盐水入侵对长江口盐度分布及影响研究
咸潮——浅析珠江口咸潮的成因、危害和防治
一、咸潮
1、何谓“咸潮” 咸潮(又称咸潮上溯、盐水入侵),是一种天然水文现象,是指沿海地区海水通过河流
或其他渠道倒流进内陆区域后,水中的盐分达到或超过250毫克/升的自然灾害。
咸潮一般发生于冬季或干旱的季节,即每年十月至翌年三月之间出现在河海交汇处,例如长三角、珠三角周边地区。 2、影响咸潮的主要因素 咸潮活动主要受径流和潮流控制,其它影响因子包括河口形状、河道水深、风力风向、海平面变化等。
天文潮潮汐动力是影响咸潮最稳定且具有一定周期性。受太阳及月球引力的影响,周期
性表现在日周期及半月周期。珠江三角洲为不规则半日潮,每日均有两次潮涨潮落过程,在涨潮时,海水会沿河道自河口向上游上溯,致使海水倒灌入河,江河水变咸,这就是咸潮。
在每月的朔、望两日,涨潮过程中潮水位将达最大值,咸潮上溯的影响也较大。
径流量大小是影响咸潮的直接因素,进入河口区的上游水量越大,咸潮上溯距离越小,咸潮影响越小。咸潮多发于河流的枯水期,这时河流水位较低,海水比较容易倒灌入河。我
国大部分地区属季风气候,降水有明显的季节变化。旱季时,河流处于枯水期,咸潮影响明
显增强。若遇到大旱年份,咸潮危害更大。 风对咸潮活动的影响较大,不同的风力和风向直接影响咸潮的推进速度,若风向与海潮
的方向一致可以加快其推进速度,加大其影响范围。
全球气候变化导致海平面上升是一个非常缓慢的过程,但长期的累积效应也在逐渐显现。
咸潮主要是自然原因造成的。但是近几年来,广东沿海咸潮频繁发生,是有人类活动的
影响的。这些年,广东省滥采河砂行为愈演愈烈,致使江河下游河床坡度减小,导致咸潮上溯的范围扩大、次数增多。
3、咸潮带来的危害
咸潮来临时,对居民生活、工业生产以至农业灌溉都有相当大的影响。自来水会变得咸
苦,难以饮用;长时期饮用氯化物含量多的水对人体健康危害较大。工业生产使用含盐分多
的水会损害机器设备;农业生产上,使用咸水灌溉农田,会导致农作物萎蔫甚至死亡。因此,应及时做好应对准备工作,保障城乡居民供水,广大群众也应注意节约用水。
青草沙水库及取输水泵闸工程环境影响报告书(简本)
青草沙水库及取输水泵闸工程环境影响报告书(简本)
1 工程概况
青草沙水库及取输水泵闸工程是青草沙水源地原水工程系统的
重要组成部分,主要由青草沙水库、取水泵闸(包括上游泵闸和下游
水闸)以及输水泵站等工程组成。青草沙水库及取输水泵闸平面布置
见图1-1。
图1-1 青草沙水库及取输水泵闸工程平面布置示意图
1.1 青草沙水库工程
青草沙水库位于长江口南北港分流口下方,长兴岛头部和北部
外侧的中央沙、青草沙以及北小泓、东北小泓等水域,总面积为
70.99km2,其中中央沙库区14.34km2,青草沙库区52.05km2(含
青草沙垦区2.13km2),弃泥区4.60km2。本工程设计有效库容4.35
亿m3,其中中央沙库区0.70亿m3,青草沙库区3.65亿m3。
水库围堤由南堤、西堤、北堤、东堤及长兴岛海塘组成,总
1青草沙水库及取输水泵闸工程环境影响报告书(简本)
长48.63km,其中新建北堤、东堤21.97km,加高加固中央沙南堤、
西堤10.36km,加高加固长兴岛海塘16.30km。另外,改造中央沙
北围堤7.33km,加高加固青草沙垦区海塘6.50km。
1.2 取水泵闸工程
取水泵闸工程由上游取水泵闸和下游水闸组成。上游取水泵闸取
水口位置设在北堤上段,靠近北港进口新桥通道中部,采用闸站相结
合、明渠引水的平面布置方式;下游水闸设在水库北堤下段。本工程
设计取水泵站规模180m3/s,上游水闸净宽72m、闸底高程0.0 m;下
游水闸净宽20m、闸底高程-1.0 m。
1.3 输水泵闸工程
输水泵闸工程由岛域输水干线输水闸井和长兴输水支线输水泵
站组成,闸站位置设在水库库内东南角现有丁坝上游附近。采用闸站
相结合、明渠引水的平面布置方式。输水闸净宽24m、闸底高程-4.0 m;
输水泵站规模11万m3/d。
1.4 建设工期
本工程计划于2007年1月开工,2008年底围堤合龙,2010年4
月满足供水要求,2010年9月底工程完工,总工期45个月。
风应力和科氏力对长江河口没冒沙淡水带的影响
第6期 2008年11月 华东师范大学学报(自然科学版) Journal of East China Normal University(Natural Science) NO.6 NOV.2008
