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黄浦江干流水域潮汐特征分析
沈欢欢1 ,李大刚2
（1. 中交上海疏浚有限公司，上海 200136;
2. 上海达华测绘有限公司 ，上海 200136）
摘 要： 为进一步研究黄浦江潮汐变化规律，基于2016年6月黄浦江干流水域12个潮位站大潮、中潮、小潮期间同时实测潮汐数据，采用准调和分析方法，对黄浦江干流水域进行潮汐要素计算，并对该流域的潮汐特征进行了分析，结果表明：黄浦江干流潮汐具有一样的变化规律，呈现出规则半日潮的特征；黄浦江从上游到下游，潮差逐渐增大，涨潮历时逐渐增大，落潮历时逐渐减小。
关键词：黄浦江；潮汐特征；调和分析
Analysis of the Characteristics of Tidal
in Huangpu River
SHEN Huanhuan，LI Dagang
(1. CCCC Shanghai Dredging Co., Ltd., Shanghai 200136, China；
2. Shanghai Dahua Surveying and Mapping Co., Ltd., Shanghai 200136, China)
Abstract: To further study the tidal law of the Huangpu River, based on the tidal data measured at the same time during the flood tide, moderate tide and neap tide of the 12 tidal stations in Huangpu River in June 2016, the statistical analysis method was used to calculate tidal factors and analyze the tidal characteristics, it is found that the tidal changes were basically the same, it was regular semi-diurnal tide, and from upstream to downstream, The tidal range of each station gradually increased, the duration of the flood tide gradually increased, and the ebb tide gradually decreased in Huangpu River.
Key words: Huangpu River； tidal characteristic； reconcile analysis
1 概述
黄浦江是孕育上海的母亲河，以上海市青浦区朱家角镇淀峰淀山湖为发源地，在吴淞口注入长江，是长江的主要支流之一。有效利用和开发黄浦江港口航道，能够为上海“四个中心”和现代化国际大都市地位实现奠定重要基础，因此关注黄浦江潮汐特征对上海经济的发展具有战略意义。
水文特性研究一直是港口航道维护、海岸地形演变、近岸海洋工程影响等河口海岸泥沙工程的关键，由于受潮流、径流、地形、降雨、风等诸多因素的作用，黄浦江水文泥沙运动深受潮汐、潮流、径流、陆架环流的输送影响，使得来自长江口和黄浦江上游的泥沙参与了黄浦江泥沙运动过程，其水动力机制以及随之产生的泥沙问题相当复杂。[1,2]随着城市的发展，黄浦江航运服务业、港口建设、水利规划建设等社会环境的复杂性及台风、降雨等气候自然环境的多变性，黄浦江干流潮汐变化特征也呈现复杂性、多变性等特征。为更好服务航运、施工、水利等多方面城市可持续发展，为利用潮汐特征规律进行人防人治工程，总结和统计黄浦江干流水域潮汐特征规律势在必行，并且黄浦江已有研究成果往往是某一特性区域的水文分布特性，大部分研究往往集中在上个世纪，对于黄浦江干流近期尤其是大范围同步观测资料的分析比较少，因此对近期黄浦江干流水域潮汐特征分析是今后讨论黄浦江发展的重要课题之一。
我国领土辽阔，河流纵横，针对河流的水文特性，我国学者也开展了大量研究，其中卢路等采用水文统计方法,分析了海河流域的1956-2008年的月尺度的径流、泥沙、暴雨洪水的年际变化及区域分布等水文特性,为海河流域水资源的合理开发利用提供理论分析依据。[3] 陈沈良等通过分析杭州湾口15个测站的大、中、小潮三个潮期的悬移质浓度变化规律，得出大、中、小潮周期流速和水位变化是各站含沙量变化的主要影响因素。张云发等通过对锦州港娘娘宫港区进行现场水文测验，并对水文资料进行分析研究，确定了施测海域潮汐属于不正规半日潮，高低潮不等现象明显，潮流属于不规则半日潮性质，观测海域潮流余流比较，垂线上流速呈表层到底层逐减的分布趋势，水体含沙量浓度较低，涨潮小于落潮，平面分布相差不大,为该港区的建设发展提供了重要的水文数据。
