数值分析径流变化对磨刀门咸潮上溯的影响

径流量变化对咸潮上溯有直接影响。利用FVCOM模型对磨刀门水道的咸潮上溯现象进行模拟,针对径流变化设置敏感性试验,对上游河道水位上升后水动力的变化规律、固定点的表层盐度变化、盐度分层情况等进行数值分析,探讨径流变化引起的咸潮上溯变化。结果表明:河段水位整体上升,沿内河道至河口水面坡降增大。河道各层盐度大大减小,不同点的盐度分层程度不同。转潮时刻的表底层流态差异现象减弱,中下游流速分层更明显,流向分层更一致。     

基于DEM的西江磨刀门水道近40年来河床演变特征研究

建立了西江干流磨刀门水道1962年、1977年、1999年的DEM,研究珠江三角洲磨刀门水道近40年的河床演变.结果表明:1962-1999年磨刀门水道总体表现为冲刷状态,净冲刷量约576万m3/a,年均冲刷率16万m3/a,单位河长冲刷率约13万m3/km,断面面积减小,河床深槽范围扩大,平均水深、河宽均增大,宽深比减小,断面向窄深发展;但不同时段冲淤特性表现不同,1962-1977年表现为淤积,淤积量2033万m3;1977-1999年处于冲刷状态,冲刷量2 617万m3.磨刀门水道不同阶段河床冲淤演变与流域人类活动引起的来水来沙变化、三角洲网河联围筑闸、河床采砂以及由此引起的三角洲网河水沙分配变化等因素密切相关.整体看,磨刀门水道近期演变趋势仍将表现为以冲刷为主的自适应调整.     

大量采沙对东江下游及东江三角洲河床地形和潮汐动力的影响

通过分析东江下游及东江三角洲的采沙情况、采沙对河床演变和潮汐动力的影响。近几十年来东江下游及东江三角洲采沙量巨大,1980~2002年22年间采沙总量达到了3.32亿m³。大量采沙对河床演变的主要影响是：大幅度扩大了河槽容积、河床平均高程显著降低、水深明显增加、纵比降减小。东江下游及东江三角洲潮汐动力的变化主要表现在：网河区上段及东江下游潮水位明显降低,潮差增大,涨潮历时延长,主要分潮振幅加大;潮汐传播速度加快;潮区界、潮流界、咸潮界上移;网河区上段及东江下游潮汐动力得到明显增强,潮汐动力作用范围向上延伸,导致这种变化的主要原因是大量挖沙所导致的河床剧烈变化。     

东平水道上段30年来河道演变研究

利用地理信息系统(GIS)与数字高程模型(DEM)技术,定量分析了30年来东平水道上段河道演变过程,结果表明:河道总体有冲刷的趋势,其中1977-1990年冲刷量为660X104m3,平均冲刷速率为50×104m3/a:1990-1999年冲刷量为0025x108 m3,平均冲刷速率为270x104 m3/a:20世纪90年代变化强度大于80年代.东平水道上段河床下切幅度不一,沿程下切幅度先增大后减小再增大;深泓线在河口到三水区段从河道右岸向左岸偏转,从三水区到紫洞段,深泓线位置较为稳定.河床地形的剧烈变化引起了河道水动力的变化,如水位大幅下降,水位流量曲线变化,思贤滘分流比变化等.大规模无序挖沙和航道整治是引起东平水道上段河道演变的主要原因.     

珠江河口区盐度变化周期特征分析——以磨刀门水道为例

珠江河口区具有三江汇流、八门入海的复杂河网,水动力条件存在多种不确定性,加之河口区水资源系统受快速城市化、河口挖沙与河道整治、上游水利工程调度、海平面上升等多重因素影响,盐水入侵现象异常复杂。选取磨刀门水道广昌站近10年来（2001―2011年）枯水期逐日及逐时盐度序列,应用小波分析方法,研究了珠江河口区―磨刀门水道盐度序列多时间尺度周期特征。研究结果表明：磨刀门水道盐度变化周期特征与潮汐周期特征一致,存在明显的日周期（24.6 h）、半月周期（14.8 d）及不明显的半日周期（12.3 h）、月周期（30 d）。     

