長江口是一個豐水、多沙、中等潮差、有規律分汊的三角洲河口，在徐六涇以下被崇明島分為南支和北支，南支在瀏河口以下被長興島和橫沙島分為南港和北港，南港下段又被水下沙洲九段沙分為南槽和北槽，從而形成了長江口三級分汊、四口 \\( 北支、北港、南槽、北槽\\) 入海的形勢 \\( 圖 1\\) ?！緢D略】
本文分析的南港河段指吳淞口至南北槽分汊口之間的河段，河段長度約 30 km，平均河寬6 km。該河段北岸自上而下有振華港機集團、中海修造船基地、中船長興造船基地，南岸為上海港外高橋港區一期至六期，研究本河段演變特征具有重要的工程意義。前人通過物理模型試驗，數值模擬等手段對南港分汊口演變、河槽沖淤變化、工程對河勢影響等做了大量研究。結果表明:
南、北港分汊口的河勢十分嚴峻，須采取相應措施穩定分汊口河勢使其向著有利于穩定河勢的方向發展; 2000—2004 年南港主槽處于沖刷狀態，2004 年后轉為淤積; 近年來，人類無序采砂對南港河勢有著不利的影響。本文重點討論南港瑞豐沙的演變過程及近年來南港演變特征，為南港河勢穩定及各項工程提供理論依據和指導。
1 南港河床歷史演變
1.1 瑞豐沙形成前
自1843 年上海港開埠以來，長江口南港始終是一條上、下貫通的入海航道。由于洪水造床作用南、北港分流、分沙量調整及南支下段橫向汊道頻頻切灘，使南港在近 160 年中出現過幾次較大的淤積期。第一次較大淤積發生在 1860—1880 年，因1860 年及1870 年長江流域發生2 次特大洪水過程 \\( 宜昌站最大洪峰流量分別為 92 500 m3\ue4d4s 和105 000 m3\ue4d4s\\) ，使北港成為長江口的排洪主槽，南港河槽明顯縮窄淤淺，淤積過程以淺灘活動沙下移為標志。當淤積體下移壯大成沙島后，南港主槽水深逐漸恢復。20 世紀上半葉，長江流域于1931 年、1935 年、1949 年及 1954 年發生過 4 次較大的洪水過程，南港成為主要出海通道。
根據圖 2 給出的 1958 年南港水域地形，南北港之間自上而下羅列著石頭沙、瑞豐沙、潘家沙、鴨窩沙、金帶沙和圓圓沙，沙洲之間有大小不等的串溝相隔，南北港的主分汊口位于石頭沙頭部，新崇明水道 10 m 等深線貫通南北，瑞豐沙沙嘴5 m 等深線在潘家沙與鴨窩沙之間串溝的下端附近，沙嘴與潘家沙由一條規模不大的縱向潮溝相隔，似為長興水道的雛形，自此以下到圓圓沙沙嘴，南港河槽呈形狀相當規則的 “U”型?！緢D2略】
1.2 瑞豐沙發育期
南港第二次淤積過程發生在 20 世紀 60 年代初至 70 年代末，具體表現為: 南港上口瀏河沙與中央沙連成一體，南支下泄水流在長興島西端石頭沙沖刷形成了一條南北走向的新崇明通道\\( 1958—1963 年\\) ，水流頂沖石頭沙及瑞豐沙，沖刷崩坍的 6 700 萬 m3泥沙中有 6 600 萬 m3淤積在南港，成為現今瑞豐沙嘴發育的基礎; 1962—1963 年，南港上口瀏河沙與中央沙之間切灘發育成新寶山水道 \\( 1962 年大通水文站最大洪峰流量為 68 300 m3\ue4d4s\\) ，南北港分流口處的中央沙頭受沖刷節節后退; 1963—1971 年沙頭 － 5 m 等深線沖刷下移 3. 3 km，沖刷下的 6. 04 億 m3泥沙中有3. 20 億 m3進入南港，這些泥沙不僅使南港主槽普遍淤高 2 ～5 m，而且使瑞豐沙嘴擴大延伸，迫使南港 “U”型單一河槽形態分化為 “W”型復式河槽 \\( 圖 2 中 1973 年南港地形\\) ，這種淤積趨勢一直延續至 1978 年。直至 1998 年長江口深水航道工程開工，南港河段基本維持較好的 “W”型復式河槽。
