珠江河口西南风强迫下潮流场的数值模拟

采用Backhaus三维斜压模型模拟了均匀西南风场对珠江口近岸海域的影响，并与无风情况作了对比；通过对珠江河口盐度场及风生环流的分析比较，结果表明，模型较为真实地再现了夏季珠江河口的水动力学特性。     

基于FVCOM模型的珠江河口及其邻近海域的潮汐模拟

基于FVCOM模型,将珠江河网、河口和口外海区作为整体,建立完全三维数值模式,对珠江河口及其邻近海域的潮汐进行数值模拟.采用23个潮位站的潮汐表水位资料对模式进行验证,结果表明模式能比较准确地重现珠江河口的潮汐变化过程.通过对计算结果进行潮汐调和分析,给出了珠江河口区域及近岸海域8个主要分潮的同潮图,讨论了潮波的传播特征.珠江河口潮汐属于混合潮类型,潮型系数介于0.8—1.5.浅水分潮成分很小,最大振幅不超过5cm.对珠江河口的潮差进行统计,给出了珠江河口大潮和小潮期间的潮差大小及分布,大潮时潮差介于2.2—3.1m,小潮时减小到0.6—1.1m.     

珠江河口界面特征与河口管理理念

河口是河流系统与海洋系统之间的界面,它首先是河流与海洋之间的物质界面。河流水体与海洋水体间最大的物质差异是盐分,因此,采用盐度作为河口界面的界定标准,将河口界面界定为盐度为0.5~30的由冲淡水控制的河口中心区域。在此基础上应用界面理论,分析了河口的渗透性和防御性及其动力、沉积、生物与地貌响应。借鉴Gilbert三角洲的动力分类方法,将河口界面按动力结构分为径流优势型、潮汐优势型、波浪优势型及其过渡类型。每一种河口界面又可细分为动力、沉积、地貌及生态等次一级界面。在珠江三角洲地区,磨刀门、蕉门河口等径流优势型河口界面主要承担泄洪任务,而虎门、崖门等潮汐优势型河口界面在纳潮能力上更有优势,其间通过河道支汊相互沟通和联系,形成了珠江河口界面的多层次结构。河口界面动力的复杂性,构成了河口界面形态和功能的复杂性。这些功能包括开发利用功能、生态功能、防洪功能和社会服务功能。河口管理的最高目标是河口的永续健康、结构和功能彼此协调,保持河口界面结构和功能的完整性。河口界面的复杂性对河口管理提出了更高的要求,要注重河口管理内容的综合性、问题的复杂性和管理效应的长周期性。针对珠江河口生境退化、海岸侵蚀、污染严重、咸潮活动加剧和口门淤积造成排水不畅等诸多问题,以及河口无序开发利用、管理体制混乱、公众参与少的管理现状,结合珠江河口界面整体、动态、彼此联系的特点,提出珠江河口管理"科学、和谐、安全和预警"的管理理念,由行政管理转变为服务管理,切实做好珠江河口管理工作。     

基于SOM模型的珠江河口河网铊生态风险评估

珠江三角洲地区铊浓度的研究对粤港澳大湾区水资源保障具有重大意义。本研究在珠江河口河网选取了11个断面, 分别于枯水期和丰水期的大小潮四个水文时段对其表、中、底层进行同步采样和监测。分析了珠江河口与河网中铊的暴露情况以及其时间和空间的分布, 采用自组织映射神经网络(self-organizing maps, SOM)基因表达聚类分析的方法对528个铊浓度监测数据进行拟合。此外, 本研究基于潜在生态风险评价方法, 选取相应的系数, 运用SOM模型, 对珠江河口河网铊的潜在生态风险进行评估。结果表明, 珠江河口与河网铊的暴露水平整体上较低, 铊的浓度在空间上呈现为磨刀门>石龙>马口>伶仃洋>虎门>三水, 而在时间上则表现为丰水期小潮>丰水期大潮>枯水期大潮>枯水期小潮。SOM聚类分析结果表明, 珠江河口河网整体上潜在生态风险属于较低水平, 各断面的潜在生态风险程度从高到低依次为磨刀门>马口>石龙>伶仃洋>虎门>三水。本研究表明SOM聚类分析方法适合于重金属污染物聚类分析。     

