流域枯水条件下长江口盐水入侵变化特征

河口地区在枯水季常出现盐水入侵现象,对当地取水用水产生严重影响。本文基于2022年9-11月6个测站的实测盐度、潮位数据及历年大通流量数据分析发现:盐水入侵的发生与径流大小有着密切关系,夏季干旱造成的流域性枯水是造成盐水入侵提前发生的主要因素;长江口盐度大小与径流呈反比,与潮差呈正比;潮汐变化使得盐度具有半月周期变化和日变化特征。

东江咸潮上溯特征及盐度输运机理浅析

针对东江咸潮入侵问题,基于三维数值模拟成果,分析了东江南支流咸潮上溯特征及盐度输运机理。结果表明:东江咸潮上溯与潮位相位变化基本一致,在一个大、中、小潮周期内,盐度最大值出现在大潮期间;东江南支流总体处于盐度充分混合至部分混合状态,盐度垂向分布均匀;东江咸潮上溯主要是径流和潮流动力强弱对抗的结果,基本不存在垂向环流的输运,增大下泄径流量是减轻东江咸潮入侵的最有效措施。

2022年长江口北支咸水倒灌传播特征分析

基于长江口历年枯季、2022年9~11月初的实测盐度、潮汐资料以及同期大通站和徐六泾站径流量成果,分析了2022年北支咸水倒灌的特点及与其他年份的差异,结合流域来水及极端天气情况,探讨了北支咸水倒灌的影响因素、影响范围及传播路径。分析显示:2022年北支咸水倒灌开始时间较前几年显著提前,强度明显提高;咸水倒灌强度与上游来水呈负相关;北支咸水倒灌对影响长江口的台风及寒潮偏北大风较为敏感;出现了咸水倒灌与外海咸水通过南支上溯正面袭击相叠加的现象;咸水倒灌存在与潮汐类似的周期性变化趋势,其强度与潮汐动力呈正相关;咸水倒灌可影响到南支右岸白茆至陈行水库一带水域。

1996年3月长江河口水文观测和分析

基于长江河口1996年3月现场水文观测资料分析,得出:北支涨潮流速明显大于落潮流速,余流指向上游,存在着严重的外海盐水入侵。在南支中上游,盐度的变化受外海盐水的入侵和北支盐水的倒灌的共同影响,盐度变化与一般河口的变化规律不同;在大潮和中潮前期,盐度主要受下游外海盐水入侵的影响,在中潮后期和小潮期间,盐度主要受大潮期间上游北支倒灌盐水下移的影响。在南支下游,落潮流大于涨潮流,落潮历时大于涨潮历时;盐度最大值发生在涨憩,最小值发生在落憩,盐度变化受外海盐水入侵的影响,水文状况遵循一般河口变化规律。

长江口北支异常强盐水入侵观测与分析

长江口北支由于径流分流比很小,盐水入侵较强,特别是枯季大潮期盐水甚至倒灌进入南支,影响上海市和江苏省的水源地水质。为了进一步研究北支盐水入侵的规律及影响因素,2014年1月1-9日在北支进行了大小潮同步水文观测。本次观测到了北支异常强盐水入侵:小潮期发生强盐水入侵,且强度大于大潮期。小潮期强盐水入侵导致中下游河段被高浓度盐水控制,盐度从下游B01到中游B02几乎没有变化,且盐度的涨落潮变化几乎消失。分析认为,小潮观测期间长江入河口流量较小、河口潮差不是太小,加上强偏北风,三者的叠加是导致强盐水入侵的主要原因。

长江口南支南岸水域盐水入侵来源分析

本文根据大量实测资料,分析了长江口南支南岸水域盐水入侵源和氯化物的时空变化规律。研究结果表明,本河段盐水来自北支、北港和南港。在浏河—石洞口水域存在一个比其上、下游氯化物均要高的高浓度带。根据盐度变化特征和盐水来源,把南支南岸分为四个区段,为合理开发利用长江淡水资源提供科学依据。