在此背景下，本文总结了黄浦江干流水域2016年6月的潮汐特征规律，对于黄浦江干流认识具有重要的理论意义和实用价值，为黄浦江水域潮汐特征规律的积累统计提供了基础。
2 研究方法
黄浦江干流水域包括吴淞口101#灯浮至黄浦江上游千步泾流域，为掌握干流水域规律，根据水运工程测量规范，相邻潮位站水位相位差小于2个小时，最大潮高差不大于1米的规范规定，布设12个水位站，站位编号为AD1-AD12，具体见表2-1 断面位置一览表。
表2-1 断面位置一览表
|
断面名称 |
具体位置 |
断面名称 |
具体位置 |
|
AD1 |
吴淞口 |
AD7 |
龙华水泥厂码头 |
|
AD2 |
长航轮船公司码头 |
AD8 |
装卸储运总公司码头 |
|
AD3 |
浦东煤气厂码头 |
AD9 |
龙吴港务公司码头 |
|
AD4 |
歇浦路轮渡站 |
AD10 |
粮油吴泾码头码头 |
|
AD5 |
水产二批码头 |
AD11 |
上海染料化工厂码头 |
|
AD6 |
水产二批码头 |
AD12 |
闵行发电厂码头 |
为了保证各断面及垂线同步观测且满足两涨两落潮流闭合要求，在2016年6月选择大、中、小三个潮汐进行同步观测，大潮期同步观测了31小时，中潮期同步观测了32小时，小潮期同步观测了31小时。潮位数据观测采用RBR自容式潮位计辅以人工验潮获得可靠数据，潮位基准采用“吴淞零点”，将观测成果数据按照潮位报表格式进行整体编辑、统计潮汐特征值，并采用调合分析所得调合常数计算分析潮汐性质，总结黄浦江干流水域潮汐特征。
3 数据处理及调和分析
本次潮位时间数据采集跨度达12个昼夜，因此选取11个分潮（O1、Q1、P1、K1、K2、N2、M2、S2、M6、M4、MS4）进行短期潮位调和分析。由于潮汐观测数据仅涉及大、中、小潮三个周日，选取6个分潮（O1、K1、M2、S2、M4、MS4）进行准调和分析得出这6个分潮的调和常数以及6个分潮的潮流椭圆特征值。根据《港口与航道水文规范》（JTS145-2015）要求，将主要全日分潮流WO1+WK2和主要半日分潮流WM2的长半轴之比作为判别潮流类型的标准。当(WO1+WK2)/WM2≤0.5时，属于规则半日潮流，当0.5<(WO1+WK2)/WM2≤2.0时，属于不规则半日潮流，当2.0<(WO1+WK2)/WM2≤4.0 时，属于不规则全日潮流，当4.0<(WO1+WK2)/WM2 时，属于规则全日潮流，如表3-1 各观测站实测资料计算所得的潮汐调和常数一览表。
表3-1 各观测站实测资料计算所得的潮汐调和常数一览表
|
|
分潮 |
Q1 |
O1 |
P1 |
K1 |
N2 |
M2 |
S2 |
K2 |
M4 |
MS4 |
M6 |
|
|
站名 |
|
||||||||||||
|
AD1 |
H(cm) |
4 |
19 |
10 |
31 |
21 |
111 |
49 |
13 |
19 |
22 |
6 |
|
|
g(°) |
124 |
148 |
205 |
209 |
341 |
7 |
57 |
61 |
324 |
353 |
215 |
||
|
AD2 |
H(cm) |
4 |
19 |
10 |
29 |
20 |
107 |
48 |
13 |
19 |
21 |
5 |
|
|
g(°) |
125 |
150 |
207 |
210 |
344 |
10 |
61 |
65 |
332 |
1 |
224 |
||
|
AD3 |
H(cm) |
3 |
18 |
9 |
26 |
19 |
100 |
44 |
12 |
18 |
21 |
5 |
|
|
g(°) |
129 |
154 |
211 |
215 |
352 |
18 |
70 |
74 |
350 |
21 |
253 |
||
|
AD4 |
H(cm) |
3 |
18 |
8 |
25 |
19 |
97 |
43 |
12 |
18 |
21 |
5 |
|
|
g(°) |
131 |
156 |
214 |
218 |
357 |
24 |
76 |
80 |
1 |
32 |
271 |
||
|
AD5 |
H(cm) |
3 |
17 |
7 |
23 |
17 |
91 |
40 |
11 |
18 |
20 |
4 |
|
|
g(°) |
134 |
159 |
218 |
222 |
3 |
30 |
82 |
86 |
17 |
49 |
299 |
||
|
AD6 |
H(cm) |
3 |
16 |
7 |
21 |
16 |
86 |
37 |
10 |
16 |
19 |
5 |
|
|
g(°) |
135 |
160 |
221 |
225
| |||||||||