1.3 瑞豐沙挖沙沖刷期
1998 年以來，受南港上口的局部河勢變化和瑞豐沙無序采砂的影響，瑞豐沙中部串溝發育并持續擴大，沙體中部 8 m 線已斷開，8 m 以淺沙體體積也明顯減小，5 m 以淺中下沙體已沖失殆盡。
李玉中指出瑞豐沙過去存在非法采砂活動，在一定程度上加劇了瑞豐沙沙體沖刷。李茂田通過多波束探測及數字高程模擬技術發現采砂坑、陡坎與滑坡體形成的主要受采砂及其引起的瑞豐沙頂部水沙通量調整控制，采砂引起瑞豐沙頂部過水斷面增加 8 240 m2。
在人工采砂作用下，2001 年 8 月瑞豐沙中部切割形成 5 m 串溝 \\( 圖 3\\) ; 2004—2007 年是瑞豐沙中部串溝沖刷發展最快的時段，同時也是 5 m以淺下沙體沖刷消失最快的時段?！緢D略】
在落潮流作用下，瑞豐沙中部串溝不斷展寬、增深，瑞豐沙下沙體面積不斷減小，2005 年 11 月，瑞豐沙中部水深約 8. 3 m; 至 2007 年 2 月，該串溝水深達到 9 m，寬度接近 1 km，同時瑞豐沙下沙體 5 m 線基本消失。由于瑞豐沙下沙體的劇烈沖刷，南港河槽形態也從原先的 “W”型復式河槽向 “U”型河槽轉變。與瑞豐沙中、下沙體沖刷相對應，南港南岸 河 槽 淤 積，長 興 水 道 上 段 淤 積、中 下 段沖刷。
2 南港近期演變特征
上述分析表明，瑞豐沙因挖沙引起的劇烈沖刷主要發生在 1998 年之后，南港河床斷面形態、過水斷面積、河槽容積均發生了較大的變化。
本文利用1998 年以來1 年4 次固定斷面水深測量資料對南港近期演變進行分析。分析斷面編號采用現場固定監測斷面編號。A1 斷面位于南港上段南、北港分流口附近; A4 斷面為南港中上段; A7斷面位于馬家港附件瑞豐沙串溝嚴重區段; A10斷面位于南港中下段，瑞豐沙嘴附近 \\( 圖 4\\) ?！緢D4】
2.1 河槽容積變化
河槽容積是反映河段水動力和河床斷面調整綜合作用的一個重要指標。統計中考慮中潮位\\( 吳凇基面 +2. 0 m\\) 和深水區 \\( 吳淞基面 －5. 0 m\\)以下河槽容積 2 個指標。
1998 年之后南港河槽容積變化與本河段內瑞豐沙的演變有直接關系 \\( 圖 5\\) 。1998 年 5 m 以深南港容積接近 6 億 m3，1998—2000 年小幅沖刷約0. 3 億 m3，2000—2002 年小幅淤積約 0. 2 億 m3，2003—2006 年 5 m 以深容積增大較多，容積增大約0. 6 億 m3，2007 年開始增加緩慢，但沖刷趨勢一直保持不變，至 2012 年 5 m 以深容積達6. 88 億 m3，相對 1998 年增長率為 14. 6%。1998—2005 年，南港總容積有小幅增加，約 0. 6 億 m3，2006 年開始南港明顯沖刷，總容積逐年增大，3 年內容積增大0. 7 億 m3，2008 年后趨于穩定，并小幅增長，至2012 年增幅不到 0. 1 億 m3，相對于 1998 年增長率為 10. 2%?！緢D5】
2.2 斷面積變化
南港是較為典型的河口地形，上段斷面面積小于中下段斷面面積 \\( 圖 6\\) 。從時間過程上看，A1 斷面面積總體相對穩定，變化幅度在 5 萬 m2之內。A4 斷面從 1998 年以來，斷面面積逐年減少，2001 年后開始緩慢增大，2004 年以后淤積趨于平穩，總體上斷面面積保持不變。A7 斷面處在瑞豐沙體中部串溝最為明顯的地方，所以變化幅度最為劇烈，在 2005 年前一直保持著沖刷態勢，之后淤積，斷面面積保持在 7 萬 m3左右。A10 斷面位于南港中下段，與 A7 斷面相似，在 2005 年前后，河道小幅沖刷，這與深水航道整治工程和人工挖沙密不可分，2005—2010 年回淤現象明顯，斷面面積明顯減小，從 1998 年 7 萬 m2至 2008 年以后不足 6. 5 萬 m2，2008 年以后基本保持不變?！緢D6】
