咸潮对磨刀门水道环境要素的影响

近年珠江河口咸潮上溯加剧,珠江三角洲咸潮灾害频频爆发,对珠江入海河段的环境要素产生较为明显的影响。根据磨刀门水道咸期的监测数据进行分析,结果表明,咸潮使得入海河段含氯度升高的同时,促使硝酸盐向氨氮和亚硝酸盐转化,总磷减小,N／P增大并对五日生化需氧量、硫酸盐和总硬度产生影响,对溶解氧和其他金属元素则无明显影响。     

2011-2012年枯水期磨刀门咸潮活动基本情况

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

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。     

磨刀门水道枯水期咸潮变化趋势及成因

在对1998—2015年磨刀门水道咸潮上溯不同时间尺度变化特征进行统计分析的基础上,采用Spearman秩相关分析识别流量、海平面、平均潮差、最高潮位、最低潮位以及降雨量等因素与咸度超标时数之间的相关性,利用主成分分析确定各因素对咸潮上溯活动变化的贡献程度。研究结果表明:1998—2015年,磨刀门水道枯水期的咸潮上溯活动表现出两阶段的变化特征,以2004—2005年枯水期为分界点,第一阶段的咸度超标时数呈现出先下降后上升的"V"型变化特征,第二阶段则总体表现为下降趋势,有利于河口地区的供水安全;咸潮高超标时数主要集中在每年12月至次年2月,且变化趋势与年际变化趋势基本一致;流量、海平面和最低潮位与咸度超标时数相关性显著,且通过了99%的显著性水平检验,而海平面与咸度超标时数的相关关系(负相关)与理论结果不一致是受到了人为活动的影响;引起第一阶段咸度超标时数"V"型变化的主要原因是自然因素(降雨)的影响,而第二阶段咸度超标时数整体呈下降趋势的原因除了自然因素外,还包括调水压咸等人为活动的干扰。     

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。     

磨刀门咸潮原型测验

为探索磨刀门咸潮运动的机理,珠江水利科学研究院于2009和2011年枯水期,在磨刀门水道进行了两次半月潮周期的原型咸潮测验。针对磨刀门咸潮的分层流特点,摸索了一套能分辨咸、淡水界面并可计算不同水深盐通量的测验方法。     

磨刀门水道枯季咸潮上溯规律分析

该文通过分析磨刀门水道咸潮上溯实测资料,揭示了该水道咸潮运动规律及上溯机理,认为潮汐动力与咸潮运动密切相关,盐度梯度力是促进水道内咸潮上溯的主要动力,径流是抑制咸潮上溯的主要动力,咸淡水混合状态随潮差变化而变化,径流下泄形式以及对咸潮的作用效果也随之变化,由此得出调水压咸的合适时机.     

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。     

珠三角磨刀门水道咸界变化规律研究

利用磨刀门水道百顷头以下至挂定角水闸之间8个水厂/水闸的表层盐度数据,采用拉格朗日插值方法并结合Surfer工具,绘制磨刀门水道近三个月0.5‰、2‰、5‰、8‰咸界(即盐度等值线)的纵向逐时分布图,并对其运动规律进行探讨,特别对0.5‰咸界变化规律进行分析。结果发现:咸界变化具有明显的半月周期特点,相位上比潮差周期提前2～3天;在一个潮周期中,咸界在大潮向中潮转变过程中变化剧烈,并在中潮附近达到最小值;而在中潮向大潮转变过程中变化平缓,并在中潮附近达到最大值;当上游流量稳定在枯季平均流量附近时,最远咸界主要受潮汐涨落影响,走势与潮汐变化基本一致,当流量显著减少时,最远咸界变化表现为负斜率的走势,当流量显著增大时,则表现为正斜率的走势。     

咸淡水交替淋溶下土壤盐分运移试验

为确定咸淡水交替灌溉后土壤盐分的运移规律,采用2 g/L,4 g/L两种矿化度的咸水分别与淡水连续、交替淋溶室内土柱,初步研究了咸淡水交替淋溶下土壤盐分的变化规律。研究结果表明:咸淡水交替淋溶下土壤表层盐分逐渐下移,两个试验处理的土柱都出现积盐情况,且4g/L时的积盐量大于2 g/L时的积盐量,土壤溶液中Na+,Ca2+的分布与EC值的变化规律基本一致,在此条件下盐分的增加没有引起土壤的碱化,灌水结束后,两个试验处理的土壤溶液EC值都小于4 dS/m,在作物耐盐的范围内,可推广应用到大田咸淡水交替灌溉中。     

