河口水文学

研究河口水流的特性、泥沙运动及其演变规律的学科，为河口开发和综合利用提供科学依据，是水文学的分支学科。

河口特性

河口是河流与海洋交界的过渡区。在河口区，河流水位受海洋潮汐影响的最远点称潮区界，涨潮水流上溯的最远点称潮流界，涨潮水流中咸水所及的最远点称咸水界。潮区界、潮流界和咸水界的位置，随河流径流大小和潮汐强弱而异，但三者的相对位置不变。

在河口区的不同部位，水流和泥沙的运动特性不相同。在潮区界和潮流界之间，水位随潮汐涨落而周期性地升降，但水流方向始终指向下游，为单向水流，泥沙运动遵循无潮河流的规律。在潮流界和咸水界之间，水流周期性地往复运动，在涨落潮过程中经历憩流期，流速和流向随潮波进退而变化，底沙也往复进退，悬沙则上扬和落淤交替。在咸水界以下，根据淡水和咸水的混合情况，河口水流特性可分为3种类型:①强混合型。在浅水河口，由于径流、潮汐和风的综合作用，咸淡水强烈混合，含盐度在垂直方向分布较均匀，在水平方向自上游向下游递增［图（a）］。②弱混合型。含盐度垂向分布有明显梯度，但往往无明显咸淡水分层现象［图（b）］。③高度成层型。垂直方向上咸淡水界面清晰可辨，盐水呈楔状向上游潜入，称为盐水楔异重流。咸水界以下的泥沙运动表现出絮凝现象、浮泥运动和出现最大浑浊带等许多特点［图（c）］。

河口水流特性类型示意图

（a）强混合型；（b）弱混合型；（c）高度成层型

学科研究方法

河口水文学是河流水文学与海洋水文学的边缘学科，它把这两门学科的基本原理和方法综合应用于河口问题的研究中，并广泛吸收和应用流体力学、水力学、化学、生物学和地理学的研究成果和方法。河口水文观测是河口水文学研究的重要手段，包括长期的定点观测和不定点的短期观测，观测内容包括流速和流向、波浪要素、含沙量、含盐度、风速和风向、河床质和水下地形等。在河口泥沙运动和河口河床演变的研究中，模型试验是经常使用的重要手段。建立河口水流和泥沙运动的物理模型和数学模型，借助计算机模拟和求解河口水流、泥沙运动的基本规律，是现代河口水文学研究的基本方法。

研究简史

早在1 600年前，中国东晋葛洪（281—316）在《抱朴子》一书中，已提到钱塘江河口水流是一种“其势不泄”的往复波动现象。1842年英国G.B.艾里采用调和函数描述河口水流波动现象，提出了河口潮波理论。19世纪末，A.J.C.B.de. 圣维南方程组用于河口水流研究中，成为近代河口水流计算的基础。近代河口泥沙运动研究始于20世纪50年代，美国H.A.爱因斯坦和R.B.克朗通过在旧金山湾多年的观测和试验，指出海水中黏性泥沙的运动形式与含沙浓度和絮凝作用有关，为揭示河口泥沙运动和河口河床演变的规律奠定了基础。中国近代河口水文观测始于1913年在长江吴淞口设立潮位观测站，逐时记录潮位过程。1917年在长江口、海河口、珠江口等处设站观测风浪、潮位等。20世纪50年代，开始在长江河口区进行全潮同步多条垂线水文观测。