钱塘江河口盐水入侵变化趋势及原因浅析

收集钱塘江河口闸口、七堡、仓前、盐官4个常规观测站1992—2018年的氯度资料,在分析氯度年际变化特征的基础上,采用季节性肯达尔检验法研究氯度近30 a的变化趋势,并分析氯度变化趋势与径流、潮汐的关系.结果表明,1992—2003年闸口、七堡站秋季的平均氯度年际变幅较大,2003年后平均氯度降低且年际变幅减小,这一现...     

涌潮对钱塘江河口盐水入侵影响研究

钱塘江河口潮强流急,涌潮汹涌,是典型的强混合型河口,其盐水入侵程度远强于其它潮汐河口。基于Godunov格式的有限体积法建立了涌潮作用下二维高精度盐水入侵数学模型,结合实测潮汐、涌潮和氯度资料分析,研究了涌潮对钱塘江河口盐水入侵的影响。结果表明,涌潮促使盐水入侵加剧,导致时间上和纵向上氯度变率增大,涌潮是形成盐度锋的动力机制。同时,涌潮紊动激烈,促使氯度垂向分布均匀。另外,还对氯度控制方程中扩散系数的取值进行了讨论,认为钱塘江河口扩散系数取102m2/s量级较为合适。     

强潮作用下钱塘江河口盐水入侵机制

基于钱塘江河口段上、中、下游3个站点连续5天高频次的流速、潮位、水深、含氯度等实测资料,采用通量机制分解法计算每个潮周期的含氯度输运通量,分析了含氯度输运通量与潮差的相关性、水盐输运分离现象、强潮作用下盐水入侵的动力机制及其对抗咸的启示。结果表明:河口段下游的含氯度输运主要受斯托克斯效应控制,而上游则受平流输运和潮泵输运共同主导,垂直切变作用对含氯度输运的影响非常有限;在河口段的上游存在水体向下游输运,而含氯度向上游输运的现象,该现象会加剧上游河段的盐水上溯;向陆的含氯度输运通量与潮差存在较强的正相关关系,可将潮差作为盐水入侵程度及抗咸调度的重要指标。     

钱塘江河口盐水入侵影响因素及数值预报

为预报钱塘江河口取水口水体氯度,应用基于Godunov格式的有限体积法建立了考虑涌潮作用的二维氯度预报数值模型,采用实测资料并结合数值模型计算成果,分析了径流、潮汐及涌潮、江道地形等主要因素对钱塘江河口盐水入侵的影响。研究结果表明,江道地形是通过改变潮汐大小间接影响盐水入侵的,江道容积越大,潮差和进潮量越大,导致盐水入侵越严重;涌潮促使盐水入侵加剧,涌潮前后氯度存在突变。模型在钱塘江河口氯度预报中的应用结果表明,模型计算结果与实测值基本吻合,模型具有较大的预报应用价值。     

河口盐水入侵长度的估算

在无挡潮闸的入河口，在潮汐的作用下，海水沿河口上溯，直接影响两岸的生态环境，河口盐水入侵长度主要取决于河流的径流量和潮汐，同是与河口形态，河床阻力，口外盐度及波浪有关，本文用憩流近假法揭示盐水入侵长度与径流量和口外盐度的关系。     

钱塘江河口咸水入侵长历时预测和对策

对钱塘江河口咸水入侵数值预测方法进行了分析,认为对短历时（15d）可联合求解一维水流运动和氯度对流扩散方程进行预测;对长历时（半年）高强度河床淤积、天文潮的月际变化,还要耦合不平衡泥沙输移和河床变形方程的动床数学模型或基于实测资料的统计模型。在实测资料分析和氯度验证的基础上,采用所建立的长历时预报模型研究了钱塘江河口的咸水入侵,结果表明,通过新安江水库增大下泄量,采用“大潮多泄、小潮少泄”的非均匀放水的顶潮拒咸对策,可以有效减少取水口处氯度值及连续超标天数和总超标时间。预报实践表明,采用本预报模型得到的富春江电站下泄的最小流量能满足杭州市各取水口不同时期超标时间的要求。     

