后三峡工程时代长江口水源地盐水入侵规律及其应对措施

在简述长江口盐水入侵主要影响要素与特性的基础上,对三峡水库运行以来长江大通水文站年径流量、月径流量的变化规律进行了简析,发现长江下游仍呈现典型丰、平、枯水年特征,其季节变化规律也十分显著。同时对后三峡工程时代的长江口水源地盐水入侵特征进行了研究,结果表明,枯水期水源地咸潮入侵与其发生首日的大通水文站前6日日径流量相关性相对较好;影响期一般在农历九月至来年四月间,尤以二月最为严重;各月呈现出以初八和廿二为“双驼峰”型的氯化物质量浓度峰值分布特性。提出了进一步减轻长江口盐水入侵对上海水源地供水安全影响的建议,包括采取加强流域与区域信息资源共享、北支控制工程联建、长江口水源地（水库群）联动开发等措施。     

浅探盐水入侵对陈行水源地影响程度的评价项目与指标

本文以枯季长江口长序列水文监测资料为基础，以北支盐水人侵对长江口水源地影响的研究为理论依据，提出了盐水入侵对陈行水源地影响程度的评价项目及系统评价指标，可为长期、中期、短期准确预报长江口的盐水入侵，为陈行水源地避成蓄淡提供调度依据。     

长江口盐水入侵研究

根据长江口盐水入侵的历史和现状 ,指出流域大量蓄引提供水工程、北支入流条件恶化、湖泊和河槽调蓄能力减弱等是导致长江口盐水入侵加剧的主要原因 ,而南水北调工程将使入海径流减少以及北支河势继续恶化、海平面上升加剧 ,河口整治与开发是今后所面临主要的问题。在总结长江口盐水入侵研究现状的基础上 ,提出了一些初步想法。     

长江口2013年和2014年枯季盐水入侵分析

为研究长江口枯季盐水入侵及北支盐水倒灌特性,于2013年12月及2014年2月两次对长江口南北支分汊口处进行全潮同步水文测验,分析结果表明:受地形地貌因素影响,北支进口盐度比同期南支白茆沙水域的高出一个数量级。水域盐度与径流量大小呈负相关关系,与潮差大小呈正相关关系。径流较小、潮差较大时,北支盐水会发生倒灌。由于下泄径流的顶托,迫使倒灌盐水北偏,使得白茆沙北水道盐度大于南水道。风应力对盐水入侵的影响不可忽视,持续的南风会减弱长江口北支的盐水入侵。在枯季条件下,北支倒灌盐水一般沿白茆沙北水道南侧下泄。大潮时倒灌进入南支的盐水在白茆沙水域有一定时间的滞留,使得白茆沙水域盐度往往会在大潮后的中潮期达到最大。     

长江口盐水入侵数值模型研究

本文利用ECOM模式建立了一个长江口水动力盐度三维数值模型。当水底地形变化比较剧烈时,原ECOM模式中水平扩散项的计算就可能产生虚假的流场和物质输运,所以文中首先对ECOM模式物质输运方程的水平扩散项计算方法进行改进,采用返回z坐标系计算,离散变量利用σ层二次Lagrange插值得到。对于改进方法,文中采用Huang＆spaulding提出的数值试验进行验证,证明此方法大大地提高了水平扩散项的计算精度。改进模型采用长江口实测水文资料进行率定验证,计算和分析了南北槽垂向盐度分布和盐水通量过程,结果表明,模型能较好反映测点盐度变化过程,也能较好地模拟出垂向表底层的盐度差异。     

长江口水源地取水口盐度对径潮动力的响应

上海市饮用水的80%来自长江口三大水源地——陈行水库、青草沙水库和东风西沙水库。枯季盐水入侵一直是长江口水源地安全面临的最大威胁。作为河口区域的主要动力, 有必要进一步研究径流和潮汐对长江口水源地盐水入侵的影响。通过建立长江口平面二维潮流盐度数学模型, 对长江口盐水入侵进行模拟, 分析了水源地取水口盐度过程与潮位过程的关系, 探讨了北支盐水倒灌对水源地的影响。研究结果表明:三大水源地因位置不同, 盐度过程线特征也不相同。水源地取水口盐度过程线与潮位过程线的关系可作为受北支倒灌盐水和正面入侵盐水影响程度的重要依据。北支盐水倒灌发生时, 东风西沙水库、陈行水库、青草沙水库水源地分别在大潮、中潮及小潮时受倒灌盐水影响最为严重。随着径流增大, 水源地受盐水入侵影响的时间会提前, 但是盐度则随径流的增大而减弱。     

