北门江河口径流变化对河口段水环境的影响

北门江河口上游水库的修建将导致丰水期水库下泄流量有所减少,枯水期水库下泄流量有所增加,这些变化将会引起北门江河口处的咸潮上溯距离和冲淡水区域变化等生态环境问题。以北门江河口为研究区段,构建基于MIKE21的平面二维水动力模型和二维盐度扩散模型,以咸潮上溯和冲淡区为研究对象,分析河口上游修建水库后,在丰水期、平水期、枯水期径流改变的情况下,北门江河口地区咸潮上溯和冲淡区变化规律。结果表明:(1)水库建设后,枯期下泄流量与天然河道中的流量相差不大,对枯期的咸潮上溯距离无显著影响;丰水年6月(汛期)建库后因为下泄流量减少幅度较大,咸潮上溯距离最大增加约1 790 m;平水年6月建库前后流量减少量少于丰水年,建库后咸潮上溯最大增加距离小于丰水年,为1 270 m。(2)水库建设后,由于汛期下泄淡水流量降低,与建库前相比,丰水年6月新英湾海域的冲淡区面积变化最大,在最低潮位时,新英湾海域中冲淡区面积占比减少17.3%。研究成果可为水利枢纽工程对河口地区咸潮上溯和冲淡区的影响评价提供理论依据。     

咸潮对策初探

近年来,每逢冬春季节,珠江三角洲的部分群众都会面对困扰他们生产生活的同一难题——咸潮上溯。一、珠江口咸潮上溯呈越来越严重态势咸潮是一种水害,通常发生在河口地区,所谓河口,是指河流和海洋的交汇处,海水的盐度平均值为千分之三十五,河水的盐度平均值为零,河口盐度平均值在两者之间。河口水盐度超过一定程度就是咸潮,也叫咸害或水害。当河口处的海水水位比河流水位高时,海水就会向河流倒灌,咸潮就会沿着河流从河口不断向上游扩展,这种现象叫咸潮上溯。近5年来,珠江口咸潮上溯的现象频繁出现,其出现的次数和影响的范围呈现越来越严重的态势。2005年,珠江三角洲遭遇了20年来最严重的咸潮灾害。广东省水文部门也开始了历史上最大规模的同步监测行动。     

闽江咸潮上溯与保障供水安全综合措施的现状与思考

近年来闽江下游河床下切严重,各代表站最低年水位均呈下降趋势,咸潮上溯距离增加,严重影响闽江下游区域供水安全。该文分析闽江河口咸潮产生原因,针对闽江下游咸潮现状重点分析闽江河口含盐度分布规律和闽江下游含氯度分布规律,据此提出保障闽江下游区域供水安全的综合措施,供参考。     

粤港澳大湾区咸潮综合防控体系研究

针对粤港澳大湾区咸潮逐年加剧、江河来水偏枯、供水需求增加的趋势，系统分析了珠江河口咸情面临形势及主要问题，揭示了珠江河口咸潮运动机理和上溯规律，结合珠江河口地区水资源时空分布和水厂取水、蓄水、供水格局特点，统筹考虑上游补水压咸、中游取蓄水避咸、下游工程措施阻咸3个层面的对策措施，创建了粤港澳大湾区咸潮综合防控体系。     

西江河口咸潮入侵的输运机理研究

近年来,西江河口地区咸潮入侵的问题越发严峻,严重威胁人民的日常生活,故对河口咸潮咸水物质输运转移变化机理研究尤为重要。采用水动力学方法进行河道盐度的扩散演算,构建河网水质的数学模拟模型。在建模的基础上,用其模拟西江河口水流、盐度输运变化规律,并与实测水文资料进行对比。结果说明,模拟计算曲线与实测曲线相对一致,该模型具有适用性。该模型可用来预报西江河口咸潮入侵的影响时间、影响范围,数值模拟咸潮上溯的环境影响,进而提出应对和控制咸潮上溯的对策措施,实现对未来咸潮入侵过程的模拟,为河口咸潮入侵的预报与防治工作提供丰富的资料和可靠的技术支持。     

中山市水资源配置研究

近年来,珠江河口咸潮上溯的影响范围扩大、强度增加,已威胁到中山市饮用水安全。该文采用Mike Basin作为中山市水资源配置平台进行研究,分别对现状供水工程、建设蓄水工程方案和取水口上移方案进行水资源配置分析计算,结果表明取水口上移方案是中山市解决咸潮问题的有效途径,为中山市解决咸潮期供水问题和水资源综合管理提供技术支持。     