文章编号:1000—5641(2008)06—0001—08
风应力和科氏力对长江河口
没冒沙淡水带的影响
朱建荣, 傅利辉, 吴 辉
(华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062)
摘要:应用改进的三维数值模式ECOM,考虑径流、潮汐潮流、地形、混合和口外陆架环流等多 种动力因子,研究风应力和科氏力对枯季长江河口南槽没冒沙淡水带形成的影响.枯季没冒沙 区域存在着淡水带,其形成的动力机制主要是长江径流和振荡的潮流.本文的数值计算结果表 明,在分叉的长江河口,枯季北风产生向岸的埃克曼输运,导致北港流进南港和南槽流出的水平 风生环流,阻挡了南槽外海盐水的入侵,有利于没冒沙水域淡水带的形成.在北半球科氏力使水 流运动向右偏转,上游径流带来的淡水沿南汇边滩下泄,有利于没冒沙水域沿岸淡水带的形成. 关键词:长江河口; 没冒沙; 淡水带; 风应力; 科氏力 中图分类号:P731.2 文献标识码:A
Impact of wind stress and Coriolis Force on the freshwater zone
near Meimaosha in the Changj iang Estuary
ZHU Jian—rong。FU Li—hui,WU Hui (State Key Laboratory oJ Estuarine and Coastal Research,East China Normal University,Shanghai 200062,China)
Abstract: Considering multiple dynamic factors of the river discharge,tide and tidal current, topography,mixing and continental shelf current,a modified 3-D numerical ECOM model was used tO study the impact of wind stress and Coriolis Force on the formation of a freshwater zone in the Meimaosha area in the South Passage of the Changjiang Estuary.There existed freshwater zone in Meimaosha area during dry season,and its formation dynamic mechanism is mainly the Changj iang runoff and tidal current oscillation.The numerical calculation results in this paper in— dicate that onshore Ekman transport induced by the north wind during dry season result in a wind—driven circulation。which flows toward land in the North Channel and flows toward sea in the South Channe1 in the bifurcation estuary.This wind—driven current prevents the saltwater in— trusion from the out sea,and consequently,facilitates the formation of the freshwater zone in the South Passage.The Coriolis Force turns the water flow tO the right in the northern hemisphere, and drives the upstream freshwater move downstream along the Nanhui tidal flat,which facili— tates the formation of the freshwater zone jn the Meimaosha area.
