长江口历年入海水量月年变化特征分析

　　摘要：徐六泾水文站是长江干流最下游的流量控制站，从2005年起进行潮流量整编工作，现已获得连续多年完整的、较高精度的潮流量整编成果。通过对徐六泾水文站历年(2005～2014年)潮流量整编成果进行统计，计算各年月统计量，分析潮量、潮流量一般规律及年月变化特征，并将徐六泾水文站与大通站水量进行了比较分析。结果表明：①徐六泾站历年年涨潮量平均为4 158亿l113，年落潮量平均为12 732亿I113，年落潮量是涨潮量的3倍，年净泄潮量即年径流量平均为8 574亿m3;②徐六泾站历年年涨落潮潮量、净泄潮量、涨落潮流量、涨落潮历时年内分配不均、汛枯季分配不均;③徐六泾站年径流量约占大通站的97.20-/0，且两站变化趋势一致，进一步表明徐六泾站潮流量整编成果合理可靠。

　　关键词：入海水量;月年变化特征;潮流量;徐六泾站;长江口

　　《红水河》(双月刊)创刊于1982年，由广西电力有限公司主管，广西水力发电工程学会和广西电力工业勘察设计研究院共同主办，季刊，国内外公开发行。

　　长江口属于海陆双向性河口，徐六泾水文站(以下简称“徐六泾站”)位于长江口段，地处江苏省常熟市新港镇，建于1984年，为长江河口段水文要素观测的基本站。徐六泾断面宽5 88lm，为复式河床结构，采用代表线法测验与整编潮流量过程。由于徐六涇站测流断面在涨落潮过程中的流速分布变化比较复杂，以单线或双线组合作为代表线整编潮流量过程精度相对较差，只有多线组合才能满足潮流量整编精度的要求，因此在徐六泾水文断面设置了4只遥测浮标，从左向右依次为1，2，3，4号浮标及2号水文平台[1-2]。

　　2005年，根据代表线法测流原理，采用浮标ADCP，结合平台ADCP的测流系统，徐六泾站集成应用多传感器技术、控制和数据传输技术和计算机处理技术，创新了潮汐河段潮流量测验、整编技术和方法，使测验方式和数据处理高度智能化，实现了潮流量整编[3-4]。 徐六泾站是长江干流最下游的流量控制站，集水面积180万km2，距长江口外拦门沙滩顶约120 km，测得的水量资料能准确地反映进入长江河口区的水量特性[5-7]。因此本文以徐六泾站2005 - 2014年(简称“历年”，下同)潮流量整编成果作为长江口人海水量成果来进行分析统计，并计算分析长江口历年人海水量的月、年特征变化[8]。

　　1 潮量变化特征

　　1.1 年特征值

　　1.1.1 年潮量

　　历年年潮量特征值统计见表l。由表1可知，年涨潮量平均为4 158亿m3，年落潮量平均为12 732亿m-3，年净泄潮量平均为8 574亿m3，年落潮量约是年涨潮量的3倍。历年中2010年净泄潮量(径流量)最大，为10 440亿m3;2006年和2011年为长江特枯水年，净泄潮量分别为7 159亿m3，7 149亿m3;最丰年与最枯年净泄潮量比约为1.5。

　　历年汛期(5 - 10月，下同)总涨潮量平均为1 720亿m3，总落潮量平均为7 520亿m3，总净泄潮量平均为5 800亿m3，总落潮量约是总涨潮量的4.4倍。历年非汛期(11 -4月，下同)总涨潮量平均为2 438亿m3，总落潮量平均为5 212亿m3，总净泄潮量平均为2 774亿m3，总落潮量约是总涨潮量的2.1倍。

　　历年年涨潮量、落潮量与净泄潮量变化过程见图1。从图1可知，2005-2014年涨、落潮和净泄潮量在历年平均值上下波动，近年来未出现趋势性变化，但近10 a中出现了两个特枯水年，水量总体偏枯。1.1.2年最大(小)潮量