磨刀门水道咸潮运动规律初步分析

近年来珠江三角洲咸潮灾害频发,并有逐年加剧之势,咸潮上溯已成为珠江河口地区严重的问题。分析了珠江出海口之前的磨刀门水道的水文条件和河道情况,依据实测资料和现场调研,论述了磨刀门水道咸潮变化趋势、咸潮的影响因素及盐度分布特征。     

横门-小榄水道咸潮运动规律及影响因素初步分析

咸潮上溯已成为影响珠江河口地区较为严重的水资源问题。近年来由于横门-小榄水道咸潮上溯,对中山市工农业生产用水以及居民生活用水造成了一定的影响。因此,监测、探索该河段咸潮活动对当地供水安全有一定的参考意义。依据历史实测资料和现场调研,对横门-小榄水道咸潮变化趋势、咸潮运动规律及影响因素等进行了初步分析。     

基于EFDC的咸潮上溯对闽江下游水源地的影响

为保障咸潮上溯情况下闽江下游水源地供水安全,建立基于EFDC的二维水环境数学模型,利用2013年12月同步监测资料进行参数率定,模拟不同流量条件下咸潮上溯的距离以及对水源地的影响。结果表明:咸潮上溯距离与下泄流量成负相关关系;咸潮上溯距离的增加将延长下游水源地的不宜取水时间。为减缓咸潮上溯对闽江下游水源地的影响,建议优化水口水库调度方式,加大下泄流量。     

数值分析海平面上升对磨刀门水道咸潮上溯的影响

磨刀门咸潮上溯有逐年增强的趋势,其发生的频率也越来越高。采用非结构有限体积近岸海洋模型FVCOM建立了磨刀门水道三维咸潮水动力数学模型,并采用实测潮位和盐度对模型进行了率定和验证,表明该模型能够较好地反映磨刀门咸潮上溯的水动力情况。采用已率定的模型,对外海海平面上升15 mm的工况进行数值模拟,研究了海平面上升对咸潮上溯的影响。结果表明,海平面每升高1 cm,磨刀门水道平均水位将升高0~1.67cm;磨刀门水道内表层和底层盐度均随着海平面的上升而增大,咸潮上溯的规律不随海平面的上升而改变;磨刀门水道河口处表、底层盐度增幅相差不大且均不随潮差的大小而变化;河道上游段,海平面上升对底层的影响明显大于对表层的影响,而且表、底层盐度均随着潮差的减小而增大;海平面平均每升高1 cm,磨刀门水道咸潮入侵平均上移距离为0.85 km。该研究对压咸措施有一定的指导意义。     

咸潮试验研究

近年来,针对珠江河口的咸潮上溯问题,珠江水利科学研究院开展了一系列与咸潮有关的物理模型试验研究,包括咸潮的基础理论研究、磨刀门咸潮上溯的机理试验研究和防抑咸潮的应用性试验研究,     

盐潮风浪流多因子耦合同步测控系统

针对珠江河口咸潮上溯这一自然灾害现象,研发了一套盐潮风浪流多因子耦合同步测控系统进行物理模型研究。该系统能够模拟潮、风、流、浪对是咸潮上溯产生的影响,为掌握咸潮运动规律和相关河口治理等科学研究工作提供必需的条件和环境。     

2022年长江口夏季咸潮入侵及影响机制研究

2022年长江流域降雨、干支流来水均严重偏少，江湖水位持续走低，发生了1961年有完整记录以来最严重的流域性气象水文干旱。受此影响，2022年8月下旬长江河口就遭遇咸潮入侵，为有咸潮入侵监测记录以来历史最早，随后入侵增强并持续影响长江口。针对2022年长江口罕见的夏秋季节咸潮入侵事件，利用长江口岸基、浮标观测资料，分析了2022年洪季咸潮入侵的变化过程，并结合FVCOM咸潮入侵数值模型，量化分析径流、潮汐及台风事件对咸潮入侵的影响。结果表明：2022年夏季长江径流量为历史极低值，导致长江口咸潮入侵时间提前，入侵频率增加，上溯距离增大，河道北侧盐度显著高于南侧。在低径流情况下咸潮入侵呈现显著的涨落潮、大小周期性变化，其中小潮后期为盐度的快速上升期，大潮至中潮位为盐度缓慢下降时段。除此之外，持续的偏北风会有利于外海水体向海内输送，导致水位抬升，增强咸潮入侵。2022年9月在北向型台风“轩岚诺”和“南玛都”的影响下，随着涨潮流的作用，长江口咸潮入侵程度在9月21日达到最大，上溯至东风西沙水库北部约10 km处。研究成果可为进一步认识长江口咸潮入侵规律及机理提供依据。     

