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长江口北支盐水倒灌的数值模型研究 总被引：25，自引：6，他引：19
20世纪80年代以来,国内对长江口盐水入侵进行了大量系统专门的研究,对长江口的盐水入侵规律有了一个比较基本的认识.但是,长江口特别是在南支及南北港的盐度变化规律极其复杂,主要有盐度的周日变化峰值与潮流变化关系不尽协调,落潮时盐度反而最大;盐度的纵向分布上游比下游高;盐度的半月变化峰值一般发生在小潮和寻常潮期间,而且各测点盐度峰值的发生时间不尽一致[1,2]等等.其中北支盐水向南支倒灌是引起长江口盐度变化异常复杂的主要原因[1-5].北支倒灌在长江口盐度变化中扮演了重要的角色,掌握北支倒灌是认识长江口盐水入侵规律特别是南支和南北港盐度变化规律的重要内容,同时也是长江口淡水咨源利用的一个重要方面. 相似文献
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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。 相似文献
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2007年8月于长江口南支4个站位进行了营养盐和叶绿素a浓度的定点连续观测,结果表明:调查站位的营养盐和叶绿素a浓度垂直变化不大,分层不明显,表中底层平均值的相对标准偏差在0～29.86%之间,且整个潮汛期的变化基本上不具规律性,少数营养盐(如亚硝酸盐和铵盐)呈现出半日周期的变化,即高潮时浓度达到谷值,低潮时浓度出现峰值;位于长江口南支水域南部S2和S4站位的硅酸盐、磷酸盐和硝酸盐在整个潮汛期的平均值都小于北部的S1和S3站位,且S1站位的硅酸盐、磷酸盐和硝酸盐在大小潮之间平均值差异不明显,而S2站位的硅酸盐和硝酸盐大潮时平均值要高于小潮,磷酸盐则相反,此外,S4站位的叶绿素a平均值都大于其他3个站位;4个连续测站的表层叶绿素a浓度与营养盐(NO2--N、PO34--P、SiO23--Si、NO3--N、NH4+-N)相关系数低(-0.6584～0.5494),叶绿素a浓度与营养盐的周日波动相关性不明显;观测区域硅酸盐、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸和铵盐的平均通量分别是238.62、1.36、84.10、1.031、0.55kg.s-1。 相似文献
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GIS支持下长江口南支河道百年来的演变 总被引：2，自引：0，他引：2
利用长江口南支河道1900—2001年的5幅海图资料,在GIS的支持下,建立了百年来长江口南支河道的水下数字高程模型(DEM),在此基础上对其演变特征进行了计算和分析。结果表明:(1)1900—2001年间南支河道表现为微冲,不同时段的冲淤状况不同。(2)南支河道的冲淤演变主要表现为5个水道和4个成形沙体的冲淤变化,各水道的最大水深和成形沙体的总面积和总体积都呈不断增大趋势。(3)南支河道各主要断面以复式河槽为主,主槽位于南岸,且最大水深不断增大。位于南支河道入口处和出口处断面的变化比中段断面的变化剧烈。(4)南支河道的演变是自然演变和人工控制共同作用的结果。 相似文献
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长江口浮游动物生态分布特征及其与环境的关系 总被引：32，自引：0，他引：32
采用2002年8月监测资料,对长江口海域的浮游动物生态分布特征(种类组成、群落结构及多样性等)分四个区域进行了分析,并探讨了浮游动物个体数、生物量分布与环境因子的关系。结果表明,调查海域共鉴定出浮游动物74种,桡足类28种,水母类7种,毛颚类6种,另外还鉴定出多种浮游虾类和浮游幼体。长江口外海区浮游动物种类最多,为55种,长江口混合区其次,为42种,长江口南支和南汇嘴附近海域种类较少,分别为11种和13种。长江口南支和南汇嘴附近海域优势种类为火腿许水蚤(Schmackeria poplesia)和虫肢歪水蚤(Tortanus vermiculus),长江口混合区为背针胸刺水蚤(Centropages dorsispinatus)、真刺唇角水蚤(Labidocera euchaeta),而中华哲水蚤(Calanus sinicus)和肥胖箭虫(Sagitta enflata)为长江口外海区的优势种类。浮游动物个体数大小为:长江口南支<长江口混合区<长江口外海区<南汇嘴;而生物量高低依次为:长江口外海区>长江口混合区>南汇嘴>长江口南支。长江口外浮游动物种类丰富,多样性指数较高,均匀度较好。经相关分析结果表明,浮游动物个体数与生物量存在明显的正相关,个体数与Hg呈正相关,与化学需氧量呈负相关;生物量与盐度、酸碱度、叶绿素a呈正相关,与溶解氧、化学需氧量、活性磷酸盐、无机氮表现为负相关。 相似文献