长江口南北支浮游动物群落生态学研究
生态环境学报2011,20(6.7):1102.1106 Ecology and Environmental Sciences http://www.jeesci.com E—mail:editor@jeesci.com
长江口南北支浮游动物群落生态学研究
郑金秀,胡菊香,彭建华,汪红军
水利部中国科学院水512程生态研究所,湖北武汉430079
摘要:长江口特殊的生态环境使得浮游动物的种类组成、密度和时空分布等生态特征有别于其它水体。2005年秋季f丰水期) 和2006年春季(枯水期)对长江口南北支浮游动物进行了2个航次的调查,沿南北支由西向东设立3个采样断面共20个采样
点。共采集到浮游动物227种,其中轮虫65种,原生动物107种,枝角类15种,桡足类40种。优势种包括龟甲轮虫(Keratella)、 刺簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)、萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflo,'us)、砂壳虫(Difiugia)、表壳虫(Arcella)、砂壳纤毛虫
(Tintinnid)、中华哲水蚤(Calanus sinicus)、汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii)、广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)、象鼻潘 (Bosmina)等。文章对南北两支浮游动物的种类组成和结构进行了比较,南支浮游动物的种类、数量及生物多样都高于北支,
南北两支的浮游动物群落相似度很低。南北两支水域环境的不同造成其浮游动物群落结构的较大差异,文章分析了环境因子 与浮游动物群落结构的相关性,其中水温是重要的影响因素,水温的季节性决定了浮游动物在时间分布上的变化。盐度对浮
游动物群落结构的影响主要决定了其物种生态类型及空间分布。从整体上看,南北支主要受长江径流控制,浮游动物的种类 组成以淡水种为主,咸水种在断面3出现较多。
关键词:浮游动物;群落;比较;长江口;南北支 中图分类号:X174 文献标志码:A 文章编号:1674.5906(2011)06.07—1102.05
长江口水动力学及其泥沙运输规律
长江口水动力学及其泥沙运输规律
一、 长江口概况:
长江河口地处我国东部沿海,受到来自流域径流、泥沙和外海潮流、成水入侵、风、波
浪及河口科氏力和复杂地形等绪多园了的影响,动力条件多变,泥沙输运复杂。从陆海相互
作用的角度看,长江河口至少存在几个水沙特性不同的典型河段,而每个典型河段又存在不
同性质的界面,如:大通河段(潮区界)、江阴河段(潮流界)、徐六径河段(盐水入侵界)、拦
门沙河段(涨落潮流优势转换界面)、口外海滨区(泥沙向海扩散的外边界和长江冲淡水扩散
的外边界)。每个典型河段及关键界而都涉及到物质和能量的传输;每个典型河段及关键界
面都有其固有性质,且相互影响,可以说河口过程在很大程度上被发生在每个典型河段的界
面上各种现象所制约。
二、 水动力方程及验证
1、 长江口水动力过程的研究进展(长江口水动力过程的研究进展)
在过去 20多年中 , 长江口水动力过程研究成果大量来自河口海岸学家、 物理海洋学家、 海岸工程师、环境流体力学家的文献、 著作。本文的目的是力图把这些文献(以正式发表的文献为准 ,不包括研究报告)汇集起来 ,对长江口潮流、 余流、 波浪、 盐水入侵的研究进行总结 , 究竟我们对长江口水动力过程了解多少 ?究竟长江口水动力过程还有哪些问题值得研究 ?
1.1 长江口余流、 环流、 水团、 长江冲淡水
基于现场实测资料 , 胡辉等 1985年对长江口外海滨余流的运动变化特性进行了一定的研究。 研究结果表明: 长江口外余流约为潮流的 1/ 2~1/ 5 , 上层余流以向东为主 , 中层余流多偏北 , 底层余流有偏西的趋势。径流是长江口外上层余流的重要组成部分 ,并以冲淡水的形式存在; 中、 下层余流则与台湾暖流的顶托和牵引有关。 王康 、 苏纪兰 1987年研究了长江口南港的横向环流、 垂直环流及其对悬移质输运的影响。 在前人基础上导出了长江口相对观测层次的物质断面传输公式 ,增加了反映环流及振荡切变的各种相互关系的有关项。 基于现场观测资料 ,Wang等 1990年研究了长江口水团、 长江冲淡水团等的基本特征。根据 1996年长江口南港水道枯、 丰水期大、 中、 小潮两次各 26 h的全潮水文实测资料 ,杨许侯等[1 ]统计分析了实测潮流的特征和潮流类型、 运动形式、 潮流垂直变化、 余流、 分潮对涨、 落潮流不等的影响。崔茂常1984年 , 张庆华等 1993年 , 朱建荣、沈焕庭 1997年对长江冲淡水进行了研究。
理想河口盐度层化的减阻效应研究
理想河口盐度层化的减阻效应研究
杜雅静;张庆河
【摘 要】利用FVCOM三维水动力及盐度模型对半闭合式的部分混合理想河口进行了模拟,并对比了考虑盐度与不考虑盐度的理想河口情况.结果表明,盐度层化使得粗糙长度减小、摩阻流速减小,在整体上表现为明显的减阻效应.在空间分布上,减阻程度与层化参数成正相关,即层化越强,减阻效应越明显.层化减阻的机理可解释为层化使得紊动粘滞系数减小,从而能量耗散减小.