地形下切对钱塘江盐水入侵的影响分析

钱塘江是杭州市的重要饮用水源,长期以来咸潮入侵对杭州市饮用水安全构成威胁。采用二维数学模型对闻家堰到仓前河段的水动力和盐度进行了数值模拟,复演了大中小潮情况下水动力和盐度的变化过程,着重分析了地形下切对咸潮入侵程度的影响。结果表明:闸口站断面、七堡站断面平均下切分别为1.64,1.12 m时,可导致闸口站、七堡站大潮潮差分别增加22,9 cm,涨憩后0.5盐度线上移3.7 km,七堡站大潮盐度峰值上升17%。地形下切导致七堡断面凸岸边滩处盐度变化大于深泓线附近,因此,地形下切导致的盐度峰值增大对凸岸处取水口造成的影响较凹岸处更大。     

长江河口盐水入侵监测与预警技术

上海、江苏地处长江河口,长期受盐水入侵困扰。研究项目针对长江河口盐水入侵的复杂性以及南支水源地建设和运行的迫切需要,以调查、收集、分析国内外相关技术为基础,应用多种技术手段和研究方法,自主开发了适合咸淡水交汇水域的水体氯度监测系统、长江河口水库链避咸蓄淡预警预报系统,破解了长江河口长时间序列、实时同步获取氯度数据难题,破解了陈行水库和宝钢水库避咸蓄淡预警预报难题,破解了青草沙水库选址和库容难题,同时为揭示长江河口盐水入侵机理和规律奠定了科学基础,为上海给水厂调度、上海崇明水源地规划建设、江苏南通太仓水源地规划建设提供了服务。     

钱塘江河口咸水入侵长历时预测、对策的实践检验

杭州市供水主要取自钱塘江河口，长历时咸水入侵预报对确保其供水安全十分必要。本文对钱塘江河口咸水入侵数值预测方法进行了分析，认为对短历时（15d）可联合求解一维水流运动和氯度对流扩散方程进行预测，但对长历时（半年）高强度河床淤积、天文潮的月际变化，须还要耦合不平衡泥沙输移和河床变形方程的动床数学模型或基于实测资料的统计模型。在实测资料分析和氯度验证的基础上，采用建立的长历时预报模型研究了钱塘江河口的咸水入侵，通过新安江水库增大下泄量，采用“大潮多泄、小潮少泄”的非均匀放水的顶潮拒咸对策，可以有效减少取水口处氯度值及连续超标天数和总超标时间。30多年的预报实践表明采用本预报模型得到的富春江电站下泄的最小流量能满足杭州市各取水口不同时期超标时间的要求，节约了大量的水资源量，取得巨大的社会经济效益。     

潮汐强度对河口盐水入侵影响的数值模型研究

为进一步探讨径流和潮汐两大重要动力因子对盐水入侵距离的影响机制,着重分析潮汐强度改变对盐水入侵发展的影响规律和主导过程,该文参考珠江磨刀门河道建立概化河道模型,设置不同驱动条件进行了一系列稳态数值试验。研究结果显示,径流和潮汐对盐水入侵的影响是一个共同作用的动态过程,潮汐增强对盐水运动最直接的影响在于促进盐分垂向输运,而径流对盐水的抬升和上溯起一定抑制作用,潮汐和径流的共同作用影响盐水纵向密度梯度,进而影响盐水入侵过程。因此,在不同流量范围,伴随着潮汐强度的改变,盐水入侵呈现出不同的表现规律。试验条件下,当径流小于3800m3/s且潮差小于2.0m时,盐水入侵距离基本随潮差增加而呈减小趋势。     

钱塘江河口盐度预报预警系统研制及应用

为提高钱塘江杭州河段取水口取水安全保证率,基于C/S架构,应用平面二维数学模型和GIS技术研发了钱塘江河口盐度预报预警系统。系统由信息管理、盐度预报、盐度预警等功能模块组成,实际应用表明,系统可视化程度高、操作方便快捷,通用性好,为科学调度上游水库下泄流量和保证水厂取水提供了科学依据。     