珠江口及邻近水域鱼类群落结构研究

根据１９８６－１９８７年珠江口及邻近水域底拖网鱼类采样资料，运用系统聚类与排序等多元分析方法和群落多样性指数，研究该水域鱼类群落结构及其与环境因素的关系。分析结果把该水域鱼类划分为淡水，河口和沿岸３个群落，分别位于莲花山－虎门河道，珠江河口伶仃洋和珠江口浅海水域，各群落结构组成呈沿盐度梯度成带分布的格局。     

珠江河口渔业产业概况及发展思路

文章以区域经济视角将河口区的渔业产业链作为一个整体,提出和定义河口渔业的概念,同时对比分析河口渔业与传统渔业的不同;深入分析珠江河口渔业产业现状,总结其在自然资源条件和社会经济方面的优势,并根据珠江河口渔业产业自身特点提出提升河口渔业优势产业、培育河口新兴产业和积极打造国家级河口渔业示范区的发展思路。     

粤港澳大湾区河口海岸生态修复策略研究 ——以东莞市滨海湾新区为例

粤港澳大湾区作为国家战略，在“推进生态文明建设”方面明确提出了要“打造生态防护屏障”。东莞市滨海湾新区位于大湾区珠江口东岸，是大湾区几何中心和珠江口城市群连接点，规划为未来新城中心，其河口海岸生态修复具有典型意义。文章通过文献综述、资料梳理和规划分析等方法，从东莞滨海湾新区河口海岸自然环境现状出发，在分析其生态环境存在的问题的基础上，提出滨海湾新区应以河口海岸自然环境特征为基础，在保障河口行洪纳潮安全的前提下，对接海陆功能，开展沿海岸线的生态修复工程，打造东莞滨海湾新区“一堤一港一岛一廊多园”的生态海岸带，建设珠江河口“美丽湾区”。建议粤港澳大湾区河口海岸开展生态修复应以安全性为第一要素，因地制宜实施精细化修复，探索岸线异地修复制度，实现以“生态空间”支撑“发展空间”。     

河口二维潮流特征差分的一维化解法

为治理珠江河口,结合广州出海水道伶仃洋海区的二维潮汐水流计算问题,本文提出一个新方法——二维特征差分的一维化解法。将二维潮流问题简化为一维化的解法,解法本身和附录的电算程序都是好懂易做的。电算实例结合珠江河口的多河口、伶仃洋二维海区被岛屿分隔的多口门复杂情况,回代出海区海底粗糙率.为解决河口治理和海涂围垦的工程规划问题,即为改变二维海区边界条件后的潮流计算,提供一个新的理论方法.     

丰水期珠江口黏性泥沙输运的三维数值模拟

珠江口的黏性泥沙输运对区域海洋工程和河口海洋环境有着重要的影响。本文利用SELFE模型,针对珠江河口海域建立了一个采用非结构三角形网格的三维斜压水动力模型,可耦合模拟海流、潮流及风海流水动力环境,并在此基础上开发了包括底床模块的黏性泥沙输运模型。模拟结果与实测值验证较好,再现了丰水期珠江河口的泥沙输运特征以及最大浑浊带的变化和分布特点。研究表明,丰水期珠江口悬沙质量浓度西侧大于东侧,泥沙主要来自河口上游。河口浅滩上会形成最大浑浊带,最大质量浓度可达0.5 g/L。珠江口最大浑浊带的形成主要受潮动力、重力环流及泥沙再悬浮和沉积过程影响,其中泥沙再悬浮和沉积过程对中滩的最大浑浊带影响显著,而重力环流作用对西滩的最大浑浊带影响显著。     

珠江河口氮和磷循环及溶解氧的数值模拟 Ⅱ.模拟结果

将生态型水质模式应用于珠江口模拟研究,模式结果较好地再现了珠江口丰水期营养物质和溶解氧的水平及垂直分布趋势,说明模式已抓住了珠江河口的动力和生化变化的关键过程.进一步的研究表明,丰水期珠江河口计算区域氮处于富裕状态,磷和光照控制着浮游植物的生长.     

