磨刀门水道咸潮入侵规律及影响因素初步分析

咸潮入侵是珠三角河口地区特有的自然灾害之一,属于河口地区一种普遍的自然现象,近年来,珠三角咸潮比往年来的更早、持续时间更长、上溯的频率更高、袭击的范围更大、波及层面更广,严重地危害了珠三角地区的工农业用水和生活用水,磨刀门水道是珠江的主要泄洪通道之一,径流量居珠江三角洲八大口门之首,利用实测的资料,初步分析了磨刀门水道咸潮入侵的一般规律,并对影响咸潮入侵的影响因素进行了探讨。     

磨刀门咸潮中的风效应初探

根据磨刀门河口水体盐度与该地区风资料,分析了磨刀门河口地区不同风向对河口咸潮的影响。初步研究表明,由于交杯沙水道(一主)与洪湾水道(一支)的地理分布特点,对于磨刀门水道而言,强偏北风作用下,洪湾水道水体盐分输运占主导作用;一般风力条件下,交杯沙水道水体盐分输运占主导作用,偏南风则显著增加交杯沙水道盐分输运强度。     

珠江河口磨刀门水道咸潮动力高分辨率三维数值模拟研究

珠江河口是世界上最复杂的河口之一,其咸潮动力结构具有明显的垂向分层密度流的特征。针对珠江河口咸潮动力结构的特点,构建了一个基于高性能计算机并行算法的珠江河口高分辨率三维斜压整体数值模型,并采用2009年12月磨刀门水道咸潮大范围同步实测资料对其进行了验证。结果显示计算值与实测值吻合较好,较为准确地模拟了磨刀门三维密度分层流的动力特性和半月周期内的小潮期、中潮期和大潮期磨刀门水道的分层流结构特征差异。根据计算结果,对磨刀门水道咸潮运动在不同潮型条件下的三维动力机制进行了初步分析。     

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。     

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。     

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。     

磨刀门水道咸潮变化模拟及咸情防控研究

珠江三角洲地区近年来咸潮灾害加重,磨刀门水道因其特殊的地理位置,咸情更备受关注。基于以往的研究成果,利用一、二维联解潮流、含氯度数学模型,模拟计算拦门沙发展变化对磨刀门水道咸潮入侵的影响;并在此基础上,开展了磨刀门水道防咸控咸的工程措施研究。     

2011—2012年枯水期磨刀门成潮活动基本情况

根据2011-2012年枯水期磨刀门水道沿岸泵闸成情数据,结合中山水厂调研情况,对2011-2012年枯水期磨刀门成潮活动基本情况进行了总结。分析表明,2011-2012年枯水期磨刀门成潮灾害超过历史,创下新纪录。     

洪水影响下河口潮波传播速度分析——以磨刀门水道为例

河口高高潮位的出现时间,是防洪决策的关键因素之一。实测资料统计分析显示,受洪水影响的河口潮波波速不适宜用海岸浅水长波传播公式计算。修正了河口潮波传播计算方法,并对修正公式的适用性进行了讨论。以磨刀门水道潮波为研究对象,在2003年实测地形约束下,2005年实测水文数据验证结果表明,修正后的磨刀门水道潮波传播时间计算误差在30min以内,磨刀门水道各报汛站高高潮位、潮时预报精度提高了。     

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。     

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。     

珠江河口磨刀门水道咸潮上溯主要影响因素探讨

近年来珠江磨刀门水道盐水入侵呈逐渐加剧趋势。基于已有研究成果和资料,分别对影响咸潮上溯的拦门沙、上游径流及河道水深演变特性3个主要因素进行了分析,以便找出盐水入侵加剧的原因。通过探讨主要影响因素演变特性与磨刀门水道盐水入侵趋势加剧的相互作用关系,认为磨刀门口门拦门沙的蚀退以及口门向河－波型转化是盐水上溯加剧的主要原因之一,而径流量的变化是否是主要原因尚存在一定的争论,磨刀门水道下切导致盐水上溯加剧和蓄盐能力增强也是主要原因之一,但仍需进行更深入的研究和科学论证工作。     

