极端干旱下长江口咸潮入侵成因及压咸补淡措施

2022年长江上游遭受极端干旱,长江口咸潮入侵加剧,区域用水安全受到严峻考验。为探究极端干旱天气下咸潮入侵成因和应对策略,基于长江口2019~2023年枯水期的实测盐度、潮水位、风速风向数据与同期上游大通站径流量数据,采用Spearman相关性分析、卡方分析等方法,分析了2022年9月起长江口咸潮入侵过程与长江口咸潮入侵的主要影响因素。分析结果显示:①2022年8月起长江干流枯水期提前,叠加台风和天文大潮情况,使得2022年9月至2023年4月长江口地区崇明洲头站、杨林站和六滧站的盐度大幅超标,分别达到1.922‰,0.585‰和2.134‰。②长江口3个主要盐度监测站点受上游来水影响时间存在前后差异,在大通站流量低于15000 m^(3)/s时,不同站点所属区域发生了不同程度的咸潮入侵情况。③2022年10月的压咸补淡措施在小潮期间作用于长江口地区,使得大通站流量高于12000 m^(3)/s,在南支上半段产生较好的压咸效果。研究成果可为长江口流域不同地区咸潮上溯成因分析和压咸补淡应对策略提供参考。

基于讨价还价博弈的流域生态补偿标准——以西江压咸补淡为例

针对单一生态补偿标准核算方法存在片面性的问题,提出基于博弈的流域生态补偿方法,以西江压咸补淡调度为例,分别采用能反映压咸调水价值的水资源价值法和能反映流域上游因调水而造成发电损失的损失成本法计算生态补偿上下限,并通过讨价还价博弈模型确定最终的生态补偿标准值。西江流域上游愿意接受的补偿下限是发电损失成本,多年平均为53.93亿元/a;流域下游愿意支付的补偿上限是获得的水资源价值,多年平均为183.17亿元/a。根据讨价还价博弈模型确定多年平均情况下的最终生态补偿标准为112.61亿元/a。研究方法兼顾补偿主客体的利益诉求,为跨界流域生态补偿机制的建立提供借鉴。

2022年长江口压咸补淡调度实践及成效

2022年长江流域出现罕见的“汛期反枯”现象,径流量显著偏少,长江口咸潮入侵发生时间早、持续时间长、入侵程度严重。开展水工程群联合调度是压咸补淡、保障供水安全的重要举措。针对长江口咸潮入侵特点,基于长江流域水文预报调度体系,通过搭建长河系、远距离、多类水工程综合影响的一维水力学模型进行多工况场景模拟,并结合原型资料分析,从调度时机和调度目标两个角度提出了适应长江流域现状水工程群的压咸补淡调度策略。通过开展水工程群压咸补淡调度,明显抬升了中下游沿程水位,减轻了长江口咸潮影响,基本缓解了供水紧张的局面,取得了显著的社会效益和生态效益。提出的策略可为今后长江口地区的压咸补淡调度提供技术参考。

潮汐分汊河口盐水入侵类型探讨──以长江口为例

长江河口具有分汊、心滩、串沟和江心沙岛等地貌形态，系典型的潮汐分汊河口。咸潮入侵形式有外海直接入侵、倒灌、漫滩归槽和浅滩通道水体交换等四种类型，形成其特有的盐度时空变化规律，导致南支主槽存在一个氯离子含量比其上下游均要高的高氯度带，以及大潮期盐度低，小潮或寻常潮期间盐度反而高等特殊现象。

长江河口青草沙水库最长连续不宜取水天数

为解决上海日益增长的用水需求,保障淡水资源安全,需要建设长江河口避咸蓄淡特大型水库。本文应用改进的三维长江河口盐水入侵数值模式,采用2007和2008年10个水文站盐度资料对模式进行验证,计算青草沙水库最长不宜取水天数。本文以径流量特枯的1978—1979年作为水文计算年,考虑三峡工程、南水北调东线工程和沿江引排水对大通实测逐日径流量的修正,考虑潮汐、风应力和混合等作用。根据2003年地形计算得出青草沙水库的最长连续不宜取水天数为68天,这个水库设计的重要参数已在水库建设中采用。根据2008年地形计算得出青草沙水库的最长连续不宜取水天数为54天,已被水库调度采用。2003年至2008年北支上段河势发生了明显变化,导致北支盐水倒灌减弱,因此这期间的最长不宜取水天数减少。

