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。     

钱塘江饮用水源地含氯度受潮汐与径流影响分析

钱塘江河口段受潮汐和上游径流的作用,水体含氯度变化较大,对沿江工农业、生活取水产生了较大影响。依据钱塘江河口段七堡站9个月实时监测的水体含氯度数据,分析了潮汐和径流对饮用水源地含氯度变化的影响。结果表明,随着潮汐作用的减弱,七堡站咸水入侵的强度、含氯度日超标时间等均逐渐减小;上游径流量的增大,可有效降低饮用水源地的含氯度,但随着径流量的增加,径流的抑咸作用越来越小,当径流量超过一定值后,继续增加流量对氯度的稀释作用已非常微弱。依据分析结果,参照国家规定的饮用水含氯度标准,确定了大、中、小潮期间,水体含氯度符合标准的时间,以及上游抑咸的最佳下泄流量。     

枯水期磨刀门与洪湾水道盐度比较分析

以2009年12月磨刀门河口同步水文测验为基础,分析了磨刀门主干与支汊洪湾水道半月潮周期内分层盐度变化和盐淡水混合特征。实测数据表明,一般风力条件下,枯水期磨刀门水道盐度变化特征与交杯沙水道基本一致,磨刀门水道的盐分主要来源于磨刀门主干交杯沙水道,小潮期间尤为如此。从半月潮周期来看,磨刀门河口盐淡水混合类型总体表现为缓混合型,且磨刀门水道垂向分层相对最强、洪湾水道垂向混合相对最强。小潮期磨刀门水道表现为高度分层,形成了明显的盐水楔。     

知难而进开拓实践统一调度确保供水安全

咸潮(又称咸潮上溯、盐水入侵),是一种天然水文现象,它是由太阳和月球(主要是月球)对地表海水的吸引力引起的.上游径流不足,令海水倒灌,咸淡水混合造成上游河道水体变成,即形成咸潮.咸潮一般发生于冬季或干旱的季节,即每年10月至翌年3月之间出现在河海交汇处.     

青草沙避咸蓄淡水库库容与特征水位研究

青草沙水库具有规模大、地理位置特殊、地形、水动力条件及咸潮入侵规律复杂等特点.综合考虑工程特点,在分析研究规划水平年供水规模、供水保证率、原水含氯度标准、咸潮期含氯度变化过程与最长不宜取水天数、水库蓄水方式等关键控制因素基础上,阐述了水库库容与特征水位的论证思路、多方案技术经济比较和研究结论.     

感潮河道中盐水楔的数值计算法

<正> 前言河道中海水入侵长度达到最大是在迳流量小的时候,准稳定状态盐水楔不断发展的情况是在大潮时,而非稳定状态分层流动最发达的状态是从小潮之后到申潮时。本文叙述此类盐水楔运动的数值计算法。在河道中盐水楔运动的特征就在于一维性与河道条件起因的复杂性。首先内部交界面的纵向变化显著;同时,随着外力变化能出现不稳定的各种大规模内部涡旋,它们除了在运动体系内部提供基本条件外,还影响到中间层发展,混合与能量消耗等现象。此外,在上层还     

北支盐水入侵对长江口水源地影响研究

在介绍长江口(徐六泾以下)已建和规划水源地分布以及氯度观测站布设情况的基础上,根据近10 a的长序列、大范围氯度同步观测资料,揭示了长江口南北支水域洪、枯季含氯度时空分布的主要规律,明确提出:南北港盐水上溯对长江口已建和规划水源地的连续不宜取水天数不构成威胁,而北支盐水倒灌是南支水域盐水入侵的主要来源,近年有显著增强的趋势.采取适当的工程措施,削弱或切除北支盐水倒灌进入南支的源头,对低成本开发和利用长江口淡水资源,支持南水北调工程上马,确保上海、江苏两地可持续发展具有重大的战略意义.     

闽江下游河道含氯度时空分布特征分析及指示意义

近年来,闽江下游河道咸潮入侵频繁发生,严重影响沿岸生活用水安全。该文收集闽江下游河道典型断面含氯度和水文参数等多年实测资料,统计分析闽江下游河道含氯度时空分布特征,并研究其指示意义。结果表明:空间分布上,闽江河道自马尾往南北港上游含氯度逐渐减小,魁岐和螺洲以下河道径流与潮流相互作用明显,咸淡水掺混强烈;时间分布上,2013年以来,闽江下游河道含氯度有逐渐增大的趋势,年内季节变化总体为春夏水体含氯度水平低,秋冬水体含氯度水平较高,含氯度日周期变化与潮汐时间基本一致。建议水厂根据潮位与河道含氯度变化规律择时取水,可以有效增加取水时间。     

泾河水沙基本特性分析

通过分析泾河张家山站实测水文资料,得出泾河水、沙年内的分配关系,洪峰传播时间,最大流量、最大含沙量出现时间及洪水过程的水沙关系等.     