珠江河口磨刀门口外东西两汊实测分流比分析

磨刀门是珠江河口八大口门中泄洪量最大的口门,口外已形成稳定的东西两汊滩槽格局及中心拦门沙。两汊的分流比是磨刀门河口治理的重点关注问题。根据磨刀门河口及口外东西两汊2015年9月10～11日大潮同步水文观测资料,分析了东西两汊实测流速、流向及分流比特征。结果表明:东西汊总体以往复流为主,在转潮过程会出现一定的旋转流;落潮时表层流速大,底层流速小;涨潮时底层流速大,表层流速小,在转潮时刻会出现短暂表落底涨的现象;西汊的落潮量分流比大于东汊,且净泄量分流比为66%,是磨刀门入海口的主要泄水通道;而东汊的涨潮量分流比大于西汊,是磨刀门入海口的主要涨潮通道。因此,在磨刀门口外治理规划时,需重点考虑东西两汊的自然演变及分流比情况,保证其泄洪纳潮的功能。     

新的淡水水源——空气取水

介绍3种方法收集空气中的水资源:①制冷结露法,将湿空气温度降到露点以下,使其中的水蒸气结露而获得液态水;②吸附法,含湿空气流过吸附剂,其中的水蒸气被吸附,然后加热吸附剂使水分脱附,从而得到淡水;③聚雾取水法,将雾中小水滴分离出来的取水方法。为提高空气取水技术的取水率还需探讨含湿空气在甲虫背部的凝结析水机理和开发高效吸附剂。     

分层型河口咸水上溯对径流潮汐共同作用的基本响应

为探究径流主导分层的河口中径流潮汐共同作用对半月周期咸水上溯距离的影响,采用概化河口对分层型咸水运动进行了三维数值模拟试验。结果表明:恒定径流量下,半月周期咸水逐日最大上溯距离表现为随潮差顺时针围绕准平衡态变化的绳套曲线,径流量越小,与准平衡态差距越大,且小潮后强烈上溯持续的时间更长,退落也更迅速;分层混合过程的时效性导致咸水运动半月周期非线性调整,在文中概化条件下,咸水状态普遍具有最大上溯发生在最小潮后2~3d和最小上溯发生在最大潮后1~2d的时间特征;根据咸水运动的规律确立工程措施中增流压咸时机,在小潮时增加上游径流量并持续7d至大潮,然后利用半月周期咸水自然退落,可达到明显压咸效果,节约枯季上游淡水资源。     

磨刀门口门治理研究及工程实践效果分析

80年代初水利部珠江水利委员会开展珠江磨刀口门治理规划，作为规划的前期工作，进行了磨刀门水沙特性的研究，并在此基础上，进行了治理方案的比选。1992年磨刀门治理规划工程方案已大部分实施，产生了显著的社会效益和经济效益。本文对工程实施后磨刀门口门水沙特性的变化进行分析，并与方案论证时的研究成果进行比较。     

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。     

A modelling study of residence time and exposure time in the Pearl River Estuary,China

This paper presents an investigation into two transport timescales, i.e. the residence time and exposure time, of a conservative matter in the Pearl River Estuary (PRE) using a depth integrated hydrodynamic-dispersion model. The model has been verified against field measured tidal and salinity data in three typical seasons, including the wet, dry and average rainfall seasons. The model predicted distributions of tidal wave amplitude and salinity level agree generally well with the field measurements. The model is then enhanced by including capabilities for calculating the two timescales. The numerical model predictions show that both the freshwater discharge and tidal water elevation affect significantly the values of residence time and exposure time. The return coefficient is found to be about 0.5. Using a regression analysis, an exponential function has beenderived to correlate the timescales to the freshwater discharge. In the dry season the average residence time and exposure time are up to about 6 days and 12 days, while in the wet season these values are reduced to 3 days and 5 days, respectively. Generally, in all three types of seasons, the exposure time is about two times greater than the residence time, which demonstrates that there is a high possibility for water to re-enter the PRE after leaving the estuary. Both the residence time and exposure time decrease as the initial water elevation increases, which indicates that a contaminant will stay in the PRE for a longer time if it is released at a low tide. The effects of monthly averaged wind forcing on the resident time and exposure time are also investigated.