人工河是指由人力开凿的用以沟通水系及便利运输的水利工程,对社会经济发展具有重要推动作用。长江下游除天然河流外,人工河也是纵横交错,使之成为全国河网密度最大的区域。自上世纪以来,随着长江流域一系列水利及航道整治工程兴建,有关其对长江下游河槽地貌演变影响的研究成果丰富,但鲜有针对其对人工河与干流汇流河段地貌影响的研究报道,而该处的地貌演变对周边航运及近岸经济社会发展有着重要影响,具有重要的现实及工程意义。本文选取长江镇扬河段径流主控的京杭运河南、北入江汇流河段和长江入海河口潮流主控的崇明岛南岸堡镇港、四滧港、六滧港、八滧港和奚家港这5个南北向竖引河与北港汇流河段为研究对象。在历史航行图(1998-2019)和海图(2000-2018)水深数据的基础上,于2018年7月、2019年9月及2020年1月,利用由无人艇及其搭载的多波束测深系统、ADCP和三维激光扫描仪构成的河口海岸智能移动观测系统以及母船搭载的浅地层剖面仪,对典型人工河与干流汇流河段的水陆一体化地形、流速、浅层沉积结构分别进行走航和定点测量,并采集水样和沉积物样品用于分析含沙量与床沙粒径。重点分析近期长江下游径流与潮流主控的人工河与干流汇流河段地貌演变、人工河口门附近河槽微地貌及浅层沉积特征,并探讨演变影响因素和趋势。主要研究结果如下:(1)1998-2019年镇扬河段的冲淤变化经历了两个阶段:1998-2013年总体淤积,净淤积量5.3×10~7 m~3;2013-2019年总体冲刷,净冲刷量为22.0×10~7 m~3。京杭运河与长江干流南、北汇流河段在1998-2013年均是北岸强烈淤积、南岸部分冲刷,在2013-2019年均是北岸冲刷较强、南岸部分岸段淤积。河槽的冲淤变化致使-5m和-10m等深线相应地摆动,1998-2013年汇流河段北岸大都向河槽推进、南岸大多向岸逼近,2013-2019年除个别岸段外基本均向岸逼近。(2)京杭运河北入江河口东侧和西侧岸段以及南入江河口西侧岸段坡度较大,最大坡度均达60°-70°,存在失稳风险。北入江河口附近床面发育了巨型沙波,平均波长和平均波高分别为133.8 m和3.1 m,最大波长和波高分别为230 m和5m,波陡指向下游,说明径流动力强劲。南入江河口附近岸段发育了水下侵蚀岸坡、近岸冲刷痕、冲刷陡坎以及冲刷坑等侵蚀型微地貌。(3)上游水沙变化、长江口潮区界和潮流界上移、镇扬河段二期整治工程及12.5 m深水航道工程,是影响京杭运河与长江干流汇流河段冲淤变化的主要因素。未来在上游来沙持续减少、镇扬河段三期整治工程等因素的综合影响下,汇流河段可能进一步冲刷。此外,ADCP测流结果显示南、北运河入江河口附近均存在近底层回流淘蚀岸坡坡脚,因此需关注运河入江河口附近局部岸段水下岸坡的防护。(4)2000-2018年,北港中上段经历了整体淤积—整体冲刷—冲淤相间、冲刷放缓的演变模式,深槽持续冲刷,河槽断面形态窄深化。2008年以后,河槽的强烈冲刷导致深泓北移,致使崇明岛南岸堡镇港至奚家港人工引河河口附近的六滧沙脊剧烈冲刷束窄,六滧涨潮槽长度缩短、槽内淤浅。引河河口岸坡普遍侵蚀变陡,部分岸段最大坡度达40°,存在一定失稳风险。引河河口附近床面发育了平床、沙波、冲刷痕和水下堆积岸坡等微地貌。(5)青草沙水库及南北港分流口控制工程导致北港中上段落潮优势增强,再加上三峡大坝和上海长江大桥的叠加影响,致使北港中上段从2000-2008年的强烈淤积转为整体冲刷。未来随着大型工程影响的延续,北港中上段的落潮优势可能继续增强,六滧沙脊将持续冲刷,六滧涨潮槽长度将进一步缩减,人工引河河口附近的岸段可能进一步冲刷变陡,部分丁坝坝头局部冲刷可能进一步加剧。(6)两个典型人工河与长江干流汇流河段近期冲淤态势类似,均经历了从总体淤积到总体冲刷的转变,并且深槽冲刷显著、主流逼近人工河入江河口岸段,进而导致近岸河槽冲刷明显、岸坡陡峭。长江干流水沙变化对径流主控的河段冲淤变化影响相对稍大,对潮流主控的河段影响稍小。两个河段涉水工程的修建对河槽冲淤均起到了关键作用,工程建设在一定程度上改变了水动力场,导致主流摆动,对近岸地貌塑造产生重要影响。