【期刊名称】《水道港口》
【年(卷),期】2018(039)004
【总页数】6页(P416-421)
【关键词】盐度层化;减阻;理想河口;FVCOM
【作 者】杜雅静;张庆河
【作者单位】天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072
【正文语种】中 文
【中图分类】P731.12
河口层化主要指水体沿垂向形成密度梯度,即密度层化。层化对水体的垂向动量和能量交换以及盐度、悬沙的垂向运输有着重要影响,因此成为潮汐河口动力学研究的重要课题。 早在1816年,Fleming[1]就在苏格兰的 Tay 河口发现盐度造成的河口水体层化,Simpson[2]等则首次分析了受淡水影响的河口海岸地区,影响水体混合和层化的四种机制。之后不断有学者对盐度层化的机理以及影响层化的因素进行了深入研究[3-5]。就密度层化对水动力的影响而言,一些研究[6-9]发现密度层化会抑制水体紊动,从而使水流运动发生变化,Herrmann和Madsen[10]通过考虑浮力效应的紊流模式研究了泥沙层化引起的垂向涡粘系数和扩散系数分布的变化,张卓等[11]比较了不同紊流模型在模拟密度分层时紊动抑制作用的差异。
实际上,层化对水体紊动的抑制作用可以体现在宏观水流运动中,那就是水流发生减阻现象,即在层化条件下,水流的摩阻与不存在密度层化时相比有所减小,水流流速有所增大[12]。Maa等提出了一维垂向模型模拟存在盐度和悬沙层化时潮流流速剖面[13],将该模型应用于长江口中解释CS3测站出现极大落潮流速的原因[14]。目前对于盐度层化对水流摩阻特性的影响还缺乏深入研究。为此,本文将通过理想河口盐度层化模拟算例,深入分析层化的减阻效应。
长江河口北支倒灌盐水输送机制分析
第29卷第1期
2007年1月 海 洋 学 报
ACTA 0CEAN0L0GICA SINICA VoI.29。No.1
January 2007
长江河口北支倒灌盐水输送机制分析
吴 辉 ,朱建荣
(1.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062)
摘要:基于三维数值模式ECOM—si,采用通量机制分析的方法,对长江河口北支倒灌盐水的输送机
制进行了定量研究.模式计算了南北支分叉口和南支河段的潮平均单宽盐通量、各叉道上10个断
面的潮平均盐通量和上述两者的机制分解项.基于计算结果讨论了北支倒灌盐水输送的动力机制,
发现Lagrange余流输送和潮泵输送在倒灌盐水的输送中起主导作用.讨论了南支各叉道输送倒灌
盐水的数量关系,给出了北支盐水倒灌输送的主要路径.
关键词:盐度输送;通量机制分析;倒灌;数值模拟;长江口
中圈分类号:P731.22 文献标识码:A 文章编号:0253—4193(2007)01—0017—09
1 引言
枯季长江河口北支盐水倒灌是一种特殊的盐水
入侵现象,这一现象的产生普遍认为是由地形、径流
和潮汐三方面因素共同作用造成的.在长江河口自
然演变和上个世纪50~70年代人力围垦的共同作
用下,北支逐渐缩窄变浅,上端与南支几乎垂直、潮
滩广阔,而中下段呈喇叭口形状(图1).南北支分又
口的特殊地形使径流进入北支不畅,喇叭口的形状
又使北支的潮差比南支大,因此在枯季径流量偏小
的情况下北支盐水倒灌南支,并对南支水源地造成
负面影响.不少学者基于实测资料[ 和二维数值
模式[8]研究了北支盐水倒灌,得到了一系列重要的
以 .
作为一种分叉河口特有的盐水入侵现象,北支
在一个或多个潮周期内向南支倒灌输送的盐通量及
其输送过程是一个值得关注的问题.对于“通量”这
个概念,沈焕庭【9]认为恰当的定义为:在一定时间内
通过某一面积的某种物质的质量或者体积,物质可
以是水、泥沙或化学元素等.它被广泛应用于河口地
海南岛南渡江河口的盐水入侵
第35卷第5期
2013年9月 海 洋 学 报
ACTA()CEAN()L()GICA SINICA Vo1.35.NO.5
September 2013
doi:10.3969/j.issn.0253—4193.2013.05.002 赵军鹏,龚文平,王道儒.海南岛南渡江河口的盐水入侵EJ7.海洋学报,2013,35(5):14—28. Zhao Junpeng,Gong Wenping,Wang Daoru.Saline intrusion in the Nandu River Estuary,Hainan Island[-J].Acta Oceanologica Sinica (in Chinese),2013,35(5):14—28.