珠江河口潮能通量与耗散

珠江河口三角洲是我国一个极其复杂的大尺度河口系统,具有独特的河网体系和河口湾.为探讨珠江河口三角洲的潮能通量和潮能耗散机制,基于SELFE模型,建立了珠江河网-河口湾的三维数值模型,计算了河网-河口湾区的潮能通量和潮能耗散.研究表明:珠江河口的潮能通量平面上表现出主槽大,滩地较小;在总能耗中,底摩擦能耗最大,其次是垂向扩散耗散能耗,水平扩散能耗最小;存在‘门’、分汊汇流区和弯曲河道区等典型的高能耗区,高能耗区的单位面积能耗比附近水域的高数倍甚至1～2个数量级.     

不同营养盐水体甲烷产生机制与潜力对比

甲烷是重要的温室气体,近海河口海域是甲烷产生和释放的活跃区域。于2021年对富营养化的九龙江河口（6月）和贫营养化的陆丰近海（8月）表层水进行了受控培养实验。结果显示,在添加碳氮以及甲基膦酸的陆丰近海海水样品中,观测到甲烷浓度增加了两个数量级,说明陆丰近海可能存在依赖甲基膦酸路径的甲烷生产。九龙江河口水体也存在基于甲基膦酸、二甲基巯基丙酸内盐和三甲胺路径生产甲烷的过程,其中以甲基膦酸路径产生的甲烷最多（增长率211.0%）。对比同样条件下的甲基膦酸-甲烷产生实验,陆丰近海水体产生的甲烷约是九龙江河口的22倍,表明贫营养化水体更加有利于基于甲基膦酸路径的甲烷产生。     

珠江口及附近海域夏季氮的化学形式分布研究

根据1998年夏季对珠江河口及附近海域的水质调查，研究了氮的各种化学形式的空间分布特征、相关系数和环境条件的影响。结果表明：珠江河口中，无机氮含量很高，占总氮的85％；而硝酸氮占无机氮的95％，NO2^--N和NH4^ -N含量很低。在外海，则以有机氮为主，占总氮的80％。NH4^ -N和NO2^--N在伶仃洋河口中部出现最大值，在外海的值最小；其它形式的氮从伶仃洋内河口到外海，其浓度都逐渐降低。NO3^--N是各种形式氮中的主要因素，它与各形式氮之间具有良好的相关性；NH4^ -N和NO2^--N与其它形式氮之间的相关性都很差，而其余各种形式氮之间都有较好的相关性。涨潮时不利于污染物的扩散；与小潮相比，大潮时伶仃洋河口中部表层氮的浓度偏高。     

基于PSR模型的珠江口海域富营养化特征与评价

本研究依据2020年4月（春季）和2020年10月（秋季）珠江口海域的调查数据,根据“压力-状态-响应”（PSR）模型对珠江口海域进行富营养化状况评价,并通过主成分分析以及相关性分析来说明各环境因子对珠江口富营养化的影响。结果表明：在“优、良、中、差、劣”5个富营养化等级中,珠江口PSR综合评价等级为“差”等级,近几年内变化趋于稳定。有机污染物与营养盐对珠江口富营养化的影响较大,其次为叶绿素a和溶解氧。珠江口营养盐与盐度呈显著负相关,与叶绿素a呈显著正相关。周边城市的陆源排放输入是导致珠江口富营养化的主要因素,河口稀释混合作用以及浮游植物对珠江口的富营养化程度有影响。     

