长江径流变化对南港盐水入侵影响分析

根据长江大通站长系列流量资料，按不同频率把枯季流量划分为丰，平，枯，特枯四类，并与吴淞，高桥氯化物进行对比分析，表明南港河段每年受到盐水入侵的影响，但入侵强度各年相差甚远，主要受控于径流量的丰竭，三峡工作兴建后对长江口咸潮影响，既有不利的一面，又有有利的一面，建议水库调蓄方式根据实际情况调整。     

中国主要入海河口咸潮入侵变化特征

长江口、钱塘江口和珠江口是受咸潮影响较为严重的区域。本文利用全国沿海海平面变化影响调查、沿海水文观测等数据,分析了近十年长江口、珠江口和钱塘江口咸潮入侵的变化特征及影响。分析结果表明:(1) 2009-2018年,长江口咸潮入侵次数和持续时间均呈减少趋势,该时段长江口共监测到约48次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年5月,其中3月和11月入侵次数较多,分别为12次和7次。(2)钱塘江口咸潮入侵过程受沿海季节性海平面影响显著,12月至翌年3月为钱塘江口季节性低海平面期,4-7月上旬径流量较大,上述两个时期钱塘江口受咸潮入侵的影响均较小,7月下旬至11月上旬,钱塘江口处于季节性高海平面期,是咸潮影响的集中时段。(3) 2009-2018年,珠江口共监测到约57次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年3-4月,其中1月、2月和10月咸潮入侵次数较多,均超过10次,2015年至今咸潮持续时间明显增加。(4)咸潮入侵次数和持续时间与基础海面和径流量等密切相关,咸潮入侵影响三大河口沿线水厂供水以及工农业生产取水,给沿岸城市的居民生活、工农业生产和渔业养殖等造成一定不利影响。     

长江口咸潮入侵变化特征及成因分析

本文基于海洋站潮位观测数据、海平面变化影响调查信息以及长江口水文站径流量数据等,重点分析了2009?2018年长江口咸潮入侵的变化特征及其影响因素,分析结果表明:(1)长江口咸潮入侵季节变化特征明显。咸潮一般从每年的9?10月开始入侵,翌年4?5月结束。3月咸潮入侵次数最多,达12次。2009?2018年,长江口咸潮入侵次数和咸潮持续时间均呈下降趋势,2009年长江口咸潮入侵次数最多,达13次,时间均发生在10月至翌年的4月;咸潮持续时间年际变化较大,2011年咸潮入侵持续时间最长,累计为55 d。2015?2018年,咸潮入侵次数和入侵持续时间均明显减少,2018年没有监测到咸潮入侵过程。(2) 1?4月,长江口处于季节性低海平面期,且同期径流量少,但是受东亚季风影响,持续的增水过程使得增减水?径流量综合影响指数明显偏高,其中1月、2月、3月的影响指数分别为1.5、1.9和1.6,该时段长江口的咸潮入侵过程主要受增减水的影响。5?7月,长江口径流量明显增加,海平面?径流量综合影响指数均小于0,径流的作用强于海水上溯。8月,长江口径流量开始下降,虽然季节海平面较高,但是长江口呈现明显的减水过程,海平面?径流量和增减水?径流量的综合影响指数分别为0.1和?1.6,基本不会发生咸潮入侵。9月,长江口处于季节高海平面期,并且以增水为主,海平面?径流量和增减水?径流量的综合影响指数较大,分别为1.2和1.0,易发生咸潮入侵。10月、11月长江口海平面?径流量的综合影响指数分别为1.5和0.8,径流影响弱于海水上溯,易发生咸潮入侵。(3) 2009?2018年发生的48次咸潮入侵过程有2/3恰逢天文大潮。在某些年份长江口沿海基础海平面偏高,若持续增水恰逢天文大潮,则加剧咸潮入侵的影响程度。     