珠江河网横向汊道水面线演变过程及原因探讨——以东平水道为例

基于1960－2016年东平水道三水、紫洞、澜石、浮标厂月均潮差、余水位数据及三水、马口站月均流量数据,以1993年三水－马口分流比突变为切入口,探讨余水位坡度及潮波衰减率等径－潮动力改变下,东平水道水面线与余水位曲率的时空演变特征及其影响因素。结果表明：东平水道在1993年三水分流比剧增之后,1）余水位坡度或潮波衰减率与流量的双累积曲线斜率下降,即余水位坡度或潮波衰减率对流量的依赖性减弱;2）东平水道水面坡度整体下降且上游（紫洞－三水河段）降幅最大,不同季节坡度的变化率介于-67%~-4%,水面线由下凹转为上凸,即曲率由正转负。同时,曲率波动幅度明显减弱,1993年前曲率波动介于2×10^-10~5.48×10^-10,而1993年后波动介于-0.9×10^-10~-0.07×10^-10。上述曲率变化在冬季较夏季显著;3）上述水面线异变的主要原因为,东平水道中上游河道挖沙导致河床地形大幅下切、水位下降、来水量增大,且同时期的航道疏浚加剧这一变化;下游主要受滩涂围垦影响,河道淤浅。以上地形变化导致河道中游径、潮流量增大,径－潮双向顶托使水面线转变为上凸型。受北江上游飞来峡水库调蓄影响以及过水断面宽深比、海平面变化等季节性调节作用,东平水道冬季水面线及曲率变化较夏季显著。     

近数十年来东平水道河床演变特征

东平水道受径、潮动力相互作用,水流、泥沙和河床演变具有独特的时空变化特征.20世纪80年代以前处于缓慢的自然淤浅过程,由于航道整治工程调整作用和疏浚维护等因素的影响,80年代中后期由淤积转变为冲刷状态,大规模的河床采沙是90年代以来河槽加剧加深增容的主导因素.近数十年来,虽然东平水道平滩水位下降,但是造床流量增加,潮汐动力相对增强,河床演变特征表现为宽深比下挫,滩槽高差提升,满槽容积增大,河槽向有利于水沙输送的窄深方向发展.     

珠江三角洲咸潮活动的空间差异性分析

在珠江三角洲各口门水道的多年月平均含氯度及逐时同步观测资料的基础上,采用聚类分析方法,对珠江三角洲各口门水道咸潮活动的空间差异性进分析.结果表明,珠江三角洲不同位置的咸潮活动可分为两大类型:一为潮优型,主要指虎门水道,一为径控型,包括崖门水道、蕉门水道等多个水道.两种不同类型的水道其含氯度随时间变化的规律不同,主控动力不同,盐淡水混合类型也不相同,潮优型水道的盐淡水混合类型一般为垂向均匀混合型和部分混合型,而径控型水道的盐淡水混合类型一般为高度分层型及部分混合型.     

前山河水力排污冲淤联合调度试验及效果分析

以排污冲淤为目的,改变原有水利工程设施的常规调度方式,通过水利工程设施的联合调度,大量引入西江磨刀门水道丰富和干净的水源,加大前山河河道内水流流速和流量,对河道进行排污冲淤,达到改善河道水质的目的。试验结果表明,试验排污效果好,水质得到明显改善;经过大流量冲刷,河床主槽加深,但在下游水闸关闭后,水流携带的泥沙在下游沉积,出口附近河床反而出现淤积;河道底质的变化与与河床的冲淤有很大关联,试验后,河道上游底泥受到冲刷,底质明显改善,下游出口段发生淤积,底质指标恶化。试验具有冲污效果好、见效快、投资省、运行成本低等优点。     

长江中游荆江河段同流量-水位演化特征及驱动成因

水库运行改变了坝下游水沙输移条件,在河道冲刷的同时,引起水位过程出现适应性调整。本文以长江中游荆江河段为对象,采用多项式拟合法,对比分析1991—2016年间分级流量—水位变化特征,采用基于河流动力学原理的分离变量法,识别河道冲淤、下游控制水位及河床综合糙率等变化对分级流量—水位变化的影响程度。研究表明：1991—2016年间,长江中游荆江河段同流量—枯水位呈下降趋势,2009年以来降幅增大;河道冲刷是引起同流量—枯水位下降的主控因素,河床综合糙率增加抑制了同流量—枯水位下降起到积极作用。1991—2016年间,荆江河段同流量—洪水位经历了先减小后增大的“凹”线型变化,2003年以前洪水特征为“高洪水流量—高水位”,2009年以来逐渐演化为“中大洪水流量—高水位”,同流量—洪水位特性发生转变;河床综合糙率增大是同流量—洪水位抬升的主控因素,河道冲刷抑制了同流量—洪水位的抬升态势。在航道条件及防洪情势上,应重点防控近坝段沙质河段冲刷引起的水位下降溯源传递作用,其洪水流量—水位特性的转变,不利于减缓荆江河段的防洪压力。     

Impacts of the large amount of sand mining on riverbed morphology and tidal dynamics in lower reaches and delta of the Dongjiang River

The sand dredging and its impacts on riverbed evolution and tidal dynamic change in the lower reaches and delta of the Dongjiang River are examined in this paper. The large amount of sand, totally 3.32 billion m3 from 1980 to 2002, was mined from the riverbeds of the lower reaches and delta of the Dongjiang River. Increasing of the channel capacity, lowering of the average riverbed elevation, deepening of the water depth and decreasing of the longi-tudinal riverbed gradient are the main effects on the riverbed evolution brought by the large amount of sand dredging. Under the strong sand dredging and associated significant riverbed deformation, the notable changes of the tidal dynamic in the lower reaches and delta of the Dongjiang River occurred, including: (1) in the upper reaches of the Dongjiang River delta and lower reaches of the Dongjiang River, tidal level dropped apparently, tidal range widened, flood tidal duration became longer, amplitudes for major tidal components became bigger and tidal dynamics intensified; (2) tidal wave spread faster; and (3) the limits of the tidal level, tidal current and salt water moved upstream.     