珠江口风暴潮的初步研究

珠江是我国三条最大的河流之一，由三大支流——东江、北江和西江组成。珠江口是三角洲网河区型的河口,无数水道彼此交织,方向各异。大小不一,地形十分复杂。每当台风侵袭本区时,强制波夹带盛潮进入河口向内推移,与洪水相遇时,则相互拥高,水位暴涨,严重威胁着珠江三角洲地区人民的生命财产。 统计表明(见图1),1949-1970年间,侵袭广东沿岸地区的台风共有149次;平均每年7次，八、九月份出现最多,约占58%，五月和十一月份最少,占8%。可以认为,珠江河口区是我国风暴潮的多发区。 近几年来,关于珠江河口区台风暴潮的研究和预报已有论述,获得了一些有益的成果。本文仅对珠江口(伶仃洋)台风暴潮的一些特性从理论和实相结合的角度予以讨论。     

珠江及其河口的悬浮颗粒物质

珠江及其河口因季节不同,该河段上游至河口区悬浮物含量变化规律有差异。丰水期悬浮物含量比枯水期高,底层比表层高,落潮比涨潮高。珠江及其河口悬浮物含量与浊度之间存在线性关系,通过测定浊度值,可以计算悬浮物质含量。珠江干流悬浮物每年经虎门入海总量约为5.4×106t。     

珠江口海域重金属的河口化学研究——Ⅰ.珠江口海域水相中微量重金属的化学形态的研究

珠江口海域是河水与海水交汇区域,环境非常复杂,要进行重金属的河口化学研究,首先必须了解其在河口区的化学形态及变化规律,才能在实验室进行模拟实验和理论计算。这对河口海域的环境保护是具有重要意义的。 目前,对海水中微量金属的化学形态研究颇为活跃,大体可分二大类。其研究方法见表1。     

珠江口海域重金属的河口化学研究——Ⅴ.表层沉积物中粘土矿物的分布

本文初步探讨了珠江河口的表层沉淀物和悬浮颗粒物中的粘土分布及其作用机理.用沉降离心法分离出沉积物中粒度<0.2μ的粘土,X-射线衍射相分析法测定沉淀物和悬浮体颗粒中粘土组分.结果表明沉积物中粘土向海变化趋势:高岭石含量下降,伊利石和绿泥石含量增高.且同世界上其他大河河口海区沉积物中粘土矿分布的向海变化趋势相似.本文初步探讨了珠江河口粘土矿分布的向海变化作用机理,认为主要是由粘土物的差异凝聚引起的.     

伶仃洋海域潜在性富营养化评价与研究

根据2006年7月至2007年12月的调查资料,一年四季分析珠江口伶仃洋海域营养盐的空间分布特征及季节变化,该海域DIP表层年平均值为0.054mg/L,底层年平均值为0.53mg/L,DIN表层平均值为1.20mg/L,底层平均值为1.03mg/L;采用近海海域水体潜在性富营养化等级的划分标准和评价方法进行评价,评价结果表明,伶仃洋海域营养化水平基本上为磷限制潜在性富营养化至III级富营养水平。     

珠江河口对外海潮波响应的固有频率研究——采用系统控制论方法

采用受控的自回归滑动平均模型(CARMA)分别研究了珠江河口洪、枯季对外海潮波响应的固有频率。枯季采用单输入单输出模型,洪季采用双输入单输出模型,通过验证、检验表明,模型(CARMA)可用于寻求复杂网河对外海潮波响应的固有频率,方法可靠,易操作。通过频率增益响应分析,发现枯季珠江河口的固有频率以浅水分潮频段为主,对应周期介于6~10.0 h之间,枯季固有频率未出现在全日潮波对应的频段。洪季珠江河口的固有频率也以浅水分潮频段为主,珠江河口对浅水分潮的系统增益响应幅值最大。固有频率接近浅水分潮频段的站点,枯季较洪季固有频率减小,对应周期延长。