不同风向对珠江东四口门盐水入侵的影响

采用MIKE3构建珠江东四口门三维水动力数值模型,对枯水期各风向下珠江口的水动力进行模拟,分析北风、东北风和东风对河口涨落潮流速、盐度分布、潮通量的影响。结果表明:表层和底层水体的涨落潮流速变化在风的作用下是相反的。北风促进虎门垂向环流的发展,使小潮期垂向净环流出现频次增加且环流强度增大,导致口门内盐水入侵距离增大,垂向平均盐度增大,东北风的影响与北风相似但幅度较小,东风则相反。北风、东北风使东四口门涨潮量减少,东风使涨潮量增加,落潮量的变化则不仅与风向相关,还与河道走向、垂向环流有关,因此4个口门的落潮量对风的响应有所不同。风的持续作用对虎门盐水入侵影响较大,对其他三口门影响相对较小。     

海平面上升对珠江口咸潮入侵的影响

该文基于MIKE21软件建立珠江口二维水动力-盐度输运数学模型,采用实测潮位、流速和盐度资料对模型进行验证,利用验证好的数学模型模拟海平面上升0.5m、1m和2m三种情况下珠江口枯季盐度分布的变化,探究咸潮入侵对海平面上升的响应特征.结果 表明,随着海平面上升,珠江口枯季大潮期间盐度整体呈现上升趋势,但在局部地区盐度变...     

磨刀门、横门整治工程对河口水动力条件和生态环境的影响

珠江河口在近30年进行了大量的整治工程,不同工程对河口的影响散见于文献之中。为方便研究人员了解已有整治工程的情况并开展下一步研究,该文以东四口门中的横门和西四口门中的磨刀门为例,简要叙述了磨刀门、横门的整治工程对河口水动力条件和生态环境的影响,以及磨刀门和横门在整治工程后的河床演变。     

基于FVCOM的磨刀门水道盐水入侵三维数值模拟

该文采用非结构化有限体积近岸海洋三维模型FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model),建立了磨刀门水道至伶仃洋盐水入侵数值模型,模拟2004年、2005年及2007年枯季的长序列流场过程,观察其水动力特性,研究盐度的时空变化规律,分析其垂向分层现象。结果表明仅对该文模拟范围的建模也能达到模拟珠江四口门或八口门时磨刀门水道的准确度,从而减少了建模工作量和模型计算量。对三个工况的模拟显示盐水入侵最远距离在2005年1月最大,越过了全禄水厂,2007年3月最小。垂向分层方面,由于盐水上溯的最远距离均处于内河道处,盐度垂向分层不明显,底表层盐水最远入侵距离的差距随入侵距离的增加而减小。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。     

珠江口最高洪潮水位预估

最高洪潮水位对经济发达的珠江口地区构成极大的威胁,给人民生活和经济建设带来不同程度的破坏和损失。通过对珠江口代表站灯笼山站和横门站最高洪潮水位系列进行回归模型分析,得出海平面上升速度为6.3 mm/a和5.8 mm/a。在对珠江口地区海平面上升进行预测的基础上,预估了在2050年50 a一遇的最高洪潮水位,在海平面上升20,30 cm和60 cm的情况下,灯笼山站和横门站最高洪潮水位的预估值分别为3.04,3.14,3.44 m和3.19,3.29,3.59 m。     

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.     

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。     

珠江口东四口门径流动力变化及其原因分析

据近几十年来珠江河口水文资料统计分析了东四口门的径流变化特征并分析其变化原因,研究表明:20世纪80年代以来,东四口门径流动力呈阶段性变化,1999年前,流域来水加大,同时,受高强度采砂影响,网河区河床形态发生异变,河相关系随之变化,网河区顶端的思贤滘及主要汊道分流比发生重大调整,令东四口门下泄径流增大。1999年以后,流域来水量减小,受大规模的水库建设等因素影响,东四口门承接的入海水量显著减少,径流动力减弱,但因网河汊道河相关系的改变引起网河内径流分配调整,虎门、蕉门径流动力减弱,而洪奇沥、横门径流动力持续增大。     

珠江河口磨刀门枯水期盐度统计模型

基于潮汐和径流两个影响河口盐水入侵的主要动力因子，通过分离短时间尺度潮汐变化和长时间尺度径流变化对盐水入侵的不同影响，采用最小二乘拟合法建立了枯水期磨刀门盐度与潮汐、径流的统计模型，并通过滤去径流影响对模型进一步修正，建立了修正盐度统计模型。模型计算值与实测值对比结果表明：构建的盐度统计模型和修正盐度统计模型能反映珠江河口磨刀门枯水期日特征盐度的变化过程；盐度统计模型总体均值相对误差23.4%,修正盐度统计模型总体均值相对误差2.1%,说明修正盐度统计模型精度高于盐度统计模型，具有较好的实用性。     

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。     

三维水动力泥沙输移模型及其在珠江口的应用

为研究河口的泥沙输移规律和最大浑浊带与盐水入侵、咸淡水混合等的关系，本文提出了具有二阶精度、建立在9结点有限单元上的三维水动力及泥沙输移模型，该模型考虑了由水平密度梯度引起的斜压项、引用2．5阶Mellor-Yamada紊流模型耦合计算水流的涡动黏滞性系数与物质的紊动扩散系数。本模型采用破开算子法求解控制方程：用欧拉-拉格朗日法求解水平对流项；用有限元法求解水平扩散项；有限差分法求解垂向扩散项。模型应用于模拟珠江口的泥沙运动，计算域包括整个河口的八大口门，用1998年7月的洪季大潮实测资料进行了潮位、流速及流向、盐度及含沙量等的验证，模型计算结果与实测结果吻合良好。在模型验证的基础上，文中简要讨论了珠江河口的泥沙输移、盐水入侵及最大浑浊带等物理现象。     