1950-2007年黄河入海水沙通量变化趋势及突变特征

基于1950-2007年黄河利津站水沙数据,采用Mann-Kendall检验以及Mann-Whitney-Pettitt(MWP)与贝氏变点分析方法来分析黄河人海水沙通量变化规律,结果表明:黄河全年人海径流通量与泥沙通量分别以-8.1139亿m3/a和-0.2285亿t/a速率显著减少,汛期变化幅度大于非汛期,尤以泥沙通量为甚;全年以及汛期和非汛期人海径流通量与泥沙通量时序均存在显著转折,且各自变点出现时间不完全一致,全年人海径流通量与泥沙通量时序转折分别发生于1968年、1985年、2002年和1968年、1985年、1996年;入海水沙通量变化趋势与时序变点与流域自然因素变化与人类活动影响密切相关,部分变点出现时间与人类活动介入相吻合.     

长江上游三峡水库入库泥沙沙峰传播时间研究

为进一步掌握长江上游三峡水库入库泥沙沙峰传播规律、提高入库泥沙沙峰预报精度,制定更加科学合理的三峡水库沙峰调度方案,基于三峡水库蓄水以来长江上游主要控制性水文站水沙实测资料,分析了长江上游水沙组成,并对长江上游各主要控制性水文站沙峰传播时间进行了研究。结果表明:2003年以来,长江上游来沙明显减少,向家坝站、横江站、高场站及富顺站沙峰到朱沱站的平均传播时间分别为38.7,32.0,30.9 h和20.8 h,武胜站、罗渡溪站和小河坝站沙峰到北碚站平均传播时间分别为16.9,19.0,20.0 h,朱沱站、北碚站到寸滩站分别为20.8,7.7 h;当向家坝至朱沱河段流量小于10 000 m~3/s时,沙峰传播时间为48.0 h,当流量为10 000～20 000 m~3/s时,河段沙峰传播时间为32.7～46.3 h,当流量为20 000～30 000 m~3/s时,河段沙峰传播时间为27.0～32.7 h,当流量大于30 000 m~3/s时,河段沙峰传播时间少于27.0 h。     

基于水幕方法的珠江河口抑咸对策

基于数值模拟手段,论证水幕方法扰动底层盐水楔实现抑制咸潮入侵的可行性。结果表明,在磨刀门河道上游深槽设置水平喷水干扰盐水楔,可以有效减弱底层盐水浓度,在底部高盐水团附近喷水的抑咸效果优于其他断面,并且喷水流量存在最优值,当小于该值时,咸潮上溯距离随流量的减小逐渐增大,当大于该值时,咸潮上溯距离随流量的增大逐渐增大。进一步研究发现磨刀门河口地区小潮期进行盐水楔扰动的效果最好,低盐度等值线(≤0. 5‰)向外海退缩程度显著,有利于河口区取水。     

盐水楔运动水槽试验研究

当径流进入弱潮河口时,盐水从底部侵入形成盐水楔。在高度分层型河口中,盐水楔现象十分普遍。通过咸潮水槽物理模型试验,研究在径流量、潮汐强度以及平均水深的作用下盐水楔形状变化规律。试验结果表明:盐水楔入侵长度随径流量的增大而减少,随潮差的增大而减少,随平均水深的增加而增加;无潮时的盐水楔入侵长度与密度雷诺数和密度弗劳德数正相关。     

三峡建库前后长江中游河道输沙率变化分析

三峡建库后,水库下游河道含沙水流长期处于严重次饱和状态,输沙由相对平衡状态转变为不平衡状态,输沙强度较自然条件下发生显著变化。根据三峡水库蓄水运用前后(1992—2017年)长江中游主要水文站断面、床沙与水文资料,从输沙率变化、床沙粒径变化、平滩流量等角度研究长江中游河道复式断面输沙强度问题,得出以下结论:三峡水库蓄水运用后,进入下游河道的泥沙大幅度较少,长江中游沿程水文站同流量级输沙率明显减少;床沙粒径沿程出现不同程度的粗化,其中荆江河段粗化最为明显,螺山至武汉河段略有粗化;螺山站和汉口站在自然条件下平滩流量附近输沙强度出现峰值,对应的水流挟沙能力为极大值。     

