北槽是长江水沙入海的重要通道,它处于长江口最大浑浊带区域的核心区域,同时还是深水航道所在河段。在长江流域来沙锐减和强烈人类活动的双重影响下,北槽内的泥沙运动强烈,泥沙运动过程和悬沙输运机理复杂多样。本文根据2012年4月14日至23日在长江口北槽中段河道获得的小潮至大潮连续的水文泥沙资料,研究了北槽中段河道小潮至大潮期间流速、悬沙浓度和悬沙粒度的时空分布特征,运用通量机制分解法对北槽中段的水沙输运机制进行了分析,并对全粒级悬沙和不同粒级悬沙的输移特征进行了较为深入的探讨。研究结果表明：北槽中段的潮汐为非正规半日潮；潮流为非正规半日浅海潮流,水流运动形式以往复流为主。在单个潮周期内,涨、落潮流不对称现象非常显著,落潮流速和历时均明显大于涨潮流速和历时；受潮差变化所影响,流速的大小潮变化十分明显,大潮平均流速约为小潮时的2倍；垂向上流速变化明显,从表层向底层逐渐递减。在北槽中段,悬沙浓度的涨落潮和大小潮变化非常明显,从小潮到大潮随着潮流作用的增强,悬沙浓度不断增加,大潮时的平均悬沙浓度约为小潮的3-4倍；在多数潮周期内涨潮阶段的悬沙浓度明显大于落潮阶段。垂向上,悬沙浓度从表层向底层逐渐增加,浓度梯度在0.6H(H为水深)处通常出现明显变化。粒度分析结果显示,在北槽中段悬沙颗粒较细,粒径介于4-62.5um的泥沙是悬沙的主要成分。观测期间悬沙粒径具有明显的时空分布特征,主要表现为：落潮粗于涨潮,大潮粗于小潮,下部水层粗于上部水层。在北槽内表层沉积物总体较细,以砂质粉砂和粉砂为主,平均粒径的均值仅为19μm。粒径趋势分析结果显示,在北槽内深槽南、北两侧的泥沙向海输运。悬沙与底质的泥沙交换作用与潮汐强度密切相关,小潮时动力和再悬浮作用较弱,悬沙与底质的泥沙交换作用很小,悬沙与底质在粒径组成上差异很大；中潮时动力和再悬浮,较强,底层悬沙与沉积物存在明显的交换作用,交换的主体粒径为20～90μm的颗粒；在大潮涨、落急时刻底层悬沙与底质的泥沙交换强度最大,此时的底层悬沙主要来自于悬浮起来的底床泥沙,二者在粒径组成上非常接近。从小潮到大潮,北槽中段的余流流速、单宽净输水量和单宽净输沙量的上升趋势不明显。观测期间,欧拉余流的方向向海,流速较强,斯托克斯余流的方向向陆,流速较弱,后者的平均流速仅为前者的1/4；各潮周期的单宽净输水方向皆指向口外。全粒级悬沙的输运结果表明：在各输沙项中,平流输沙占主导地位,其方向向海,输沙量从小潮到大潮逐渐增加；潮泵输沙占次要地位,但其输沙量和输沙方向具有随潮周期变化频繁的特点；垂向净环流向陆输沙,其量值最小,对潮周期净输沙的影响也最小。此外,全粒级悬沙的输运结果还进一步表明,一些重要悬沙输运项(比如平均流输沙项、斯托克斯输沙项、潮汐捕集项和重力环流输沙项等)对净输沙的贡献率存在显著的潮周期变化,这意味着悬沙输运结构在不同的潮周期里有时会存在较大差异。不同粒级悬沙的输运结果显示,粘土类和细粉砂类悬沙具有相同的输运特点；在中、大潮期间,粗粉砂类悬沙的潮泵输沙与其他粒级存在明显差异；细砂类悬沙在平流输沙、潮泵输沙、垂向环流输沙方面与其他粒级都存在明显差异,这意味着细砂类悬沙的输运特点与其他粒级存在明显差异。该研究结果表明今后在开展悬沙输运机制研究时,需要对不同粒级悬沙分别进行处理,以便深入探讨、分析不同粒级悬沙的输运特征和机理。