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。     

珠江磨刀门河口日均水位变化及影响因子辨识

珠江磨刀门河口日均水位变动的态势受自然过程与强人类活动的驱动,呈现出明显的阶段性演变与季节性异变。辨识日均水位的影响因子,是河口动力学研究的重要内容,对河口治理和水资源高效开发利用具有重要指导意义。本文通过流量驱动的数据驱动模型,对磨刀门河口沿程主要站点长时间日均水位序列(1959—2016年)进行分解,分解出由地形和海平面边界共同驱动以及仅由上游马口站流量边界驱动引起的日均水位变化。地形和海平面边界共同驱动的结果表明:甘竹-灯笼山河段春夏两季日均水位变化主要由河道挖沙引起,日均水位下降(平均下降0.26 m);秋冬两季则由口门围垦与海平面边界控制,日均水位抬升(平均抬升0.07 m)。仅由上游马口站流量边界驱动的结果表明:春夏秋三季日均水位变化主要由水库蓄水主导,日均水位下降(平均下降0.13 m);冬季日均水位变化受水库调枯影响,日均水位抬升(平均抬升0.03 m);从量值上看,地形和海平面边界对磨刀门河口日均水位变动的影响大于上游水库调蓄作用。     

射阳河口模型水位—流量控制系统

本文介绍射阳河口及其周围海域汐模型的水位－流量控制系统，论述了可逆水泵潮流生潮和尾门水位生潮装置，以及采用ＩＢＭ－ＰＣ微机和ＰＣ总线接口装置构成控制与数据采集系统。     

基于新模型的湄公河河口地区地形受海平面上升影响研究

<正>河口地区地形变化起伏度较低,是最容易受到海平面上升影响的区域。对河口地区海平面上升研究依赖于高程数据的准确性和垂直基准面与该地区海平面的吻合程度。然而,很多河口地区测站稀少、数据缺乏,研究人员和政策制定者不得不采用从卫星平台获取的低分辨率全球高程数据。新的越南湄公河河口高精度高程模型计算表明全球高程数据精度不够,而且忽略了与当地潮位基准的转换。新模型表明,湄公河河口平均高程低至海平面以上0.8m,远远低于之     

深圳茅洲河口建设闸泵对防洪潮的影响

感潮河段河口闸泵的建设对流域防洪潮具有一定的作用。以2017年台风"天鸽"对深圳茅洲河流域的影响为例,采用MIKE11水动力模型,模拟在茅洲河口建设闸泵对河口地区防洪潮的作用。结果表明,对比河口设闸和无闸工况,在设闸工况下,闸上内河水位比无闸工况降低2.50 m左右;在设闸且设泵工况下,闸上内河水位比无闸工况降低3.20 m左右。     

珠江三角洲水位变化趋势及其影响分析

珠江三角洲网河区５０年代至６０年代大规模联围筑闸后，对以洪为主河道，上下游高高潮位或低低潮痊都有所壅高，且壅高值为上游大于下游，沿而下呈递减变化；对以潮为主的河道，高潮位或低潮位都呈上升趋势，县低潮位上升明显。河道泥沙淤积也促使洪水位不断提高。另外，预计未来５０ａ海平面上升将使网河区水位相应地抬升，其中对以径 主的河口如磨刀门水位影响较小，对以潮流为主的河口如虎门、蕉门水位影响较大。     

珠江三角洲主要测站设计潮位变化趋势及复核成果

随着全球气候变暖和珠江三角洲经济发展,越来越多研究表明,珠江河口地区的洪潮水位呈现上升趋势。在珠江三角洲主要测站的历年实测最高洪(潮)水位系列资料的基础上,进一步考证河口站的最高潮水位重现期、对特大值进行处理,复核珠江三角洲设计潮位已有成果。与1999年成果对比,本次复核结果中大部分站同一频率潮位有所抬高,33站中P=2%设计潮位增幅在0.10 m以内有13站,增幅在0.10~0.20 m有9站,增幅在0.20~0.52 m有6站,复核结果表明设计潮位变化趋势与珠江河口洪潮水位上升趋势一致。并按照偏于安全、兼顾成果使用延续性的原则推荐使用成果。本次设计潮位复核成果是珠江三角洲及河口地区防洪潮工程及涉河工程设计的重要依据。     