海平面上升与珠江口咸潮变化

海平面上升加剧了珠江口门咸害入侵。在概述了珠江伶仃洋海区、磨刀门、鸡啼门、黄茅海各入海口门一般、枯期及汛期、高潮时，咸害入侵特点的基础上，根据Ｉｐｐｅｎ和Ｈａｒｌｏｍｅｎ的扩散理论和方法失算当海平面上升０．４～１．０ｍ时，各河口区咸害入侵距离的变化情况，得到枯期高潮时，虎门水道咸潮入侵距离增加１～３ｋｍ，最大约４ｋｍ，磨刀门水道咸潮入侵最大距离增加约３ｋｍ，黄茅海区，最大入侵距离增加５ｋｍ的结论。     

人类活动影响下磨刀门河口的泥沙输运沉积

磨刀门河口的自然演变进程深刻叠加了人类活动的影响,河口的地貌演变、水动力特征和泥沙输移沉积、底床冲淤趋势等发生显著变化.对围垦滩涂和修建治洪导堤两个主要人为治理措施的影响进行分析,得出整治前的磨刀门河口深槽水流散漫、泥沙漫滩沉积的状况得到改变,治理后河口的干支水道格局明确,水沙归槽输运,其中磨刀门水道因河槽束水束沙,径流输运显著,河槽呈现冲刷、延长的趋势;洪湾水道和白龙河水道亦河槽断面窄化、深化;磨刀门河口呈现出向外海延伸发展的趋势.     

磨刀门水道咸潮上溯成因分析

该文主要从实测资料出发,对磨刀门水道咸潮活动情况以及影响河口潮汐强弱的径流、河势演变、潮汐要素变化等进行分析,找出引起咸潮上溯的成因。     

磨刀门水道枯季咸潮入侵特性及规律

为探讨珠江河口磨刀门水道盐水入侵规律,采用同步实测的方法对磨刀门水道上至竹银下至口门近半月的水文和盐度进行了测量。结果表明,磨刀门水道盐度总体呈现向上游递减的趋势;口门位置表、底层平均盐度在不同潮型和涨落潮下相差较大,变化范围在1.7%~2.4%之间,尤以枯季分层明显,通常落潮期表、底层盐度差异比涨潮期大;上游竹银位置不同潮型下的表、底层盐度相差较小,平均涨落潮盐度都在0.1%以内;从磨刀门水道沿程表、底层盐度相差比例统计来看,大、中、小潮期间底层平均盐度比表层分别大43.1%、53.4%和77.4%,且流速和盐度的垂向分布存在较好的对应关系,因此小潮期间,更容易出现异重流现象。近口门河段盐度随水深减小而直线递减,上游河段则呈指数递减规律;大潮时,两种分布规律的分界位置距口门23 km左右,中潮和小潮时距口门17 km左右。     

中山市河口成潮活动特性分析

通过实测资料,分析了中山市境内磨刀门、横门、洪奇门等三大口门河道的成潮活动特性,对掌握成潮期三大口门河道的取用水时机有一定的指导意义.     

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。     

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。     

三峡工程对改善长江口咸潮入侵情势的分析

长江口地区是当前我国社会经济发展最快的区域之一．但社会经济的高速发展却受到了成潮入侵的制约。三峡工程兴建后，长江干流上有了对长江径流调控的重要手段。分析表明．三峡工程建成后．10月份水库蓄水将使成潮入侵略有提前．但由于此时盐度本底值较低．故影响不大；而长江枯水的1～3月份．由于三峡水电站发电加大泄水，将十分有利于抑制成潮入侵。适当改变三峡水库调度方式，让三峡工程提前蓄一些水．并在长江最桔水期多下泄一些水量．可使三峡工程抑制成潮入侵的作用更大一些。