长江口规划工程影响下的咸潮入侵数值模拟

基于无结构网格数值模型FVCOM建立了长江口三维盐水输运模型,模型经充分验证后能够合理刻画长江口水动力和盐度输运过程,并成功对2010—2014年多次咸潮倒灌过程进行后报模拟,计算结果与实测吻合较好。以2014-01—02咸潮入侵事件为背景模拟三峡运行后河口规划工程对长江口咸潮入侵和倒灌的影响。结果表明河口规划工程整体上减弱南支咸潮入侵和倒灌,但使口门地区盐度增大,北支下段咸潮上溯稍有增强。规划工程减弱青草沙水库和陈行水库受咸潮入侵的影响,但使东风西沙水库取水口盐度增大,尤其在南支规划工程的作用下盐度最大值和平均值均有所增大,这主要是受扁担沙护滩潜堤的阻流作用影响而使入侵和倒灌的盐水团落潮不畅形成滞留。未来十年随着长江口规划工程的推进、上游水沙条件变异及其引起的地形冲淤变化,需进一步开展系统的咸潮入侵演变和影响研究。     

2007-2008年冬季珠江三角洲强咸潮事件

根据2007-2008年冬季大、小潮时对珠江河口的走航和定点同步观测资料,分析了虎门水道、横门水道和磨刀门水道的盐度、流场特征以及各口门咸水入侵的程度,探讨了影响各口门与水道咸潮的因素.分析结果显示,该季度咸潮入侵现象严重,对珠海、广州等地的供水造成影响;咸潮的入侵受潮汐、径流和风的共同作用,各因素对各个口门的影响程度不同;磨刀门的咸潮活动有较独特的规律和动力机制.     

海平面变化背景下三大河口咸潮入侵特征及变化浅析

基于2009-2019年实测资料分析研究我国三大河口咸潮入侵的特征及变化规律.研究结果表明:2009年以来,珠江口每年都会受到咸潮入侵的威胁,2019年咸潮入侵程度为近8年来最为严重的一年,全禄水厂超标时间超过210 h;钱塘江口除2014年外均发生较强咸潮入侵,其中2019年咸潮入侵程度为近9年最为严重的一年,南星水...     

河口区斜压梯度对余水位的累积影响及其机制探讨

余水位（即潮平均水位）是河口区径潮相互作用的典型结果,研究其形成演变机制对探讨河口区的水资源高效开发利用具有重要科学意义。本文基于不同径潮边界条件下的三维斜压水动力数值模拟及切比雪夫机制分解,初步探讨了概化地形条件下斜压梯度对余水位沿程变化的影响。数值模拟结果表明:河口区余水位的沿程变化明显受径流量、潮波振幅、辐聚地形及斜压梯度等因素的共同影响,斜压梯度对余水位的影响是一种累积效应且影响区域集中在回水区,同时其影响强度具有明显的大小潮变化、洪枯季变化。利用数值模型提供的水位及流速场信息,通过切比雪夫分解非线性摩擦项分离出控制余水位变化的3个主要因素,即径流、潮流和径潮相互作用因子,并与斜压梯度产生的余水位进行对比分析,结果表明:回水区域余水位主要以径潮相互作用因子为主导;斜压梯度对余水位影响主要体现在小潮期间,有可能成为影响余水位变化的主控因子。     

鸭绿江河口地区沉积物特征及悬沙输送

根据鸭绿江河口区4个站位的潮周期测量数据和3个柱状样的粒度数据，对悬沙的输送规律以及口门地区最大浑浊带的形成机制、悬沙输送方向以及物质来源和动力条件进行了分析。计算分析表明，鸭绿江是一条落潮流占优势的河流，平均流作用、斯托克斯漂移效应以及水深与悬沙浓度的潮变化引起的悬沙输送是其河口区最主要的悬沙输送机制。3个柱状样粒度参数自东向西的变化反映了鸭绿江辽口西侧沿岸地区动力条件和沉积环境的变化：沉积物的平均粒径变小，分选变差，并且更正偏，物源的多元化特征逐渐增强。物源和河口区沿岸沉积动力环境的差异以及潮相的周期变化使3个柱状样中的环境敏感粒度组分对应着不同的粒径分布区间。     

辽东湾北部沿岸海水入侵灾害成因及特征

海水入侵是在自然和人为因素的作用下形成的地质灾害。分析了辽东湾北部沿岸29个观测井内7种主要离子质量浓度,阐述了辽东湾北部沿岸海(咸)水入侵的主要方式和分布特征。气候、地形地貌、地质与水文地质是发生海(咸)水入侵的基础条件,地下水超采等人类不合理工程和经济活动是诱发海(咸)水入侵的主要原因。     