钱塘江河口台风暴潮增水预报可视化

钱塘江河口杭州湾由于独特的海湾地理位置和形态，引起台风暴潮强烈增水，为给防汛部门提供技术支持，提高减灾防灾的效益，本文研制了界面友好、操作方便、图文信息直观的钱塘江河口台风暴潮增长预报软件，预报台风对钱塘江河口水位带来的影响，预报结果直观、形象，一目了然。     

钱塘江河口治理与河口健康

钱塘江河口潮强流急,浪潮汹涌,河床宽浅,海域外来沙丰富,泥沙易冲易淤,主槽摆动频繁,河床冲淤幅度很大。20世纪60年代以来,对钱塘江河口进行了治理。分析了流域建库和治江缩窄后钱塘江河口水沙和河床等河口自然属性的变化,以及因河口自然属性变化带来的河口社会属性如防洪御潮、水资源、岸线资源、航运资源、涌潮景观、古海塘、滩涂资源等的影响。结果表明,治理后钱塘江河口的健康程度大大改善。     

法国Gironde河口盐水入侵与泥沙输送的三维数值研究

运用可计算河口流场的全三维数值模型研究Gironde河口的河口环流与盐水入侵问题。本模型应用有限差分法求解浅水方程,同时采用模态分裂技术获取关于水位的泊松方程。而湍流计算则采用二阶K-L模型求解。模型采用Gironde河口两次不同实测数据进行率定参数与验证。通过对潮汐与径流作用的详细分析以研究该河口动力结构及影响河口环流盐水入侵的主要影响因素。     

钱塘江河口台风暴潮增水预报及可视化

钱塘江河口杭州湾由于独特的海湾地理位置和形态，引起台风暴潮强烈增水。为给防汛部门提供技术支持，提高减灾防灾的效益，研制了界面友好，操作方便，图文信息直观的台风暴潮增水预报可视化软件，预报台风对钱塘江河口水位带来的影响，预报结果直观，形象。     

钱塘江河口洪水特性

钱塘江河口是强潮河口,流域来水过大、下游潮位过高,沿江即可能造成非常高水位.半个世纪以来,上游兴修水库,流域洪水已得到部分控制.河口地区大规模围涂,河道趋于稳定.同时,沿江对洪水、潮汐的响应特性有一定程度变化.上游水库拦蓄了一些小洪水,汛前河道容积因此减小;大规模围涂缩窄了河道,加强潮波反射,影响波及杭州湾湾口;河道过水断面减小,杭州20世纪90年代的平均高潮位比80年代高近50cm,70年代开始,年最高水位超过警戒水位的次数几乎每10年增加1倍.     

钱塘江河口治理回顾

以涌潮闻名的钱塘江河口，动力强劲，破坏力极大．回顾钱塘江河口历代治理情况，重点记述１９４９ 年以来治理工作的进展，论述６０ 年代提出的钱塘江河口治理规划的指导思想，即缩窄江道，减少进潮量，增大山潮水比值的整治原则．总结整治规划实施过程中治江围涂经验，特别是“以围代坝”和丁坝坝头保护等工程措施．分析钱塘江河口大规模治江围涂后对钱塘江河口潮汐、洪水位、河床以及杭州湾北岸深槽的影响．     

钱塘江河口治理回顾

以涌潮闻名的钱塘江河口，动力强劲，破坏力极大，本文回顾了钱塘江河历代治理情况，重点记述了建国以来治理工作的进展，并分析了治理工程措施以及钱塘江治理后变化。     

平均海平面抬高对钱塘江盐度入侵的影响分析

在分析大量实测资料的基础上，对钱塘江多站位、长时间系列的盐度进行验证，通过多年的钱塘江盐度预报，基本掌握了钱塘江盐度入侵及上游径流对盐度的影响规律，并据此分析海平面抬升对钱塘江盐度入侵的影响。