江都水利枢纽下游潮水位变化规律及影响分析

为了探究江都水利枢纽下游潮水位变化规律及其影响,根据输水口门三江营站逐日资料, 应用趋势分析和周期分析的方法,分析1957—2019年长系列的特征潮位、潮差、潮历时、周期等典型要素的变化规律以及对工程运用的影响。结果表明:多年潮位呈显著增大变化,涨落潮最大潮差呈不显著增大趋势、涨落潮最大历时呈不显著减小趋势,但最大潮差和潮历时在夏季呈现与年趋势相反、在枯水期呈现与年趋势相同的变化。特征潮位、潮差、潮历时均呈周期性变化,特征潮位和最大潮差主周期均约为28 a,涨落潮最大历时主周期约为22 a;根据主周期特征时间长度,特征潮位、潮差、潮历时目前均处于增大阶段,将于2020—2021年进入为期约7~9 a的减小期。该研究对南水北调东线源头充分调引长江水源以及淮河洪水安全下泄具有重要的现实意义,也为更好地掌握长江河口潮流界末端潮流的运动规律提供参考。     

杭州湾年最大潮差分析

潮差变化对水沙输移、潮滩演变、涌潮、盐水入侵、潮能开发、港口航运、水产养殖和生态环境均有较大影响。该文基于杭州湾实测潮汐资料,对杭州湾年最大潮差时空变化、成因及增大原因进行了系统分析。结果表明:钱塘江河口最大潮差位置位于澉浦上游;年最大潮差杭州湾北岸出现在8月的次数最多,杭州湾口南岸镇海出现在12月和1月的次数最多;所有年最大潮差均发生在大潮期,乍浦年最大潮差中受台风暴潮影响的占29%;20世纪70年代以来,杭州湾年最大潮差显著增大,增大速率为0.7 cm/a-2.0 cm/a;钱塘江河口治江缩窄是引起杭州湾年最大潮差增大的主要因素;台风暴潮对年最大潮差的影响没有趋势性变化;平均海平面上升加剧了杭州湾年最大潮差的增大。     

磨刀门枯季咸潮上溯归因分析与响应规律研究

在气候变化和人类活动影响下，磨刀门咸潮上溯显著加剧，极大地威胁了粤港澳大湾区的供水安全。基于2004—2016年磨刀门水道7个站点的日超标时间数据，与日最大潮差、径流量、平均海平面、跨岸风和沿岸风进行了经验正交函数分析(EOF)和一元及多元线性回归分析，探究磨刀门咸潮上溯与各影响因素的响应关系，量化各影响因素的作用大小。结果表明：对磨刀门咸潮上溯的贡献最大的是潮差，其次是径流，两者分别能解释超标时间日变化的30%和28%,风的作用略大于平均海平面，两者对咸潮上溯的贡献分别为12%和11%,其中跨岸风作用略大于沿岸风作用。磨刀门咸潮峰值出现在小潮潮差最小后的3.2 d,而高要站流量增大，1.8 d后才能抑制磨刀门河口咸情。该研究可为流域调度及咸潮预报提供理论支撑。     

法国朗斯潮汐电站简介

法国朗斯潮汐电站为世界上最大的潮汐电站,位于法国圣马诺湾朗斯河口。其平均大汛潮差10.85 m,最大潮差13.5 m,属世界上著名大潮差地点之一。工程于1959年开工,1966年投产。现装机240 MW。站址处河面宽700 m,地基良好。     

甬江及河口附近海域枯季水沙特性分析

基于2016年1月甬江及河口附近海域水文、泥沙观测资料,从水动力条件和泥沙环境两方面分析该水域枯季水沙特性。分析表明:①甬江最高潮位沿程变化不大,最低潮位沿程下降,最大潮差沿程增大;甬江河口附近海域的最高潮位、最大潮差和平均潮位都呈西北高于东南的特点。②甬江流速从上游至下游逐渐增加,河口附近海域流速总体上呈北强南弱的平面分布特点。③甬江从上游至下游含沙量先增后减,大潮含沙量大于小潮。河口附近海域西北侧含沙量大于东南侧,大潮含沙量大于小潮。输沙量和含沙量的规律较为一致。④甬江在同一个涨落潮周期内,含沙量存在两个峰值,分别出现在涨急、落急之后1~2 h。河口附近海域与河道内不同,含沙量存在单峰和双峰两种情况。     

黄河三角洲沿岸日潮区的空间分布与潮汐特征

该文基于黄河三角洲沿岸实测潮位数据,探讨了研究区域沿岸日潮区的空间分布与潮汐特征。全日潮的潮型特性和潮位曲线形态分析结果表明,黄河三角洲北岸日潮区的西界位于老九井至106沟之间,东岸日潮区的南界位于现行黄河入海口南侧。半日分潮无潮点和潮汐调和常数计算结果表明,众多半日分潮无潮点集合在一定区域而形成黄河口无潮区,致使半日分潮振幅减小,全日分潮振幅上升为主控当地整体潮汐运动的因子。潮汐学理论计算与实测潮位数据统计分析结果表明,大潮和小潮的理论出现时间分别在月赤纬最大和最小的日期;全日潮约占全年时间的三分之二。日潮区的潮差小,大潮与小潮潮差相差悬殊;涨潮历时比落潮长。月平均海面的月际变化、年际变化与年内变化均较大。最高潮面夏半年比冬半年高,最低潮面冬半年比夏半年低。     