2.3 斷面形態變化
如圖 7 所示，南港各個典型斷面，在 1998—2010 年間都有不同的變化規律，下面對各斷面逐一進行分析。A1 斷面為南港上斷面，位于吳淞口附近，該斷面形態比較復雜，自北向南依次為中央沙、長興水道上口、瑞豐沙灘頂、南港主槽; 總體來說，長興水道上口變化幅度較小，瑞豐沙灘頂高程變化幅度也相對較小，瑞豐沙南側沙體變化幅度較大。具體表現為 2000—2006 年，由于上游的新瀏河沙包和新瀏河沙大量沖刷下泄，底沙沿著瑞豐沙南側淤積; 2006 年以后，由于新瀏河沙護灘工程以及中央沙圈圍工程的實施，上游下泄底沙減少，瑞豐沙南側沙體出現大幅沖刷，同時南港主槽的深槽明顯偏北，南岸出現大幅淤積?！緢D7略】
A4 斷面位于南港中上段，，從 1998 年以來，長興水道形態穩定，緩慢淤積幅度在 2 m 以內;瑞豐沙體較為穩定，瑞豐沙沙頂高程基本不變;南港主槽逐年沖刷，但南港北側沙體出現明顯淤積，深槽南偏，南岸穩定。A7 斷面位于南港中部馬家港上游附近，該斷面的變化具有十分特殊的意義。1998 年瑞豐沙灘頂水深為 4 m，斷面形態呈明顯的 “W” 型。
1999 年開始出現沖刷，到 2010 年，該斷面灘頂水深增深至 9 m 左右。1998 年至 2004 年長興水道深槽和南港主槽的深槽部位同時出現明顯淤積，斷面形態已經向 “U”型轉化。從斷面形態上看南港南岸淤積，深泓位置明顯北移。2004—2010 年，南港深槽持續維持北偏的位置，而長興水道一側的水深基本穩定。A10 斷面位于南港中下段，1998 年瑞豐沙頂水深 為 2. 5 m，斷 面 形 態 呈 明 顯 “W” 型。
2001 年后沙體開始沖刷，并向北偏移; 至 2010 年沙頂水深達 8 m，斷面形態向 “U”型轉變。長興水道深槽略有沖刷，最大水深保持在 17 m 左右。
南港主槽靠近南岸部分呈現明顯淤積，最大水深從 1998 年近 15 m 至 2010 年已不足 11 m。
綜合分析 4 個斷面形態，南港上游斷面形態相對穩定，瑞豐沙基本保持著穩定態勢，南港主槽有 1 m 以內的刷深，主槽北側及長興水道有小幅淤積。瑞豐沙中下段及下段沖刷劇烈，沙頂水深由 1998 年 5 m 沖刷至超過 10 m，沙頂北偏，主槽北側沖刷，南側淤積，深泓線北偏，長興水道也小幅淤積，淤積幅度在 1 m 左右。由此看來南港逐步向著寬淺河槽發展。
3 結論
本文根據長江口南港河段歷史地形資料，分析了瑞豐沙的形成、發育以及沖刷過程，重點分析了近 10 余年來瑞豐沙變遷對南港河段河槽容積、過水斷面積以及斷面形態的影響。
1998—2007 年，由于挖沙影響，瑞豐沙中部以下發生劇烈沖刷，南港中下段 “W”型河槽逐漸向著 “U”型發展。南港上游斷面穩定，下游斷面減小約 5000 m2，河槽總容積增大 1. 3 億 m3，5 m 以深容積增大 0. 7 億 m3。2007—2010 年，瑞豐沙沖刷趨于平緩，南港斷面面積相對穩定，河槽總容積及 5 m 以深容積仍保持增大趨勢，但增大幅度緩慢。南港中下段主泓北偏，主槽南側淤積、北側沖刷。河槽呈現出寬淺的狀態。瑞豐沙下沙體受沖刷后因供沙不足而難以恢復，使得南港逐步向寬淺型河槽發展。
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