长江口水源地咸潮入侵应对预案体系

基于对长江口咸潮入侵及其发展态势、水源地咸潮入侵影响因素及其灾害应对措施等的分析,研究了长江口区水源地咸潮灾害应对预案的框架体系及相关要素或指标,提出了预案组织与职责、监测、预报、预警、应急响应、保障等体系的设计方案。     

三峡水库应急补水对2022年洪季长江口盐水入侵的影响

2022年汛期长江流域发生了历史罕见的流域性干旱,大通站9—10月份流量在11 000 m³/s上下浮动。9月份开始,叠加台风的影响,长江口遭遇了严重的盐水入侵事件,威胁上海市供水安全。结合实测流量、风速和盐度数据分析,认为此次盐水入侵由低流量和台风导致;基于此,采用三维河口海岸数值模型定量分析三峡水库应急补水的压咸效果。结果表明,应急补水削弱了长江口的盐水入侵,减小了咸潮上溯距离,南支—北港纵断面0.45 psu等盐度线下移了17 km,降低了水库取水口盐度,为青草沙水库争取了约6 h的取水窗口。10月份2次寒潮在一定程度上削弱了此次补水效果,为确保补水效果需加强河口地区水文、潮汐及气象综合监测能力,以保障上海市淡水利用安全。     

长江口盐水入侵特征及规律

在分析长江口2002年3月枯季全潮水文测验资料的基础上,建立了“长江口—杭州湾—舟山群岛”海域大范围二维水流盐度数学模型,对长江口盐水入侵的特征及规律进行了研究。结果表明:受北支盐水倒灌影响,时间上南支某些水域不同于一般的涨(落)憩时盐度达到峰(谷)值,而是涨憩时盐度达到谷值,落憩时盐度达到峰值;空间上南支盐度分布在大潮期间呈现出“高—低—高”的格局,口门处的盐度在涨憩时明显大于落憩时,数值模型计算结果与实测数据分析相一致。同时,通过对北支潮径动力分析可发现,外海潮差越大,上游径流量越小,北支盐水倒灌南支的可能性越大,即北支口分流比随上游径流量呈指数增长,而与外海潮差成反比。研究成果可供研究长江口盐水入侵科技人员参考。     

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。     

长江口深水航道研究

根据对水文泥沙条件及河床演变的分析，选择南港北槽开辟深水航道是合理的。定床和动床模型试验结果表明，用以整治为主、疏浚为辅的方法，取得－１２．５ｍ深水航道是可能的。长江口深水航道工程是对长江口进行综合治理、规划的重要组成部分，在总体上有益无害。     

1974年以来长江口北支沙洲演变过程遥感监测

1974年以来,长江口北支沙洲处于快速演变中。应用1974~2013年逐年的卫星遥感影像,对长江口北支主要沙洲的演变过程进行了分析。结果表明:长江口北支沙洲在40 a间处于不断地发育和消失过程中,以永隆沙和兴隆沙逐步并入崇明岛、新村沙发育形成并不断壮大为典型。此外,周围还有一些沙洲处于不断地形成、壮大和消失过程中。研究成果可为长江口北支沙洲的开发利用、生态保护等提供数据支撑。     

长江水资源可持续利用方式的思考

通过分析长江水资源及其利用现状和问题,面对水资源的供求矛盾,重新审视我们对水资源的利用方式及消费行为,指出过去我们在水资源利用方面存在的问题,从新的角度提出对水资源利用的要求及原则,并提出要调整和优化水资源利用方式,重视构建流域综合管理体系,认为实施综合管理是水资源可持续利用的保证,提出了当前建立综合管理方面知识创新机制的保障措施.     

南水北调东线调水对长江河口水资源的影响

根据长江河口区水文水资源勘测资料,分析了长江河口区水流变化、盐水入侵的现状及其基本规律.认为南水北调东线工程实施后,丰水年与常水年对长江河口水资源无明显影响;枯水年的枯水期,即使限制抽江流量,对河口淡水量也会有一定影响;工程建成运行后潮流界将上移约3 km,盐水入侵长度有所增加,其增加幅度小于潮流量上移幅度,即小于3 km.为此,应尽早进行系统监测、研究,在进一步弄清基本资料的基础上,提出工程优化调度的工程和非工程对策与措施,以趋利避患.     

