长江河口盐水入侵数值模拟研究
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长江口盐水入侵研究综述刘均卫1,2,童朝锋1,21. 河海大学交通与海洋学院,南京(210098)2. 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京(210098)E-mail:liuweiwei_lw@摘要:简述河口盐水入侵早期的研究状况;回顾早期至近年来国内外发展起来的水流盐度数学模型;并详细介绍了近阶段长江口地区盐水入侵研究成果及水流盐度数值模拟研究成果;目前河口盐水入侵研究已比较成熟,但是在我国长江口地区,由于地形、水动力条件以及人类兴修水利工程的影响,盐水入侵特征和规律还不能准确把握,这方面的工作还有待完善;最后,还提出了长江口盐水入侵可能进一步研究的方向。
关键词:长江口;盐水入侵;水流盐度;数值模拟1长江口概况长江口河口段自江阴至口门长约200公里,径流与潮流相互消长,河槽分汊多变。
长江口自徐六泾以下经过三次分汊,共形成四个入海通道。
崇明岛将长江口分为南支和北支;长兴岛和横沙岛又将南支分为南港和北港;南港又进一步被九段沙分为南槽和北槽,形成三级分汊,四口入海的形式,如图1所示。
图1 长江河口形势图Figure 1 Figure of river regime of yangtze estuary长江河口为径流与潮流相互消长非常明显的多级分汊沙岛型中等潮汐河口。
90km 宽向东、黄海敞开的口门接纳外海巨大的潮量,虽然长江水量丰沛,但是在枯水期,长江口的盐水入侵经常造成黄浦江下游河段和长江口徐六径以下河段氯化物等溶解盐类剧增,给上海人民的生活和工农业生产带来严重影响。
长江口属于部分混合型河口,盐水侵入时与淡水的相互混合使水体密度发生变化,由此产生密度流,方向始终指向上游,产生密度斜压效应,使得涨潮流速加大,而落潮流速减小。
由于表层盐度小于底层,表层与底层的流速变化不一致,导致大范围的垂向环流。
河口盐水入侵的盐水界(盐度为0.5‰) 枯水期南港在五号沟附近,北港在六滧港附近,崇明岛及南港马家港以下水域直接受外海盐水入侵上溯影响。
李文善,王慧,左常圣,等. 长江口咸潮入侵变化特征及成因分析[J]. 海洋学报,2020,42(7):32–40,doi:10.3969/j.issn.0253−4193.2020.07.003Li Wenshan ,Wang Hui ,Zuo Changsheng, et al. The variation characteristics and causes analysis of salt tide intrusion in the Changjiang River Estuary[J]. Haiyang Xuebao ,2020, 42(7):32–40,doi:10.3969/j.issn.0253−4193.2020.07.003长江口咸潮入侵变化特征及成因分析李文善1,王慧1*,左常圣1,董军兴1,徐浩1,潘嵩1,金波文1,高通1( 1. 国家海洋信息中心,天津 300171)摘要: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。
ELCIRC模型在长江口盐水入侵研究中的应用的开题报告
1. 研究背景和意义
随着工业化和城市化的加速发展,人类对自然环境的影响越来越大,长江口地区的盐
水入侵问题也越来越凸显。
盐水入侵不仅对当地生态环境和生态系统造成了严重的破坏,还对农业生产和饮用水的供应造成了极大的威胁。
因此,深入研究盐水入侵的发生机理和影响因素,探索有效的预防和治理措施,具有
重要的现实意义和理论价值。
2. 研究目的
本文旨在通过应用ELCIRC模型,对长江口盐水入侵现象进行模拟和分析,揭示盐水入侵的影响因素和机理,为盐水入侵的治理提供科学依据。
3. 研究方法
本研究采用数值模拟方法,利用ELCIRC模型对长江口地区的海水运动和盐度分布进行模拟和预测。
同时,对影响盐水入侵的因素进行分析和评估,包括降水、海平面变化、水文条件等因素,从而揭示盐水入侵的机理和影响因素。
4. 预期成果和意义
本研究预计通过数值模拟和分析,得出长江口盐水入侵的发生机理和影响因素,并提
出有效的预防和治理措施,为当地政府和相关部门决策提供科学依据。
此外,本研究还有助于推进相关领域的理论研究,拓展ELCIRC模型在水文环境研究中的应用领域,提升我国在水资源管理和环境保护领域的水平和实力。
潮汐分汊河口盐水入侵类型探讨—以长江口为例
茅志昌;沈焕庭
【期刊名称】《华东师范大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】1995(000)002
【摘要】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。
【总页数】9页(P77-85)
【作者】茅志昌;沈焕庭
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P941.77
【相关文献】
1.海南岛万泉河口博鳌潮汐汊道演变及沿岸输沙率的计算 [J], 黄宝霞;龚文平;温晶
2.径流和潮汐对长江口盐水入侵影响数值模拟研究 [J], 罗小峰;陈志昌
3.基于径流和潮汐的长江口盐水入侵统计预测研究 [J], 郑晓琴;肖文军;于芸;潘灵
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4.北仑河口潮汐汊道稳定性的环境影响因素分析 [J], 冉娟; 董德信; 李谊纯; 陈宪云; 许铭本; 赖俊翔
5.潮控型分汊河口分流过程探讨——以长江北支口为例 [J], 陆佳玉; 葛建忠; 丁平兴
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近河口引水工程建设对河口盐水上溯的影响分析——以海南省海口市南渡江引水工程为例徐婉明;邓伟铸;刘丽诗【摘要】近河口引水工程建设使得河口水动力情况发生改变,从而改变河口盐水入侵.以海南省海口市南渡江引水工程为例,运用数值模拟方法,分析工程建设对南渡江河口水动力和盐水入侵的影响.研究结果表明:南渡江引水工程建设后,南渡江入海水量减小,年内减幅枯水期比丰水期大;河口区余流、海甸溪和北干流盐通量也有所减小,枯水期减小幅度比丰水期大;逐月咸水界出现不同程度的上移,丰水期上移距离比枯水期稍远.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2018(039)002【总页数】6页(P37-41,47)【关键词】引水工程;入海水量;盐通量;咸水界【作者】徐婉明;邓伟铸;刘丽诗【作者单位】国家海洋局南海规划与环境研究院,广东广州 510300;珠江水资源保护科学研究所,广东广州 510611;珠江水资源保护科学研究所,广东广州 510611【正文语种】中文【中图分类】P731.2盐水入侵是河口的自然现象,它受径流、潮汐、风、外海海平面、河口地形等多种因素共同作用。
随着社会经济的发展需求,上游河流开发和河口人类活动(如取水、采砂)改变了河流入海水量和河口地形地貌,使河口动力环境发生变化,进而影响河口盐分输运,加剧了盐水入侵程度,同时影响着人类的生产和生活。
目前国外和国内对河口盐水入侵都有较为深入的研究,国外的研究主要集中在咸淡水混合机制、类型以及盐水楔活动规律等方面[1-6],国内的研究则主要结合南水北调、三峡工程和深水航道等重大工程建设以及河口淡水资源的开发利用进行[7-10]。
虽然国内已有不少关于人类活动对河口盐水入侵影响的研究,但其研究区域主要集中在长江河口、钱塘江河口和珠江河口[11-13],而针对南渡江河口的研究则较少[14]。
相关研究表明,径流量是盐水入侵的主要影响因子[15-17],本研究以南渡江引水工程为例着重分析近河口引水工程建设对河口盐水入侵的影响。