　　历年最大潮量统计见表2，历年最小潮量统计见表3。

　　由表2可知，在2005 - 2014年间，年最大涨潮量出现在2007年12月25日(农历11月16日)，最大落潮量和最大净泄潮量均出现在2012年8月9日(农历6月22日)。由表3可知，在2005 - 2014年间，年最小涨潮量出现在2006年9月2日(农历7月10日)，最小落潮量出现在2008年3月3日(农历1月26日)，最小净泄潮量出现在2006年11月22日(农历10月2日)。

　　1.2 年内变化特征

　　1.2.1 月总潮量

　　2005 - 2014年年内平均各月总涨(落)潮量占全年百分比变化率见图2。涨潮、落潮及净泄潮量年内分配不均匀，净泄潮量年内分配比相对更加集中。

　　由图2可知，历年平均月总涨潮量最大的是1月，最小的是7月，其中5-9月相对偏少。历年平均月总落潮量最大的是8月，最小的是2月，5-9月落潮量偏多，与涨潮量变化相反。历年平均月总净泄潮量最大的是7月，最小的是2月。与历年平均值比较，变化趋势与落潮量一致，5-9月潮量偏多，变化幅度较落潮量大。

　　汛期(5 - 10月)涨潮量占全年的41.4%，落潮量占全年的59.1%，净泄潮量占全年的67.7%。落潮及净泄潮量主要集中在汛期，其中主汛期(7-9月)落潮量占比达32.2%，净泄潮量占比达38.8%。而涨潮量主要集中在非汛期，1月占比最大，占全年的10.8%，汛期的7月分配比仅为5.0%。

　　1.2.2 月最大(小)潮量

　　2005 - 2014年月最大(最小)潮量统计见表4。月最大涨潮量出现在12月，最大落潮量出现在8月，最大净泄潮量出现在8月。月最小涨潮量出现在8月，最小落潮量出现在3月，最小净泄潮量出现在11月。

　　2 潮流量变化特征

　　2.1 年变化特征

　　历年潮流量特征值统计见表5。历年平均潮流量为27 200 m3/s，汛期历年平均潮流量为36 500 m3/s，非汛期历年平均潮流量为17 800 m3/s。

　　潮流量的变化过程与前述的净泄潮量的变化规律是一致的，2010年是长江丰水年，上游来水量较大，徐六泾站的潮流量也相应较大，年平均潮流量为33 100 m3/s，为历年中最大流量;2006和2011年是长江两个特枯水年，潮流量较小，该站2011年年平均潮流量为22 600 m3/s，为历年中最小流量。历年最大涨急流量为153 000 m3/s，出现在2006年10月9日(农历8月18日)，最大落急流量为124 000 m3/s，出现在2005年9月6日(农历8月3日)。

　　2.2 年内变化特征

　　2.2.1 月平均潮流量

　　由表5可知，历年月平均潮流量最大的是7月，为45 000m3/S;最小的是1月，为13 600 m3/s。

　　与历年平均值比较，1-4月潮流量偏小，变化幅度介于7.1%～26.8%，其中2月减幅最大，4月减幅最小，其变化趋势和幅度与月净泄潮量一致;5-12月潮流量较历年平均值偏大，变化幅度介于0.5% - 31.3%，10月增幅最大。2005 - 2014年月平均潮流量统计见图3。

　　2.2.2 月涨(落)急流量

　　历年月漲(落)急流量特征值统计见表6。由表6可以看出，最大涨急流量一般出现在9，10，11月，最小涨急流量一般出现在7，8，9月。最大落急流量一般出现在6，7，8，9月，最小落急流量一般出现在2，3，10月。总体来看，各月最大涨急流量相差不大，各月最大落急流量相差较大。月涨(落)急流量充分反映出长江河口是丰水、中等潮汐强度的河口，径流和潮流两股动力在时空范围内的复杂变化及相互消长。