长江干流河口地区枯水季水量分配研究

针对枯水年枯水季,因河道径流量较少,盐水入侵的频率和强度显著提高而引起的长江河口沿岸地区生产生活用水安全,文中结合长江口地区水资源利用和水环境现状,以大通以下长江干流地区在枯水季水量分配为实例,在初步预测未来河口地区水资源需求的基础上,提出长江口地区水资源配置的思路、方法及方案框架。     

流域水资源开发规划中战略环评的作用——以长江口综合整治规划环评为例

水资源的开发利用活动与生态环境有密切的关系,战略环评(Strategic Environmental Assessment)在协调水资源开发利用与生态环境保护方面的作用远大于项目环评。以长江口综合整治规划为例说明战略环评在流域水资源开发规划中的重要作用。简要介绍在流域开发的战略环评中应关注的重点,论述了区域规划与流域规划、行业规划或专项规划与流域规划之间的关系。     

黄河下游地区微咸水灌溉利用研究

为了研究黄河下游地区玉米适宜的微咸水灌溉模式,本研究在河南省新乡市黄河水利科学研究院节水试验基地进行了微咸水灌溉玉米试验。本研究采用桶栽试验和理论分析相结合的方法,分析了不同矿化度微咸水灌溉对土壤盐分累积及玉米生长的影响,并将土壤水盐动态变化情况、作物蒸发蒸腾量及作物产量代人作物水盐生产函数,求解并分析了玉米在不同生育阶段的盐分敏感系数。结果得出,微咸水矿化度不高于3g／L时玉米产量较淡水灌溉减少低于6．4％,株高较淡水灌溉减少低于8．4％,同时0～20cm内土壤盐分与对照无显著性差异;当矿化度达到7g／L时,玉米产量较淡水灌溉减少20．9％,株高减少9．2％,表层土壤盐分显著性高于对照;玉米不同生育阶段的盐分敏感系数大小顺序为播种～拔节期〉拔节～抽雄期〉抽雄一成熟期,玉米在抽雄～成熟期对微咸水最不敏感,最适宜使用微咸水进行灌溉。综合认为,使用矿化度低于3g／L的微咸水进行灌溉是可行的,微咸水灌溉适宜在玉米生长后期使用,但微咸水的大田灌溉模式及长期使用微咸水进行灌溉对土壤及作物的影响仍需进行讲一彤的研究。     

探讨适合长江流域特点的水量分配研究框架

长江流域水资源相对丰富,但存在降水时空分布不均、自然灾害频繁、城市需水增长快、供求矛盾加剧、水污染加重、用水效率低下等水资源问题.三峡水库的建设运用,外流域调水工程的实施打破了长江原有的水平衡.保证流域水资源的合理开发利用与调配对流域社会经济的发展极其重要,了解流域本身的水资源特点和问题,研究河流生态用水,分析不同功能、不同区域的水量分配额度,提出区域社会经济发展的水量分配方案,是水资源管理的基础,也是保障流域水资源的合理调配和可持续开发利用,维护河流健康发展的需求和根本.对适合长江流域特点的水量分配研究框架进行了探讨.     

长江流域节水与水资源可持续利用

通过对长江流域水资源状况和用水情况的分析,说明在长江流域加强节水的重要性和必要性,并在长江流域节水潜力分析的基础上,研究提出了加强节水的对策措施.在农业方面,要加强灌区配套和改造,提高灌溉水的利用率;发展无污染农业,加强用水定额管理;在工业方面,要优化生产力布局,促进产业结构调整,拟定行业用水定额和节水标准,加快污水资源化步伐;在城镇生活方面,要加强节水法规建设的宣传,提高全民的节水意识,实行计划用水和定额管理,全面推行节水型用水器具.     

长江口北槽潮波对地形变化的响应研究

以长江口北槽为研究背景,建立了二维潮流数学模型,在模型验证良好的基础上,研究了北槽潮波传播对工程与地形变化的响应。研究表明,长江口深水航道治理工程完成后,北槽地形未发生调整前,北槽潮波高、低潮位均升高,潮差减小,涨、落潮相位明显滞后,潮波变形加剧,涨落急流速均呈增大趋势;北槽水深增加后,高、低潮位随之降低,潮差增大,落潮相位略有提前,涨潮相位变化相对较小,潮波变形逐渐趋缓,涨急流速减弱,落急流速增强。