内 容 提 要

本书所阐述的河口动力学是一门正在发展中的新兴学科，

它以波浪潮流等海岸动力理论和粘性细颗粒泥沙运动为主要

科学依据，以河口河床演变分析和治理经验的总结为基础。

书中主要内容包括波浪运动；挟沙水流的基本方程；河口细

颗粒泥沙运动；河口河床演变；河口盐水入侵与污染扩散；

河口物理模型试验研究；河口数学模型研究等。

本书填补了我国在入海河口治理方面尚无理论专著的空

白。可供从事河口治理、港口航道等有关专业的科研、设计、

教学人员参考，也可作为有关专业的研究生教材。

目 录

出版说明

前 言

绪 论

第一章 河口潮汐现象

第一节 河口的一般特性

第二节 海洋潮汐现象

第三节 浅海潮波的传播

第四节 河口区的潮汐现象

参考资料

第二章 波浪运动

第一节 微幅波理论

第二节 有限振幅波动

第三节 椭圆余弦波

第四节 孤立波

第五节 波浪与水流的相互作用

第六节 长波理论

第七节 理想河口的潮波运动

第八节 实际河口的潮波运动

参考资料

第三章 河口泥沙运动

第一节 河口泥沙来源

第二节 河口泥沙运动基本形式

第三节 粘性泥沙

第四节 浮泥运动

参考资料

第四章 盐水入侵与污染扩散

第一节 河口盐水入侵概说

第二节 盐淡水混合过程中盐度扩散方程

第三节 盐度扩散方程的一维解析方法

第四节 盐水入侵的二维解析方法

第五节 优势流与环流

第六节 河口污染扩散

参考资料

第五章 潮汐河口挟沙水流的基本方程

第一节 一维潮汐挟沙水流基本方程

第二节 多维潮汐水流基本方程

第三节 潮汐河口输沙平衡基本方程

第四节 悬移物质紊动扩散方程

参考资料

第六章 河口河床演变

第一节 河口的分类

第二节 河口的分段及河床演变

第三节 中国四大河口的河床演变

第四节 人类活动对河口河床演变的作用

参考资料

第七章 河口物理模型

第一节 潮汐河口模型试验的发展和现状

第二节 河口模型的相似条件

第三节 模型沙的选择和加糙问题

第四节 验证试验

第五节 模型的布置和主要仪器设备

第六节 河口复合模型

参考资料

第八章 河口数学模型

第一节 几种常用的计算方法

第二节 潮流的数学模型

第三节 泥沙和河床变形数学模型

第四节 潮汐河口数学模型存在的若干问题

参考资料

后记

第一章 河 口 潮 汐 现 象

第一节 河口的一般特性

河口是由河流景观逐渐过渡到海洋景观。海洋景观表现有诸

多方面，海水受月、日引潮力作用，水面呈周期性升降的潮汐现

象，是比较直观的表现。但同海洋相比，河口口门以内的水体很

小，月、日引力对河口水体的直接作用，可略而不计。那末河口

地区的潮汐现象是如何产生的呢？迄今比较可信的解释，是海洋

潮波的传播，通过河口口门进入河口内的。以下我们对河口一般

特性的讨论，就是以这一概念为基础的。

（1）潮汐的变化有全日潮和半日潮之分。不论是全日潮还

是半日潮，潮波的周期T通常都很大，以致潮波波长L往往比河

口长度大得多。这种潮波具有前进波性质，是长波的一种类型

（在第二章中阐明），即水体有水平方向沿河槽轴线的位移，而

且流速沿水深一致，因此传播速度也同C0＝gh成比例。式中h是

水深，g是重力加速度。同水深相比，潮差通常是很小的。如果

潮周期T＝12.4h即447凹S的标准潮，水深假定为10m时，L0＝

C0T＝447km。除长江等少数几个河口的长度大于下个潮波波长

外，多数河口长度都小于潮波的波长。山区性河口的长度更短一

些，一般约在1/4～1/2L。。口门处的潮波已不属前进波性

质，而具有驻波的特性，这是潮波进入河口以后经多次来回反射

的结果。对于多数河口来说，口门处的潮波介于前进波与驻波之

间。

（2）潮波既是从河口口门传进，则当口门高潮时大量海水

暂时贮存在河口内，而在低潮时，这些水体又排泄入海。在河口

口门处潮汐涨落一次，意味着有一定的水体通过口门进出交换一

次，这样交换的水体体积称为潮棱体。在同一河口，潮棱体只是

随潮差而变，潮差大则潮棱体大，潮差小则潮棱体亦小。

值得注意的是在潮波进入河口的同时，上游下泄的淡水（径

流）仍连续不断地流入河口区。在一个潮周期内流入河口区淡水

的体积等于径流量乘以潮周期。这个淡水体积与海水潮棱体体积

之比，对河口类型的区分有重要意义，可以以此比值对某一河口

的一般特性得到一个大概的了解。例如美国特拉华河口（Delaware

RiverEstuary）淡水与海水潮棱体之比很小，约为1：100。我国

钱塘江河口亦有类似的情况，表明都是强潮河口。相反，美国密

西西比河口和我国西江河口磨刀门水道都是淡水流量较大，而潮

汐较弱，淡水与海水潮棱体之比大得多，接近于1：L对于一般河

口来说，淡水的体积往往要比海水潮棱体小一个数量级，所以河

口中的淡水一般对潮流的影响不大，潮流速大大超过淡水的平均

流速。

海水是含有盐分的咸水，从水质来看与淡水迥然不同，这是

海洋景观的另一种表现。河口是由河流景观过渡到海洋景观，是

淡水与咸水转换之地。在转换过程中，淡水在咸水中有扩散现象，

这是确定淡水体积与海水潮棱体相对比率大小的一个重要方面。

就大体来说，这个比率愈大，淡水在咸水中的扩散愈小，在河口

口门处的掺混往往很不充分。这类河口存在明显的盐水楔，称为

分层河口。如西江河口磨刀门、美国密西西比河口和巴西亚马孙

河口。淡水体积与海水潮棱体的比率愈小，淡水在咸水中扩散得

愈充分，因而全水深盐度的变化甚小，在垂线上盐度分布甚为均

匀，称为充分掺混型河口。例如，我国钱塘江河口和美国特拉华

河口。以上所举两种类型都是极端的情况，介于其间有各种不同

程度的部分掺混状态。在这一章里只是从河口一般特性的角度提

示一下，对于河口的分类在后面将作更详细的论述。