珠江三角洲伶仃洋河口洪季盐水入侵规律研究

根据珠江三角洲伶仃洋河口在2003年7月大潮期间测得的潮流、泥沙和盐度现场观测资料,对伶仃洋河口洪季的盐度分布及盐淡水混合特征进行深入分析.结果表明:盐度受径流和潮流的影响具有明显的潮周期变化;位于西槽航道内盐度值从上游向下游线性增加,盐度梯度变化接近,在垂向上,底层盐度大于中、表层盐度值,垂线平均盐度与0.6H处盐度相关度较高;洪季大潮时伶仃洋盐淡水混合类型基本为缓混合型,在最大混浊带处0303测点,盐度高度分层;伶仃洋盐水楔在涨潮时向上游扩展,可达到0301测点,落潮时向下游后退,盐水楔在0303测点至0305测点范围上下移动.

河口盐水入侵作用研究动态综述

河口是河流径流与海洋水体交接的过滤地带。由于水流扩散，挟沙能力降低，河流挟带的泥沙进入河口后将逐渐沉降。但沉降的泥沙常在某段槽床聚积，形成拦门沙坝而阻碍航运。拦门沙形成的原因与河口环流、泥沙絮凝沉降和最大混浊带等现象紧密关联，而这些现象又由盐水入侵所造成。本文综述了国内外对河口盐水入侵作用的认识和研究进展，以及目前的研究动态。

音频大地电磁法在广西北海市海水入侵调查中的应用

海水入侵是目前国内外沿海国家和地区所面临的难题之一,也是广西北部湾经济区的主要地质灾害之一。在系统研究前人工作成果的基础上,于北海市开展了EH-4音频大地电磁法工作,对研究区海水入侵现状进行初探,确定了研究区咸、淡水分界面和地层含水性特征等情况。本次研究表明,合理利用地球物理探测方法开展沿海城市环境地质调查工作,采取有效的防范治理措施,能够有效地解决沿海地区海水入侵这一难题;通过本次工作,也证实了音频大地电磁法在研究区内进行海水入侵调查工作中应用效果良好,值得广泛应用。

基于取淡与流量控制的压咸调度方案研究

珠江三角洲素有"三江汇流、八门出海"之称,河网、河口系统之复杂在世界上首屈一指,咸潮活动也因复杂的水动力系统表现出异于世界其他河口的特点。同时,珠江三角洲人口众多、经济活动活跃,受咸潮影响人口超过1 000万人、取水规模超过1 000×104m3/d。为此,珠江防总从2005年起已连续8次实施了水量调度,提出了梧州压咸流量不低于1 800 m3/s的单一控制指标,保障了供水安全。在8次水量调度的基础上,根据咸潮与径流、潮汐的响应关系,分3个流量级提出了基于平岗泵站和联石湾水闸取淡目标的西江北江压咸补淡调度方案。

2009/2010年枯水期珠江口磨刀门水道强咸潮分析

研究对翔实的实测数据进行深入分析,总结出2009/2010年枯水期珠江口磨刀门水道咸潮具有出现早、来势猛、影响大的显著特征。通过对此次强咸潮上溯的影响因素进行分析,研究认为:2009年8月以后,气候变化导致的珠江流域降水异常偏少,径流锐减是2009/2010年枯水期珠江口磨刀门水道强咸潮出现的主要原因;潮汐是驱动磨刀门水道咸潮上溯的主要动力因素,潮汐愈强咸潮愈强;海平面上升是磨刀门水道强咸潮出现的重要影响因素。在全球气候变暖和海平面上升的背景下,研究对深入了解河口区淡水资源的合理开发利用,尤其是对保障河口区城乡供水安全具有重要的参考意义。