海南岛南渡江河口的盐水入侵
赵军鹏 ,龚文平 ,王道儒。
(1.中山大学海洋学院近岸海洋科技研究中心,广东广州510275;2.海南省海洋开发规划设计研究院,海南海El
57Ol25)
摘要:南渡江是海南岛最大的河流,河口长度较短(约25 km),口外濒临琼州海峡。南渡江的盐水入 侵近年来呈加剧趋势,急需对其过程与机理进行研究。本研究运用FVCOM模型,采用2009年枯季
的实测数据对模型进行了验证。根据模型计算结果分析了枯季和洪季南渡江河口的流速和盐度的时 空分布及盐水入侵的变化,探讨了河口不同位置驱动盐分向陆输运的机制。研究结果表明:枯季小潮
时的河口环流强度大于大潮时,而洪季河口环流在大潮时更加发育,洪枯季都表现出大潮期的盐度分
层(表底层盐度差)大干小潮期;口门附近,潮汐振荡输运在总的向陆盐分输运通量中占主导,而向上 游方向,稳定剪切输运则表现得更重要。主河道内损失的盐分主要通过海甸溪的盐分输入进行补充。 关键词:南渡江河口;盐水入侵;FVCOM模型 中图分类号:P731.12 文献标志码:A 文献章编号:0253—4193(2013)05—0014—15
基于Delft3D-flow模型的长江口盐度扩散规律模拟
基于Delft3D-flow模型的长江口盐度扩散规律模拟
李林娟;童朝锋
【摘 要】为了研究长江口环流动力过程下的河口盐度扩散和分层混合机制,采用河口三维模型(Delft3D-flow)模拟了长江口盐度分层扩散规律和扩散系数变化对河口分层的影响.通过模拟实际水文情况下的长江口水动力过程,反映了该区域受到较强的径潮流动力作用后,对盐度在涨落潮周期内的垂向混合分层产生了重要影响,进一步验证了分层河口紊动扩散系数对盐度的水平扩散输移、垂向非稳定层化和混合的影响均较大.模拟结果较好地反映了河口在复杂水动力过程下盐度扩散和分层规律.
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2016(047)023
【总页数】5页(P107-111)
【关键词】Delft3D-flow模型;河口分层;盐度扩散;长江口
【作 者】李林娟;童朝锋
【作者单位】长江水利委员会 水文局,湖北 武汉430010;河海大学 港口海岸与近海工程学院,江苏 南京210098
【正文语种】中 文
【中图分类】TV143
河口地区由于受到径流和潮流的相互作用,构成了复杂的水动力特征,主要表现为河口涨落潮往复流和旋转流。在河口水动力过程驱动下,河口盐淡水混合形成平面上冲淡水的扩散和输移,垂向盐度产生分层和混合的交替变化。由于河口盐度分布在水平和垂向上的时空差异,形成盐度梯度,盐度梯度产生的斜压作用力反过来对河口的水动力特征产生一定影响。
长江口属于径流和潮流动力作用较强的平原型河口,在复杂的地形条件和水动力作用的影响下,盐淡水混合产生随时空变化的盐度扩散和分层特征,对长江口的泥沙冲淤和地形演变产生一定的影响。国内外学者针对不同河口环流动力作用下的盐度扩散机制也进行了相关的研究。茅志昌研究了长江分汊河口盐水入侵锋的迁移变化区域和特征[1],盐度锋的变化对河口最大浑浊带的摆动有重要影响,有资料分析长江口锋面的盐度梯度约0.4 psu/km,较其他部分混合型河口盐度梯度略大一些,锋面上的水平盐度梯度和垂向盐度梯度达到最大。由Harleman和R.F.Donald提出的河口一维纵向盐度守恒方程,指出盐度主要受到对流和扩散作用的影响[2]。J.Sharples指出潮周期分层的变化也同样影响了盐度扩散和输移[3],并提出环流、潮汐应变和混合对盐度扩散和分层产生一定的影响。