基于WebGIS的长江口咸潮入侵预报系统的设计及应用

长江河口的咸潮入侵灾害严重影响了当地居民生活和工农业生产,咸潮入侵的监测及预报尤为重要。基于ArcGISEngine,使用Fortran和C#联合编程,完成了咸潮入侵预报服务系统建设。该系统集成咸潮入侵数值预报和经验模型预报,实现了咸潮入侵实时监测数据发布及历史数据查询、数值预报产品及咸潮入侵过程动态展示、单点盐度查询、咸潮预报动态发布等功能,为相关业务部门的咸潮入侵预报及政府部门的决策提供科学依据。     

地球物理技术在识别海(咸)水入侵界线中的应用——以莱州湾冲洪积扇区为例

海(咸)水入侵是我国沿海地区的主要地质灾害之一,在一定程度上制约了沿海经济发展和生态文明建设,因此,识别海(咸)水入侵前缘界线对查明灾害发育现状和防治对策的制定具有重要意义。地球物理方法因施工方便、获取数据连续等优点成为海(咸)水入侵界线识别的重要技术手段。阐述了高密度电阻率法和EH-4法2种地球物理探测技术识别海(咸)水入侵界线的原理、依据,并以莱州湾南岸冲洪积扇区为实例进行了探讨。结果表明:这2种方法能够有效的识别海(咸)水入侵界线,并较好地与水质检测结果相吻合;高密度三维探测试验证明地球物理技术可以识别海(咸)水入侵界面的空间分布。     

极端干旱条件下珠江口东江三角洲咸潮上溯响应规律研究

2021年珠江东江流域遭遇1956年以来最严重干旱,上游控制断面博罗站年均径流较多年平均减少了64.5%。在此极端干旱条件下,2021－2022年枯水期珠江口东江三角洲遭遇了有记录以来的最强咸潮上溯,严重威胁到区域供水安全。本文基于2009－2022年东江三角洲各水厂含氯度数据,利用交叉小波和小波相干分析识别了咸潮上溯与径流、潮汐、外海含氯度及海平面波动等影响因素间的相位关系与共变周期,揭示了极端干旱条件下东江三角洲咸潮上溯的主控因素及含氯度峰值交替变化的原因。研究发现,2021－2022年枯水期东江三角洲咸潮上溯主要影响因素为潮汐与伶仃洋湾内含氯度,其次为外海海平面波动,三种因素对东江三角洲咸潮上溯影响的时间尺度相互交织。5~9 d的周期变化主要受外海海平面波动影响;14.8 d的变化周期主要由大小潮及伶仃洋湾内含氯度控制;28~32 d的周期变化主要影响因素为伶仃洋湾内含氯度。东江三角洲含氯度峰值交替变化的原因主要为伶仃洋湾内含氯度与潮汐间存在相位差 （相关系数r=0.73,显著性水平P<0.01）,并叠加外海海平面波动上升的影响（r=0.31,P<0.01）。本文可为东江三角洲咸潮预报及流域调度提供一定借鉴。     

莱州湾地区海水入侵与地貌的关系

于１９９３－１９９５年，通过野外实地考察，以及应用卫星影像解译，水文地质及第四纪地质钻孔资料分析等多种方法，综合研究莱州湾沿岸地区海水入侵与地貌关系，研究表明，莱州湾南岸与东岸地貌条件不同，海水入侵类型不同，南岸以古海水即咸（卤）水入侵主。东岸以现代海水入侵为主；海岸地貌以及滨海平原区古河道，古湖沼洼地地影响海水入侵的重要地貌因素，古河道带上；海水以层状入侵和越流入侵为主，平原洼地中，海水以垂向和     

咸潮入侵理论预报模式的分析及其在西江三角洲的应用

基于不同要求的咸潮入侵理论模式较多。本文在河道地形概化的基础上, 综合考虑流量、潮汐、盐淡水混合类型及地形等因子, 建立起一个可以快速预报各水道日最大氯度及咸潮最大影响范围的模式, 并用于西江三角洲咸潮入侵的模拟和预报。结果表明, 模式可以很好地模拟西江三角洲各水道日最大氯度及咸潮入侵范围, 预报结果良好, 同时该模式也能较好地预报磨刀门水道剧烈的地形变化及其它要素,如流量、潮汐对咸潮活动的影响程度。今后仍需更多的实测资料或数学模型对其他因子进行更深入的定量化研究, 用来修正该预报模式, 以进一步提高模式的精度及可预报性。     