大量采沙对东江下游及东江三角洲河床地形和潮汐动力的影响

The sand dredging and its impacts on riverbed evolution and tidal dynamic change in the lower reaches and delta of the Dongjiang River are examined in this paper. The large amount of sand, totally 3.32 billion m^3 from 1980 to 2002, was mined from the riverbeds of the lower reaches and delta of the Dongjiang River. Increasing of the channel capacity, lowering of the average riverbed elevation, deepening of the water depth and decreasing of the longitudinal riverbed gradient are the main effects on the riverbed evolution brought by the large amount of sand dredging. Under the strong sand dredging and associated significant riverbed deformation, the notable changes of the tidal dynamic in the lower reaches and delta of the Dongjiang River occurred, including： （1）in the upper reaches of the Dongjiang River delta and lower reaches of the Dongjiang River, tidal level dropped apparently, tidal range widened, flood tidal duration became longer, amplitudes for major tidal components became bigger and tidal dynamics intensified; （2） tidal wave spread faster; and （3） the limits of the tidal level, tidal current and salt water moved upstream.     

九龙江口南港水位变化分析

根据石码站1980年以来多年潮位统计资料,分析九龙江口南港潮位变化及其原因．结果表明,近十多年来,南港低潮位持续下降,而高潮位变化不大,2005年平均潮差达4．0m以上．大量挖取砂和径流量减少是导致低水位下降的主要原因．南港已成为受潮汐影响明显的河口潮流段,其深度基准面应按照海区性质,选用理论最低湖面．     

珠江河口磨刀门的整治与地貌演变

从排洪通道、航运通道、排水通道的形成以及浅滩围垦等方面阐述磨刀门10 a综合整治的效 果.口门延伸、平原扩展及地貌类型、沉积构造及冲淤变化反映了近20多年来磨刀门从浅海 湾演变为三角洲的过程.“磨刀门外水下三角洲”未来的发展趋势受沉积基础、水动力条件 、泥沙运动和沉积作用的影响.由于水动力从径流优势型转变为径流-潮流优势型,沿岸流 、风暴潮、波浪的作用增强,使得口外海域的滩槽向西南方向延伸.未来“磨刀门外水下三角洲”治导线的布设应为南偏西,并保持大喇叭口态势.     

长江河口河槽近期沉积特征及影响因子分析

随着流域和河口水利工程建设,长江河槽沉积环境发生了巨大改变,对河势演变和河槽冲淤均产生重要影响。依据长江河口河槽大面积表层沉积物采样和各河槽定点水文观测资料,分析各河槽沉积特征,探讨其影响因子及作用机制。结果表明：河槽沉积物类型以砂质粉砂和粉砂质砂分布最广,粒径分布纵向上呈自西向东减小、横向上自北向南减小趋势,河槽总体主槽粗、边滩细。涨落潮泥沙输运和沉降过程影响河槽纵向沉积分布特征,风浪作用强化了口门段河槽南北沉积环境的差异,北支、北港口门段河槽受到偏北方向风浪作用强烈,沉积物粗化明显。不同泥沙来源是造成河槽整体沉积环境差异的主导因素,南支、南港上段表现为流域来沙的沉积特征,北港、南槽、北槽则表现为流域与海域来沙的混合沉积特征,口外沉积物对口内河槽的影响主要是为口内河槽提供细颗粒物质来源。     

认识珠江,保护珠江--试论广州至虎门潮汐水道的特性和保护问题

广州城下的珠江（广州至虎门）下属河成水道,而是潮道－潮成水道。论述了这一水道的成因和动力地貌特点,强调指出了这一潮道体系中潮滩和潮汐汊道存在的重要性。认为洙江的保护必须首次注意保护好潮滩（潮道中的近岸浅滩）,即不要再缩窄江面;其次是不能随意将潮道四周平原上的潮汐汊道堵塞或消灭     

未来长江口流量和潮位变化及其对河口水质的影响

本文通过长江口实测氯度与流量和潮位资料的相关分析,预估了未来河口水质的变化。计算表明,当大通站下泄流量不足13×10³m³/s时,未来东线调水及海平面上升,将使长江口南支河段水质严重恶化;三峡水库建成后,枯季1-3月增加下泄水量虽可抵消东线调水的影响,但在水库蓄水的10月遇枯水年分,水质将大幅度下降。