河口水文學

河口水文學是河流水文學與海洋水文學的邊緣學科，它把這兩門學科的基本原理和方法綜合應用於河口問題的研究中，並廣泛吸收和應用流體力學、水力學、化學、生物學和地理學的研究成果和方法。河口水文觀測是河口水文學研究的重要手段。包括長期的定點觀測和不定點的短期觀測，觀測內容包括流速和流向、波浪要素、含沙量、含鹽度、風速和風向、河牀質和水下地形等。在河口泥沙運動和河口河牀演變的研究中，模型試驗是經常使用的重要手段。建立河口水流和泥沙運動的物理模型和數學模型，藉助計算機模擬和求解河口水流、泥沙運動的基本規律，是現代河口水文學研究的基本方法。 ^[2] 

早在1600年前，中國東晉葛洪(281年-316年)在《抱朴子》一書中，已提到錢塘江河口水流是一種“其底勢不泄”的往復波動現象。1842年英國G.B.艾裏採用調和函數描述河口水流波動現象，提出了河口潮波理論。19世紀末，A.J.C.B.de．聖維南方程組用於河口水流研究中，成為近代河口水流計算的基礎。近代河口泥沙運動研究始於20世紀50年代，美圍H．A．愛因斯坦和R．B．克朗通過在舊金山灣多年的觀測和試驗，指出海水中黏性泥沙的運動形式與含沙濃度和絮凝作用有關．為揭示河口泥沙運動和河口河牀演變的規律奠定了基礎。中國近代河口水文觀測始於1913年在長江吳淞口設立潮位觀測站．記錄逐時潮位過程。1917年在長江口、海河口、珠江口等處設站觀測風浪、潮位等。20世紀50年代，開始在長江河口區進行全潮同步多條垂線水文觀測。 ^[2] 

河口是河流與海洋交界的過渡區。在河口區，河流水位受海洋潮汐影響的最遠點稱潮區界，漲潮水流上溯的最遠點稱潮流界，漲潮水流中鹹水所及的最遠點稱鹹水界。潮區界、潮流界和鹹水界的位置，隨河流徑流大小和潮汐強弱而異，但三者的相對位置不變。在河口區的不同部位，水流和泥沙的運動特性不相同。在潮區界和潮流界之間，水位隨潮汐漲落而週期性地升降，但水流方向始終指向下游，為單向水流，泥沙運動遵循無潮河流的規律。在潮流界和鹹水界之間，水流週期性地往復運動，在漲落潮過程中經歷憩流期，流速和流向隨潮波進退而變化，底沙也往復進退，懸沙則上揚和落淤交替。在鹹水界以下，根據淡水和鹹水的混合情況，河口水流特性可分為3種類型：①強混合型。在淺水河口，由於徑流、潮汐和風的綜合作用，成淡水強烈混合，含鹽度在垂直方向分佈較均勻，在水平方向自上游向下遊遞增。②弱混合型。含鹽度垂向分佈有明顯梯度，但往往無明顯鹹淡水分層現象。③高度成層型。垂直方向上鹹淡水界面清晰可辨，鹽水呈楔狀向上遊潛入，稱為鹽水楔異重流。鹹水界以下的泥沙運動表現出絮凝現象、浮泥運動和出現最大渾濁帶等許多特點。 ^[2]