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。

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。

长江口北支入海河段的衰退机制

通过不同时期海图、水下地形图对比,论述了长江北支入海河段具有沙脊发育、河槽淤浅、南涨北塌、深泓北靠并逐渐向北平移的演变特征和衰退态势。据 2003 年 11 月同步潮位、潮流、悬沙和地形资料,经单宽潮量、输沙量和断面进出潮量计算发现:黄瓜沙北水道水沙大进大出以过往为主,南水道是水沙倒灌的主通道,潮速南小北大是河道南涨北塌并向北平移的动力机制,南水道涨落潮流均携沙输向江心是江心沙脊发育、黄瓜沙淤高的物质基础,进潮量大是导致泥沙倒灌、入海河段衰退的主要原因。

2007—2016年北支河势变化对长江口盐水入侵影响数值研究

河势变化是影响河口水动力和盐水入侵的一个主要因素.本文基于长江河口北支2007年和2016年实测水深资料,分析这10年间北支河势变化,并数值模拟和分析北支河势变化对水动力和盐水入侵的影响.2007—2016年河槽容积北支上段增加4.4%,中段减少8.8%,下段减少20.5%.总体上呈现上段冲刷,中段和下段淤积.在南北支分汊口出现新生沙体,淤积厚度达4~6 m.数值模拟结果表明:新生沙体导致大潮期间北支倒灌量增加15.0%,分流比由–2.8%变化至–3.2%,新生沙体明显增强了北支盐水倒灌;新生沙体若继续淤浅0.85 m,北支盐水倒灌将不再增加;新生沙体导致南支3个水库取水口盐度增加,在大潮、大潮后中潮期间,东风西沙水库取水口平均盐度分别增加了0.14、0.15,陈行水库取水口分别增加了0.12、0.11,青草沙水库取水口分别增加了0.11、0.09.北支下段淤积导致连兴港断面大潮涨落潮量分别减少了15.2%和16.4%,小潮涨落潮量分别减少了21.2%和19.0%;越往上游,涨落潮量越少,呈下降趋势;北支大潮期间高潮位下降,低潮位抬升,潮差减少;北支中下段纳潮量明显减少,北支盐水倒灌减弱;北支下段淤积导致南支3个水库取水口盐度有所降低.2007—2016年北支河势变化总体上导致北支盐水倒灌明显减弱;盐度下降在北支上段达到了2~3,在下段达到了1~2;南支3个水库取水口盐度下降,在大潮、大潮后中潮期间,东风西沙水库取水口平均盐度分别降低了0.41、0.21,陈行水库取水口分别降低了0.34、0.18,青草沙水库取水口分别降低了0.28、0.17.

基于实测资料的长江河口南支河段盐水入侵规律分析

为对长江口南支河段盐水入侵规律有清晰的认识,在梳理、总结以往研究成果的基础上,通过对历年咸潮及氯度实测资料的分析,对长江口南支河段盐水入侵的规律进行了较为全面系统的分析研究。研究表明:北支盐水倒灌是长江口南支河段盐水入侵的主要来源;在研究水域,枯季大潮期氯度的沿程分布表现为两头高、中间低的"马鞍形"形式,枯季中潮期则为"高-低-高-低-高"的复杂的"W"形的分布形式;受外海潮汐和上游径流的综合作用,由大潮到中潮,倒灌盐水团在下移过程中,氯度的沿程分布形式发生了变异;近期盐水入侵的程度有加剧的趋势;研究水域2～3月盐水入侵最严重,在这段时间内盐水入侵超标次数多、历时长;当大通流量小于20 000m3/s时,就可能发生明显的北支盐水倒灌南支现象;盐水入侵程度跟大通流量和潮汐强度密切相关;大通流量越大,盐水入侵程度越低;潮差越大,盐水入侵程度越高。