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。     

数值分析磨刀门水道咸潮上溯控制工程措施的效应

珠江河口磨刀门咸潮入侵有逐年增强趋势,其发生频率越来越高.此文采用有限体积近岸海洋模型(FVCOM)建立了珠江河口三维咸潮水动力数学模型,并采用实测潮位、盐度和流速对模型进行了率定和验证,表明该模型较好地反映珠江河口,特别是磨刀门咸潮上溯的水动力情况.采用已率定的FVCOM模型,分别对疏挖磨刀门拦门沙以及建设人工潜坝之后的工况进行数值模拟,研究了控制工程措施对咸潮上溯的影响.结果表明,疏挖拦门沙后,5‰盐度等值线的上溯最远点向内陆推进了2.5km,咸潮入侵程度有所加剧;而建造距河底3m高的人工潜坝后,5‰盐度等值线的上溯最远点向外海退缩了1.3km,咸潮入侵程度有所减弱.该研究对压咸措施有一定的指导意义.     

磨刀门外海拦门沙整治工程对咸潮入侵的影响

基于FVCOM模型建立磨刀门海域盐度扩散数学模型,分析研究了磨刀门河口区盐水入侵情况。数值模拟结果与实测资料吻合较好,能够较好地反映珠江河口地区咸潮入侵的垂向分布规律,能够用于磨刀门海域拦门沙疏浚整治工程对咸潮入侵的影响研究。磨刀门海域盐度分布受海水、淡水共同控制,垂向盐度分层分布,并且底部产生高浓度咸潮入侵现象。口门区航道整治工程在一定程度上加剧了咸潮入侵,但对磨刀门水道沿岸地区居民及工农业取水环境不会产生较大影响;应对工程整治措施进行分析论证,最大限度减轻工程实施导致咸潮入侵的程度。     

珠江河口咸情变化形势及抑咸对策探讨

珠江河口咸潮防控对粤港澳大湾区水安全保障极为重要。目前,在来水偏枯、河道下切、海平面上升等因素的影响下,珠江河口咸潮发展态势不容乐观。通过分析珠江河口咸情新形势和新问题,针对流域、三角洲、河口,提出了建立特枯年份压咸流量保障应急方案、完善珠江河口本地供水体系、三角洲联围闸泵群"引、换、蓄、补"水量调度调蓄淡水,重视河口治理、研发河口阻咸技术、加强咸潮监测预警预报的对策,建立统筹流域、三角洲、河口的珠江河口咸潮"上补、中蓄、下阻"综合防控体系。     

枯季磨刀门水道咸潮活动与压咸控制分析

为进一步认识珠江河口咸潮活动规律和提供调水压咸有关控制参数,本文分析枯季磨刀门水道的盐度监测资料,发现咸潮半月周期内存在入侵期和退落期,在咸潮入侵强烈时上游河段一般的来流量(<4000m3/s)难以保证取水要求,控制上游增加一定的来流量只有在咸潮退落期才具有压咸实际意义;用日最小盐度反映咸潮发展的不同阶段较有代表性,而日最低潮位是决定日最小盐度的主要因素.利用三灶站加权日最低潮位过程可初步判断咸潮入侵期与退落期,同时可利用该潮位过程曲线谷值所对应的时间预报控制上游加大流量的最佳时机起点.资料表明,这一方法比现有方法更符合实际.     

珠江三角洲咸潮治理研究

根据实测数据分析,2004年以来珠江三角洲枯季咸潮上溯严重,主要因素是枯水期径流动力不足,其次是三角洲挖沙导致涨潮动力增加。咸潮治理方案应首要考虑加大珠江三角洲枯季径流,兴建大藤峡水资源配置工程,提高流域水资源配置能力。咸潮治理方案的研究结论为澳门珠海供水保障规划以及相关部门的决策提供参考。     

磨刀门咸潮物理模型试验-Ⅱ径流量对咸潮上溯的影响

径流的大小是影响河口区咸潮入侵的主要因素。通过磨刀门咸潮物理模型试验,变化上游不同的恒定径流量,观测磨刀门河道咸潮运动规律和咸潮入侵强度的变化特点。试验结果表明流量变化引起的盐度变化上游大于下游,表层大于底层,大潮期间大于小潮期间,落潮阶段大于涨潮阶段。流量对咸界的影响则表现为,流量增加咸界下移,咸界距离河口越远下移幅度越大,咸界距河口最远时咸界下移幅度最大。