象山湾夏季大潮期间潮内与潮间沉积动力特征及其环境意义

针对象山湾日益严峻的环境问题，研究人员通过同步观测主航道与潮滩的沉积动力过程，揭示了夏季大潮期间悬浮泥沙浓度(SSC)的五阶段(涨潮)和三阶段(落潮)变化规律，发现主航道以平流主导、潮滩以再悬浮主导的输运机制，为海湾污染物迁移模型构建提供了关键科学依据。

　　

象山湾作为东海最大的海水养殖基地之一，正面临日益严重的环境挑战。这个半封闭海湾的沉积物不仅是污染物的"储存库"，更可能在动力作用下成为二次污染源。尽管早期研究揭示了湾口存在两层环流结构，但占海湾面积三分之一的潮滩区域沉积动力过程长期被忽视。这种认知空白使得我们难以准确评估污染物在湾内的迁移路径和归趋。

中国国家自然科学基金和科技部重点研发计划资助的研究团队，通过主航道与潮滩的同步观测，首次系统揭示了夏季大潮期间象山湾上段的沉积动力特征。研究发现主航道悬浮泥沙浓度(SSC)呈现显著的五阶段(涨潮)和三阶段(落潮)变化模式，这种不对称性源于海湾内持续存在的向海SSC梯度。潮滩区域则表现出涨潮以平流主导、落潮以再悬浮主导的鲜明对比。更值得注意的是，主航道残留环流呈现全水深向陆的单层结构，而潮滩则表现出向海和向南的二维输运特征。

研究采用ADCP(声学多普勒流速剖面仪)和OBS(光学后向散射仪)进行水文泥沙同步观测，结合潮位站数据构建动力背景场。通过通量分解法量化了平流通量与潮泵通量的相对贡献，并采用EOF(经验正交函数)分析解析了SSC时空变化的主控因素。

Intra-tide asymmetry of currents and SSC
观测显示主航道沿航道方向的涨潮流持续时间显著长于落潮流，但起始阶段的低流速期(约110分钟)抵消了这种不对称性。潮滩流速较主航道弱40%，且潮流转向提前约140分钟。SSC变化在航道呈现"快速上升-峰值平台-缓慢下降"的独特模式，而潮滩则表现为涨潮平流主导的单峰和落潮再悬浮主导的双峰特征。

Residual currents and sediment fluxes
主航道残留环流受正压机制控制，形成全水深向陆的单层结构。潮滩残留流则呈现沿航道向海、横航道向南的输运模式。潮泵通量在航道向陆(约占总通量32%)、在潮滩向海(约28%)，但平流通量始终占据主导地位(>65%)。

Summary and conclusions
该研究首次量化了象山湾潮滩-航道系统的耦合效应，揭示平流通量主导的沉积物输运会使污染物向主航道富集，而潮泵效应则促进污染物向潮滩扩散。这一发现为构建高精度海湾环境模型提供了关键参数，对水产养殖区污染防控具有重要指导价值。研究特别指出，未来海湾环境评估必须考虑潮滩的动力"缓冲器"作用，这对半封闭海湾的生态管理具有普适性意义。