海平面上升对黄浦江风暴潮水位影响研究

为了模拟海平面上升后的风暴潮位对上海市防洪的影响,建立了黄浦江平面二维潮流-风暴潮数学模型。介绍了模型控制方程、定解条件以及主要参数,并对模型进行了验证。研究表明,黄浦江风暴潮高水位从上游向下逐渐增加;海平面上升后,与风暴潮和天文潮产生非线性作用,引起超高水位,使风暴潮最高水位的增加值大于海平面上升值;超高水位发生的位置和大小与风暴潮特性和海平面上升值有关。研究结果可为上海市的城市防洪提供理论依据。     

喇叭口型感潮河口泥沙输移规律的数值模拟

采用MIKE21软件中的水动力模块与泥沙模块,对不同上游流量、不同泥沙中值粒径条件下的喇叭口型感潮河口的泥沙输移进行了数值模拟,并通过实测水文资料对数值模型进行了验算。结果表明:喇叭口型感潮河口的水位在丰水期和枯水期的变化规律基本一致,泥沙中值粒径对水位的影响很小,潮水位的影响起主导作用;淤积区域也基本一致,多集中于进口处和出口处,不同的是,丰水期冲刷区域位于河道两岸,呈条形分布,枯水期冲刷区域集中于进口与出口之间。     

长江口径潮相互作用下洪枯季余水位变化

余水位即潮周期内的平均水位，是河口径潮动力非线性作用的典型结果。为探究径流、潮汐及其相互作用对余水位的影响，对摩阻项进行分解，通过潮平均摩阻的各分量对余水位的变化展开研究。采用二维水动力数学模型，模拟得到长江口余水位时空变化特征；利用连续小波变换方法和摩阻计算公式，分析长江口潮平均摩阻的主要来源，建立线性回归模型，通过潮平均摩阻各分量的变化解释余水位的变化。研究结果表明：长江口余水位具有明显的洪枯季变化和大小潮变化特征，洪季余水位沿程增幅更大，大潮时余水位较小潮时更高；长江口潮平均摩阻以径流作用和径潮相互作用产生的摩阻为主，因径流量巨大，前者对潮平均摩阻的贡献始终更大；潮平均摩阻控制余水位，长江口余水位的变化由径流作用控制，在下游站点径潮相互作用的影响不可忽视。     

钱塘江河口强潮区水位控制测量探析

通过钱塘江杭州湾海洋测绘工程实例，介绍了钱塘江河口涌潮、快水的概念，以及水位控制测量的布站、观测，水位测量的误差来源，并通过实测水位数据计算潮时差、同一瞬时潮高差，总结河口强潮区水位的特殊性，以及海洋测绘安全生产问题。     

伶仃洋河口环流特征及其动力机制分析

基于FVCOM模型,该文建立了珠江河口三维水动力数值模式,模式覆盖了上游三角洲河网区域、八大口门区域以及伶仃洋等近岸海域。该模式的水位、流速和流向验证结果表明模式能较为准确地反映伶仃洋的潮汐潮流变化过程。对珠江河口枯季水动力特性进行了数值模拟,并基于模拟结果分析了伶仃洋余流的时空变化特征及动力成因。结果表明,伶仃洋深槽中存在表层余流向海、底层余流向陆的河口环流特征,且河口环流特征随大小潮发生明显变化:小潮期间河口环流特征较为明显,小潮后的中潮期间最为显著,大潮时河口环流特征减弱,大潮后的中潮期间表底层余流几乎均为向海,河口环流特征趋于消失。这种纵向上的余流变化特征主要是与河口斜压作用有关。此外受东北风作用,伶仃洋横向上存在一个表层余流向西,底层余流向东的横向风生环流。     

长江口Sa分潮调和常数变化趋势研究

周期为1 a的长周期分潮Sa主要由气象因素的变化引起。基于长江河口段5个潮位站多年水位资料,分析了长江河口段潮汐的分潮组成、潮汐类型和变形、主要天文分潮和气象分潮Sa的时空变化特征,并初步探讨了各分潮时空变化的原因。结果表明,长江河口段多为非正规半日潮,潮汐变形显著;由口门向内陆上溯,天文分潮振幅减小、迟角增大,而气象分潮Sa振幅增大、迟角趋小;Sa分潮振幅年际变化与大通站最大日距平流量变化趋势一致,河口段的Sa分潮受径流影响显著。     