分层型河口咸水上溯对径流潮汐共同作用的基本响应

为探究径流主导分层的河口中径流潮汐共同作用对半月周期咸水上溯距离的影响,采用概化河口对分层型咸水运动进行了三维数值模拟试验。结果表明:恒定径流量下,半月周期咸水逐日最大上溯距离表现为随潮差顺时针围绕准平衡态变化的绳套曲线,径流量越小,与准平衡态差距越大,且小潮后强烈上溯持续的时间更长,退落也更迅速;分层混合过程的时效性导致咸水运动半月周期非线性调整,在文中概化条件下,咸水状态普遍具有最大上溯发生在最小潮后2~3d和最小上溯发生在最大潮后1~2d的时间特征;根据咸水运动的规律确立工程措施中增流压咸时机,在小潮时增加上游径流量并持续7d至大潮,然后利用半月周期咸水自然退落,可达到明显压咸效果,节约枯季上游淡水资源。     

枯水期磨刀门水道纵向盐度变化分析

以2005年西、北江三角洲网河区枯水期同步水文测验资料为基础,分析了磨刀门水道沿程测点在半月潮周期内分层余流、分层单宽盐通量与断面单宽盐通量的变化规律.实测数据表明,枯水期磨刀门水道下游底层余流以向陆为主,上游底层余流基本向海;全河段表层余流均向海.对断面单宽盐通量而言,中下游河段小潮阶段为负,大潮阶段为正.由此可见磨刀门水道咸潮是在小潮期上溯,而在大潮期消退.     

感潮河段设计水位计算方法选择判据研究

结合长江感潮河段的实例,对内河水文方法与海港水文方法计算所得到的设计水位进行了分析比较,并就计算方法的选择判据进行了探讨.研究结果表明,可根据感潮河段径流动力特征量与海洋动力特征量之间的关系,选择设计水位的合适计算方法.对于设计高水位,可利用全年期的"月平均水位年变幅"和"年平均潮差"作为计算方法的选择判据;对于设计低水位,可采用枯水期的"月平均水位年变幅"和"年平均潮差"作为选择判据.     

尼尔基坝下枯水期最小放流量对齐齐哈尔市及嫩江下游水环境的影响

通过对嫩江干流上修建第一座 ,同时也是东北最大的一座水利枢纽——尼尔基工程的前后 ,其坝址处最枯月和枯水期 90 %保证率下的流量与坝下约 130 km处的黑龙江省第二大城市齐齐哈尔市江段最枯月和枯水期90 %保证率下的流量对比 ,分析建库后枯水期最小流量的增加对该市及其下游江段枯水期水环境的影响     

杭州湾天文潮长周期变化对涌潮的影响

基于长系列实测潮汐资料和调和分析方法,分析了涌潮起潮点下游杭州湾实测潮汐和天文潮长周期变化,进而分析了天文潮变化对钱塘江涌潮的影响。结果表明：乍浦站实测潮汐每年八月初三和八月十八同日同潮实测潮差、潮到时间和涨潮历时变化幅度很大,最大变幅分别为1.95 m、102 min和122 min;乍浦站天文潮每年八月初三和八月十八同日同潮潮差、潮到时间和涨潮历时最大变幅分别为1.52 m、93 min和46 min。天文潮变化对涌潮影响很大,盐官站同日同潮涌潮高度最大相差1.12 m,涌潮到达时间最大相差93 min,涌潮流速最大相差2.05 m/s,涌潮陡度最大相差18.1%。     

潮汐双向流条件下丁坝水流特性研究

以长江口南支河段为原型,概化并建立水槽数学模型,研究径潮双向流条件下丁坝附近的水流结构。研究表明:丁坝一侧河岸,丁坝下游潮差远大于上游,在丁坝上游潮差小于对岸侧,下游潮差大于对岸侧;落潮时,丁坝回流区与壅水区长度大于涨潮,转流时刻,丁坝坝头附近流速相对较大;河床底部剪切应力变化在涨落急时刻最大,且落潮大于涨潮,转流时刻坝头及坝身迎水侧剪切应力增加明显。     

长江感潮河段潮汐变化特征

基于2011年长江下游大通水文站的逐日流量以及南京、镇江、江阴、天生港、徐六泾、共青圩6个潮位站的逐日高潮、低潮资料,研究海洋潮汐从河口向河段上游传播过程中的潮汐特征变化规律。结果表明,各潮位站25 h滑动平均的潮位变化与流量呈现相同的变化趋势,南京和镇江两个潮位站的水位变化最为明显,江阴、天生港、徐六泾的水位变化相对较小,共青圩潮位站的潮位基本不随径流发生相应的变化趋势;各潮位站之间均有一定的相关性,且相邻两个潮位站之间的水位相关性较高;随着潮位站之间距离的增大,水位的相关性呈现出明显的下降趋势;低水位的传播延迟时间均大于高水位的传播延迟时间;随着站点与入海口距离的增大,涨潮历时出现逐渐减小、落潮历时逐渐增大的变化趋势。     

