 9 2 0 0 3 ) 1 6 0 坫m 0 七m 坫卸 娜猢啪。亏；m 帅如如0趵 第2 章研究区域基本特征及变化 ( 2 ) 流域近十几年来水来沙变化趋势 前面分析了珠江流域来水来沙近5 0 年的变化特征，那么近十几年珠江流域 来水来沙特征变化趋势是怎样的呢? 根据1 9 5 9 2 0 0 3 年西江高要、北江石角和东江博罗三个水文站的逐年水沙资 料( 表2 3 ) 和多年平均水沙资料( 表2 4 ) ，