利用钱塘江水资源改善下沙水环境初探

为减小下沙地区内河的淤积和土壤盐碱化影响有效地通过钱塘江水源配水运行来改善下沙河网水环境质量。根据钱塘江河流泥沙、含氯度、水位的特点，采用现场取样测验和上游七堡水文站同步分析等办法，分析计算四格站泥沙、含氯度、水位变化规律，并以此制定和优化切实可行的配水方案，改善水质，最大程度发挥工程社会经济效益。     

长江口强盐水入侵后期盐度分布规律分析

2014年2月长江河口发生强盐水入侵事件,本文利用该盐水入侵后期的观测资料分析了盐度的空间分布和时间变化。结果表明,严重盐水入侵事件后期南支中下段、整个北港、南港盐度均严重超过饮用水标准,且出现垂向分层现象,只有南支上段出现淡水。盐度沿横向断面的分布,除了南支中段断面因前期北港严重正面入侵导致盐水通过新桥通道上溯而表现为盐度值南高北低外,其它所有断面都在涨潮流科氏力右偏的作用下表现为北侧盐度大于南侧。在南槽横断面,强烈的盐水楔产生向陆的斜压压强梯度力,出现表层落潮、底层涨潮的现象。     

磨刀门水道枯季大潮水体层化混合分析

通过分析磨刀门水道枯季大潮期间的水体盐度实测资料,得出涨落潮时期盐跃层上下流速结构的差异性,确定了磨刀门水道盐度和盐水楔变化特征,判定磨刀门河口属于部分混合型河口。采用整体Richardson数、梯度Richardson数以及势能函数φ等3种层化指标,计算分析了磨刀门水道枯季大潮期垂向各层不同密度水体层化混合的周期性变化过程,指出出现层化混合的峰值时期。采用Simpson势能理论,分析了磨刀门水道枯季大潮期的河口环流、潮汐应变和潮汐紊动过程,及其与水体层化指标特征峰值的对应关系,结果显示磨刀门水道枯季大潮期河口环流加剧水体层化,潮汐紊动促进水体混合,潮汐应变则是在涨潮时促进混合,在落潮时促进层化。分析指出潮汐应变是引起磨刀门水道各层不同密度水体周期性层化混合现象的主控因子。     

三峡、全国河床演变学术讨论会论文目录(3)

3一0013一0023一0033一0043一0053一006争一OQ7向治安,喻学山等(长委会水文局)长江河流泥沙的产沙、输移和沉积特性分析,李在亲(长委会荆实站)荆江四口分流分沙的变化初步分析,周开萍,丁宗(长委会汉总)长江城陵矶至九江段不同河型的形成与演变,张景泰(长委一会汉总)长江城陵矶至汉口段冲淤计算分析,李善波(长委会南实站)论河流运动的基本原理,占忠荪,吴文浩(长委会南实站)长江下游铜官山河段河床演变分析,周本立(长委会南实站)裕溪口港的淤积及其发展趋势,3一008水材3一0093一0 103一0 113一0]23一0 133一0 143一0 153一0 163‘0 173一0 18…     

基于水沙组合分类的黄河中下游水沙变化特点研究

为进一步揭示黄河中下游水沙关系及变化规律,本文通过自组织映射(Self-Organizing Map)-K均值聚类(K-means clustering)耦合方法,利用黄河中游潼关水文站1919—2018年的年径流量及年输沙量数据,对该站的水沙组合进行分类。结果表明:潼关站水沙类型有沙多水多、沙多水中、沙中水中及沙少水中4种。结合新中国成立后黄河流域水土保持事业的发展情况,以1960年及2000年为时间节点将研究时段分为3个阶段,分析了上述4种类型在3个阶段的出现频率及变化特点。考虑到黄河水沙条件的变化,又对1986年以来潼关站的水沙组合进行分类。结果表明:该站在1986年后的水沙类型有沙中水中及沙少水中2种。两种时间序列下的分类结果略有差异,体现出黄河水沙变化的复杂性。     

基于极大重叠离散小波变换和Elman神经网络的磨刀门咸潮模拟研究

近年来磨刀门水道咸潮上溯频发,引起广泛关注。对该地区建立了基于极大重叠离散小波变化(MODWT)和Elman神经网络的咸潮模拟模型(MOD-Elman),模拟预测日均氯度,并借助一维纵向扩散方程分析河段的含氯度分布。结果表明:(1)MOD-Elman模型对非平稳的含氯度变化模拟效果较优且泛化能力较好;(2)咸潮影响预测图在一定程度上能反映站点之间各点含氯度变化。利用MOD-Elman模型和一维纵向扩散方程,可预测未来一段时间内磨刀门的受咸潮影响情况,对预警压咸有一定帮助。