潮汐变化对长江沿江大型泵站变频变速优化运行方式影响探讨

针对长江沿江大型泵站变频变速优化运行受潮汐影响的问题,提出了以泵站单机组耗电费用最少为目标函数的优化运行数学模型,考虑水量与机组功率约束,采用动态规划的方法,以江都四站为例进行计算,确定不同水量约束、不同日均扬程、不同日均潮差变幅条件下单纯长江潮汐变化对泵站单机组变频变速优化运行结果的影响。结果表明:随着日均扬程的降低、日均潮差的增大,沿江泵站变频变速优化运行效果愈加明显。     

浙江沿海及长江口同步潮位数据比较分析

通过对浙江沿海及长江口31个潮位站同步潮位数据分析比较可知,浙江沿海各站的潮汐变化有着较好的一致性和明显的规律,即在半个月的潮汐周期中出现1次大潮和1次小潮,而在1个太阴日中,出现2次高潮和低潮,潮汐变化过程呈现出半日潮特征。在河口区,落潮历时长于涨潮历时,且由河口口门向上游历时差逐渐增大;在近岸浅海区,长江口至浙中沿海的大目涂站,表现为落潮历时长于涨潮历时;向南至浙中沿海的东矶岛、大陈岛站涨落潮历时基本相等;总的来说浙南沿海松门、披山岛、坎门、洞头站涨潮历时略长于落潮历时;而南麂岛、琵琶门和霞关站又以落潮历时略长于涨潮历时为特点。在近岸浅海区,潮差分布从长江口往南到霞关总的趋势由北向南增大。在河口区,最高潮位和平均高潮位由河口向上游逐渐增大;在近岸浅海区,最高潮位和平均高潮位由北向南增大,最低潮位和平均低潮位的分布则恰好相反。     

上海市吴淞站天文潮的推算

吴淞站是黄浦江入长江口重要的水文站，吴淞站的潮位预报对于太湖流域防洪及水资源配置工作具有重要的意义，也是上海市城市防洪的重要基础工作之一。文中首先对吴淞潮位站进行固定分潮的调和分析，再根据潮汐资料推求各分潮的调和常数，从而得到天文潮的预报方程。验证结果表明，预报方程具有精度高、速度快、简便实用等优点，适合于上海市吴淞站天文潮的推算。     

潮汐对沿海潜水水位的影响研究

沿海潜水地下水水位受到潮汐海平面的振动影响而上下波动,而地下水水位的位置与沙滩的稳定性和海水入侵有密切的联系。通过潮汐对沿海地下水水位影响的方程形式的概述,综述了在解析解与数值解方面的研究进展,并在此基础上提出了潮汐影响下地下水水位变化的3个特征:振动不对称性、振幅有衰减、相位滞后。     

钱塘江河口七堡段氯度时空变化及与水文的关系

对10多年钱塘江河口七堡段大量的氯度、水文、地形等实测资料进行了统计、分析和比较,结果表明:在径流、潮流此消彼长的影响下,河口闸口—仓前河段咸淡水掺混最为强烈,径流大则氯度低,潮汐强则氯度高,但氯度垂向分布比较均匀,横向差异小,主槽氯度大于边滩;连续丰水年、连续枯水年,盐水入侵均较弱,径流从丰转枯的第一年,盐水入侵较强;大潮期受潮波变形和涌潮等影响,涨潮动力显著大于落潮,易发生盐水入侵;潮差是潮动力的重要指标,潮动力决定盐水入侵强度,潮差对河口的盐水入侵具有重要的指示作用。     

潮汐河口闸下风暴潮特征模拟

潮汐河口闸下风暴潮水位对于河道防洪排水至关重要。以苏北里下河主要入海通道射阳河、黄沙河、新洋河和斗龙河等建闸河口为例,采用模型嵌套的方法,以平面二维数学模型模拟了里下河地区“9711”台风风暴潮期间闸下河段的潮汐水流和风暴潮运动过程,研究了闸下风暴潮水位相对河口风暴潮水位的变化特征。模拟结果显示,底摩擦、浅水变形、边界反射等相互作用影响,闸下风暴潮水位和潮汐水位存在一致的变化特性,即高潮位抬升,低潮位下降,潮差(增水)增加;涨潮历时缩短,落潮历时延长;风暴潮水位的变化幅度大于同时期的潮汐水位,风暴潮过程对于闸下排水具有显著影响。在与闸顶高程一致的上游水位条件下,相比天文潮过程,“9711”风暴潮过程可减少闸门过流流量的20%~25%。