河口区水体中元素的平衡（Ⅱ）——元素的平衡、转移和非保守元素的有效通量

本文采用作者在文献(1)中提出的一维数学模式，讨论了河口区“纯”河水靖元素浓度小于或大于“纯”海水端浓度的两种情况下，混合水中保守元素和非保守元素的平衡和转移问题；提出了河口区混合水中非保守元素有效浓度的概念；研究了河口区物质的转移量及河流向海洋中输送物质的有效通量的计算问题。     

珠江口伶仃洋锋的类别及其对沉积的影响

根据近年在珠江口伶仃洋的观测资料，对比国外有关河口锋的定义，归纳了伶仃洋内几种锋的现象，计有潮侵锋、岬角锋及湖水退急时的浅滩锋等。解释了锋生的原因与潮汐进退，特别与随潮入侵的咸水关系。文中也探讨了这些锋对沉积环境的影响，认为它是陆架水入侵河口地区的一种不容忽视的沉积动力过程。     

九龙江河口区三维盐度数值计算及分析

本文利用ECOMSED模式建立了一个九龙江河口区水动力及盐度的三维数值模型.利用ECOMSED中的物质输运模块,模拟了九龙江河口区的盐度随着潮流运动的变化过程;模型采用河口区丰水期实测水文资料进行验证,计算和分析了河口区水平以及垂直断面的盐度分布情况,分析表明,河口区的盐度分布受潮流运动及九龙江淡水共同作用,有明显的潮周期特征,落潮时在河口区表层以九龙江淡水为主,外海高盐水占据底层区域;而在涨潮时垂向混合较强,表底分层不明显.     

台风路径对磨刀门水道咸潮上溯动力过程的影响机制

随着全球气候变暖加剧, 台风强度和强台风数量不断增加, 加剧了磨刀门水道咸潮灾害的变化形势。本文采用SCHISM(semi-implicit cross-scale hydroscience integrated system model)模型建立磨刀门水道三维水流盐度数值模型, 分析台风路径对磨刀门水道盐水入侵的影响。选取以“纳沙”为代表的西径型台风和以“天兔”为代表的东径型台风, 发现二者对盐度输运和层化过程的动力响应具有差异性。东径型台风导致外海减水, 平流通量向海增大; 而西径型台风引起外海增水, 逆转了原本向口外输出盐度的平流通量, 会引起严重的盐水入侵。台风不仅引起外海的增减水效应, 还带来强劲的局地风作用, 对水道流速和盐度分布产生重要影响。在西径型台风下, 顺河口向上游的风会减弱盐淡水分层, 并加强平流项的向海输出; 而在东径型台风下, 一定强度顺河口向下游的风加强盐淡水分层, 但当风速过强时, 则会削弱盐淡水分层。     

枯季长江口南槽悬沙输运过程和机制研究

开展枯季河口悬沙输运机理研究对于揭示弱径流条件下的陆海相互作用、河口季节性冲淤和水沙关系等具有重要的科学意义.本文根据2018年12月18-25日长江口南槽3个站位连续13个潮周期的同步流速、流向和悬沙浓度等观测资料,运用通量机制分解法研究了各输沙项的特征、贡献和输运机理.结果 表明,从小潮至大潮流速和悬沙浓度不断增加,由南槽上部至下部流速和悬沙浓度逐渐降低.观测期间平均流速与平均悬沙浓度存在明显的正线性关系,但受底质空间差异影响,悬沙浓度对流速的响应强度存在显著的空间变化.枯季期间南槽存在着中上部向陆净输沙、下部向海净输沙的空间输运格局.平流输沙和潮泵输沙是影响和控制净输沙的关键因素,二者的强度和贡献存在明显的潮周期变化和空间变化,垂向环流输沙的强度很弱,对净输沙贡献很小.南槽涨落潮输沙不对称现象明显,流速、悬沙浓度和历时都具有一定的涨落潮不对称性,这些不对称现象共同调节和控制着潮周期净输沙强度和方向的时空变化.     

南海中尺度海洋现象研究概述

南海是一个地形复杂的半封闭海盆，受季风，黑潮等因素的作用南海呈现独特的中尺度变异特征，一些中尺度信号的强度可以和南海定常环流的强度相比拟，甚至更强，本文回顾了近20a来南海中尺度海洋现象研究的进展，并就南海的黑潮入侵，黑潮涡环，次海盆尺度多涡环流，浅海亚潮波动，近岸陷波，海洋锋等中尺度现象做若干探讨。