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。     

汊道平面形态对河口潮波传播的影响

河口平面形态对于潮波运动有着明显的影响,特殊的河口汊道平面形态会使得潮波传播出现复杂的特征,从而造成一些河口独特的水位分布状态。本文的研究以河口分汊汊道为例,利用Delft3D建立一系列潮汐河口分汊理想数学模型,通过各个模型河口汊道平面形态的概化设置,探讨了不同汊道弯曲以及宽度收敛等平面形态特征对潮波传播过程的影响,阐明潮汐河口汊道平面形态特征对径潮动力状态的影响机制。研究表明汊道宽度收敛效应是河口潮波传播过程产生变化的主要原因,宽度收敛效应通过调整摩阻项及压力梯度项之间的动量平衡过程增强了潮波传播。     

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。     

尾闾河道及海域整体冲淤数学模型研究

针对黄河下游水少沙多和河口淤积延伸速度快的特点,本文建立了一套包括一维河道和二维海域、适用于多沙河口的整体泥沙冲淤数学模型。模型建立在高含沙的不平衡输沙理论上,采用动边界和动床阻力技术,模型可同时考虑径流、潮流及波浪等多种动力因素共同作用,可用于尾闾河道冲淤、河口泥沙输移扩散和河口演变计算。本文 应用二维模型计算了整个渤海的潮汐过程,得到几个主要分潮的同潮图,计算与实测值符合良好。用1983年汛后至1996年汛前艾山-口门河道地形资料、1996年6～10月和1996年10月～2000年10月的海区地形资料对一、二维连接模型进行了验证。计算结果给出的黄河下游河道的淤积延伸过程、河道水位、河道及海区冲淤量和流路河长延伸等均与实测值基本一致,证实了模型的可靠性。     

强潮河口码头水域条件分析方法的探讨

本文回顾了以往港口码头水域位置的选择方法，针对钱塘江河口潮位和地形变化的不同规律，对适应钱塘江河口潮位和地形变化的选址方法作了初步探讨，提出了低水位水深保证率、中水位水深保证率、典型年水深历时保证率等分析方法，并用码头实例分别加以说明。本文对强潮河口中小型码头的选址有参考意义。     

深圳河口潮汐模型变频生潮与量测控制系统

深圳河口潮汐模型量测控制系统由水位、流速、流量测量,加沙控制以及生潮控制设备组成。针对深圳河口潮汐模型水流的特性,系统设备采用了高性能的跟踪式光栅水位仪、光电旋浆智能流速仪以及智能水表流量计,采用循环管道加沙,还设计研制了一种基于变频调速技术的潮汐模拟系统。该模拟系统利用工控机与变频器间串口通讯,对试验过程远程控制,实时控制尾门的开启角度及运转速度,调节模型瞬时进出水量,达到准确模拟潮汐波的目的。在模型试验过程中,该测控系统精确度高,稳定性好,解决了可变溢流宽口门准确模拟潮汐的困难,使潮汐河工模型试验量测技术提高到一个新的水平。     

感潮河段水位与上游洪水和河口潮位的关联性研究

感潮河段水位过程的差异直接影响到两岸易涝区涝水的外排进程,对感潮河段水位与上游洪水和河口潮位进行关联性分析,旨在为感潮河段两岸易涝区治涝合理选取设计潮位过程提供依据。本文构建的感潮河段水位与上游洪水、河口潮位的关联性分析模型,首先采用Copula函数分别构建感潮河段年最高水位与上游相应洪水和河口相应潮位的联合分布,再基于联合分布提出关联性分析模型。选取珠江三角洲磨刀门水道的竹银站来分析其水位与上游马口站洪水和河口三灶站潮位的关联性。分析结果表明：（1）对任一重现期竹银站最高潮位,与马口站流量遭遇的概率显著低于与同一重现期的三灶站高潮位遭遇的概率,即竹银站出现高潮位时,受河口潮位影响的概率要大得多;（2）对一确定重现期竹银站最高潮位,与马口站流量组合的风险并不一定低于与同一重现期三灶站高潮位组合的风险,当重现期较大时,前者高于后者。