珠江河口口门区滩槽演变及对泄洪的影响研究

受流域来水来沙和高强度的人类活动的影响,珠江河口口门滩槽演变规律复杂,对泄洪安全的影响有待深入研究。本文阐明了珠江河口滩槽近期演变总体特征,揭示了河口拦门沙演变动力机制,评估了不同类别大型涉水工程对泄洪的影响和贡献率,提出了珠江河口径潮控制敏感区的划分方法,量化了涉水工程防洪影响关键控制指标。研究发现:(1)在来沙大幅减少背景下,珠江河口滩涂存在侵蚀后退的可能,滩槽近期演变总体上有利于口门泄洪;(2)季风成沿岸流和洪水径流是塑造磨刀门拦门沙东、西汊发育的主动力,洪水与波浪共同作用是形成拦门沙内、外坡冲刷,拦门沙顶淤高的主要成因;(3)涉水工程对河口洪潮水位、分流比、净泄洪量、纳潮量等影响的群体效应,伶仃洋东四口门桥梁工程群对潮位影响贡献率大于围垦工程,而在西四口门围垦工程对潮位影响更大;(4)引入径潮动力比概念,提出珠江河口径潮控制分区,识别了防洪敏感河段,建立基于单宽流量概念的工程阻水效应判断方法,划分防洪影响敏感水域;(5)综合分析提出了各敏感河段或水域的涉水工程的允许壅水高度,基于口门均衡断面的河相关系,提出涉水工程引起的潮量减幅应控制在1%~2%以内。     

磨刀门咸潮物理模型试验-Ⅳ海平面上升对咸潮上溯的影响

海平面上升使河口区盐水入侵加剧。利用磨刀门咸潮物理模型试验,对海平面上升10 cm和20 cm引起的盐度变化进行分析,探讨海平面升高引起的咸潮入侵变化特点。试验结果表明:随着海平面的上升咸界整体上移,从小潮阶段开始咸界上移距离逐日增大,在咸界上溯距离最大的小潮转大潮的中潮阶段,咸界上移幅度最大。海平面的升高和咸界上移距离并非线性相关,以目前的海平面为基准,每升高10 cm最大咸界的上移距离大致为6.8km。     

河口盐水楔与泥沙落淤

河口盐水楔与泥沙落淤英文原著：范家骅翻译：陈上群（珠江水利委员会科研所广州５１０６１１）１概述在强分层河口或部分混掺河口都可观察到一种密度异重流现象─—盐水楔。在无潮河口，由于盐水层在淡水层下上溯、入侵，也会出现滞止盐水楔。当盐水潮流挟带细颗粒泥沙在...     

珠江口盐水入侵预测模式研究

随着珠江口地区经济的迅速发展,盐水入侵日益严重,不仅影响到周边城市的淡水供应,也为工农业生产带来了不必要的损失。基于前人研究成果,推导了一种简单有效的盐水入侵预测模式。该预测模式首先通过对现有的水文资料做线性回归分析,反演出河道的扩散系数Dx,再将Dx代入预测模式,即可计算出河道沿程的盐度值和盐水入侵距离。为了检验该预测模式,利用磨刀门2005年1月19日至2月4日的水文实测资料,就磨刀门的盐水入侵情况进行模拟,并采用卡方拟合优度检验法分析预测误差,结果表明该盐水入侵预测模型在磨刀门具有适用性。最后,通过分析磨刀门地区盐水入侵距离与潮差的响应关系,得出小潮前2~3d为增大压咸流量的最佳时机这一结论,可为"咸害"的防治提供理论依据。     

珠江口盐水入侵预测模式研究

随着珠江口地区经济的迅速发展，盐水入侵日益严重，不仅影响到周边城市的淡水供应，也为工农业生产带来了不必要的损失。基于前人研究成果，推导了一种简单有效的盐水入侵预测模式。该预测模式首先通过对现有的水文资料做线性回归分析，反演出河道的扩散系数Dx，再将Dx代入预测模式即可计算出河道沿程的盐度值和盐水入侵距离。为了检验该预测模式的正确性，利用磨刀门2005年1月19日至2月4日的水文实测资料，就磨刀门的盐水入侵情况进行模拟，并采用卡方拟合优度检验法分析预测误差，结果表明该盐水入侵预测模型在磨刀门具有适用性。最后，通过分析磨刀门地区盐水入侵距离与潮差的响应关系，得出小潮前2~3天为增大压咸流量的最佳时机这一结论，为“咸害”的防治提供理论依据。     

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。     

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。     

长江口盐水入侵对海平面上升的响应特征

基于MIKE3软件建立了潮流作用下长江口三维水动力及盐度输运数学模型, 采用实测潮位、流速、流向以及盐度资料对模型进行了验证。运用验证好的数学模型对海平面上升后长江口枯季盐水入侵进行了模拟, 从而分析海平面上升条件下长江口枯季盐水入侵的响应特征, 得出以下结论:海平面上升1 m后, 北支上段、南支、南北港以及南北槽的盐度均上升, 南支平均盐度均超过0.45 psu, 北支中下段的盐度却明显减小;海平面上升后潮汐的作用更强, 北支下段底层层化现象减弱, 北支径流动力增强, 表层层化现象增强, 表层Richardson数达150;南槽Richardson数底部减小, 表层增大, 但垂直结构趋势变化不明显。     

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。