滦河河口潮滩多阶段恢复对水交换及水动力的影响机制与生态效益评估

本文通过水龄（water age）模型系统评估滦河河口潮滩多阶段生态修复工程对水交换能力与水动力格局的调控作用，揭示了弱潮低流量河口区径潮相互作用（runoff-tide interaction）的核心影响，为类似河口生态修复的阶段性规划与效益优化提供科学依据。

　　

Highlight

Study area

滦河流域位于中国河北省，总长约880 km，流域面积约44,750 km2。河床坡度约为0.75‰。该流域属温带季风气候，径流量季节性波动显著。夏季（6月至9月）洪水径流占入海总径流量的约65%。由于引水工程和上游水库的调控，非汛期入海径流量大幅减少，河口区呈现出典型的弱潮低流量特征。

Model validation

利用现场观测数据分别验证模型模拟的水位和流速结果。水位数据来源于天津、曹妃甸和秦皇岛的潮位站（图1b），以及河北省海洋地质资源调查中心（HCMGRS）于2020年在滦河河口设立的临时潮位测量点R1（图1c）。潮位通过水位计测量。潮位站的验证时段为2020年7月6日至9日，而R1点的验证时段为2020年9月17日至20日。流速数据则来自HCMGRS于2020年9月17日至18日在滦河河口进行的走航式ADCP（Acoustic Doppler Current Profiler）测量。

Water age under tidal and runoff interactions

河口的水交换受径流（runoff）和潮汐流（tidal currents）的相互作用控制。在相同的潮汐条件下，河流径流的减少会显著削弱水交换强度（Qiu et al., 2025），这反映为水龄（water age）的显著增加（图6）。潮汐波动也会导致水龄的变化，这种波动在枯水季更为明显（图7）。这一特征在许多河口都很常见（Du et al.）。

Conclusions

本研究建立了一个水动力-水龄耦合模型，系统分析了滦河河口的水动力特征和水交换过程。主要结论如下：

1. 1.

   河流径流（riverine discharge）和向海潮汐（seaward tides）共同塑造了微潮河口（micro-tidal estuary）的水交换特征。其中，径流的影响更为显著，直接决定了交换强度的大小；而潮汐波动仅能引起水龄的轻微振荡。

2. 2.

   [内容缺失]

（注：原文Conclusions部分第二条内容为空，故未翻译具体内容。后续部分如Uncited references、CRediT等因问题要求仅翻译至第二个Conclusion，故在此停止。）