　　3 潮流历时变化特征

　　3.1 年变化特征

　　历年平均涨、落潮流历时特征值统计见表7。历年年均涨潮流历时3.85 h，年均落潮流历时9.17 h，平均潮流历时落潮是涨潮的2.4倍。汛期(5- 10月)平均涨潮流历时3.41 h，落潮流历时10.04 h，汛期潮流历时落潮是涨潮的2.9倍;非汛期(11 -4月)平均涨潮流历时4.29 h，落潮流历时8.30 h，非汛期落潮流历时是涨潮的1.9倍。

　　历年涨落潮流历时长短与潮流强弱相对应。2010年为丰水年，上游来水量较大，涨潮流强度相对较弱，年均涨潮流历时在历年中最短，为3.58 h;而2011年特枯水年上游来水量较小，涨潮流强度相对较强，年均涨潮流历时在历年中最长，为4.15 h。落潮流历时与涨潮历时变化相反，2010年平均落潮流历时最长，为9.92 h，2011年平均落潮流历时最短，为8.47 h。

　　汛期落潮流历时较长，历年中平均落潮流历时最长为11.42 h(2010年)，最短为8.95 h(2011年)，历时差为2.47 h;非汛期涨潮流历时较长，历年中平均涨潮流历时最长为4.43 h(2011年)，最短为4.13 h(2005年)，历时差为0.30 h。

　　年内各月中，1月涨潮流历时比较长，历年1月涨潮流历时平均为4.51 h，年内各月中7月涨潮流历时比较短，历年7月涨潮流历时平均为2.99 h，相差1.52 h;落潮流历时正相反，历年1月落潮流历时平均为7.93 h，历年7月涨潮流历时平均为11.09 h，相差3.16 h。

　　历年涨潮流历时最长为6.86 h，出现在2007年的2月(农历2006年12月26日);历年落潮流历时最长为99.42 h，出现在2008年9月(农历8月8日)。

　　3.2 年内变化特征

　　3.2.1 月平均涨(落)潮流历时

　　年内各月统计见表8。历年月均涨潮流历时最长的为1月，达4.51 h，最短的为7月，为2.99 h;历年月均落潮流历时最长的为8月，达11.15 h，最短的是1月，为7.93 h。

　　3.2.2 月最大(小)涨(落)潮流历时

　　历年月最大(小)涨(落)潮流历时特征值见表9。从表9可知，历年最大涨潮流历时一般出现在1，2，3月，最小张潮流历时一般出现在8，9，10月。最大落潮流历时一般出现在7，8，9月，最小落急流量出现在1，2，3月。总体来看，各月最大涨潮流历时相差不大，各月最大落潮流历时相差较大，其中9月落潮流历时(最大月)是最小的1月(最小月)的4倍多。

　　4 徐六泾站和大通站水量比较

　　4.1 徐六泾年潮量和大通站年径流量比较

　　大通水文站(以下简称“大通站”)是长江下游最后一个干流流量控制站，距徐六泾站约515 km，距长江口门(原50号灯标)约697 km。该站位于长江感潮河段最上端，控制流域面积占长江流域总面积的95%，是长江人海水沙的参考站，其水沙特性的变化对下游河口的水流运动、河床演变等有着重要的影响[9-13]。

　　徐六泾站历年统计资料表明：净泄量比同期大通站年平均径流量大2.8%，即徐六泾断面过境水量的97.2%来自大通站的径流量，且两站变化趋势一致，见图4。

　　4.2 徐六泾月潮量和大通站月径流量比较

　　徐六泾站的净泄潮量年内分配不均(见图5)，洪季5 - 10月的净泄量占全年的67.5%(其中7，8，9月占全年的38.4%)，枯季11月至翌年4月的净泄量占全年的32.5%。7月份为输水高峰季节，其净泄量占全年14.3%;2月份为输水最小月份，占全年的4.1%。净泄量年内分配比与大通站基本一致。

　　5 结论

　　根据代表长江口水文要素观测的徐六泾站潮流量整编成果进行分析统计，可以得出以下结论。

　　(1)历年年均涨潮量为4 158亿m3，年均落潮量为12 732亿m3，年均净泄潮量为8 574亿m3，年落潮量是涨潮量的3倍。

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