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长江口盐度的时空变化特征及其指示意义 总被引：19，自引：4，他引：19
2003年2,7月在长江口进行了枯、洪季大规模综合水文测验,布控范围西自江阴东至口外-20m,测验站点覆盖4条入海汊道.测验资料统计分析表明:(1)径流大小、汊道分流比、潮汐强弱和地形条件是控制盐度时空变化的主要要素;(2)在盐度空间分布上从大至小的顺序是:北支,南槽,北槽,北港口;(3)北支枯季发生盐水倒灌南支,而洪季可有一半以上区段为淡水所控;在其他3个入海汊道中,北港口门段是长江口盐淡水混合相对最弱的区段,盐度潮周期变幅最大,但洪枯变幅最小;南槽的盐淡水混合较强,盐度潮周期变幅较小,但洪枯变幅很大;北槽介于两者之间.(4)盐度时空变化反映洪季北支、南港和南槽分流比都有所增加. 相似文献
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1北支丰富的潮汐能源长江河口段被崇明岛中分为南、北两支流,分泄入海,简称为南支、北支。北支全长76km,南岸为崇明岛,北岸是江苏的启东县、海门县,属单一感潮河道。平均潮差为3.04m,最大潮差近6m。在平均高潮位3.71m(吴淞标高,下同)处水面总面积约480km~2,河槽容积达27亿m~3,潮汐吞吐量大,平均每潮约26亿m~3,每天两潮,总吞吐量超过50亿m~3,蕴藏着丰富的潮汐能源。据初步估算,可装机约80万kW,年发电量22亿kW·h。如此巨大能量,可供长江口河道冲沙和发电,唯至今未加利用。 相似文献
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上海市饮用水主要来自长江口的3大水源地——陈行水库、青草沙水库和东风西沙水库,盐水入侵是长江口淡水资源利用的重要威胁。随着以三峡工程为代表的长江上游水库群的建成和运行,入海流量发生变化。在分析及预测长江入海流量的基础上,通过长江口实测盐度数据及数学模型,以淡水资源面积占比、水源地取水口平均盐度为指标,对长江口盐水入侵受上游水库群运行的影响开展研究,并对未来变化趋势进行分析。研究结果表明：三峡蓄水后入海流量小于15 000 m3/s的频率明显减少,而小于10 000 m3/s的极低流量几乎不再发生。未来10 a枯季入海流量较现在大体仍为增加趋势,尤其是12月平均流量增量可达2 400 m3/s。三峡工程的运行并未使得长江口盐度时空分布特征发生根本性变化,但盐度场会有一定改变。在三峡水库蓄水的影响下,除11月外其他枯季月份南支、南港、北港淡水资源面积均有增大,南支1、2月增量超过南支面积的40%,南北港则在3月增量最为明显;在11月水源地取水口盐度约有0.05‰的升高,其他月份均为下降,1月变化最为明显,3大水源地取水口盐度下降0.4‰~0.5‰。在未来10 a中,12月盐水入侵与现状相比将会有进一步减弱,水源地取水口盐度进一步下降0.2‰左右。研究可为未来长江口水源地运行提供参考和依据。 相似文献
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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。 相似文献
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长江口北支盐水倒灌南支对青草沙水源地的影响 总被引：13，自引：1，他引：13
自1978年以来，在长江口的几个关键岸段（例青龙港、新建、高桥、堡镇等）设置盐度观测站；1992－1994年的枯季、在青草沙水源地的南、北两侧各抛测量船一般，在一个完整的大、中、小潮期间、连续逐时观测流速、流向、水深、盐度等，同时在青龙港等处设置6个岸边观测点同步取样；1995－1996年在船站位置各设置氯离子自动监测仪一台；1996年3月又进行了一次大规模的长江口水文测验。本文对大量的现场资料作了分析计算。研究结果表明，青草沙水源地盐水来源主要有北支倒灌咸水团和外海咸水入侵。前者的特征为，氯度的半月变化是小潮期（或小潮后的寻常潮）的氯度反高于大潮期，氯度的潮周日变化是日最高值出现在落憩附近，日最低值出现在涨憩附近，氯度的垂向分层不明显。这与外海盐水入侵引起的氯离子浓度在半月和潮周日内的变化特征正好相反。 相似文献
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Impact of the eastern water diversion from the south to the north project on the saltwater intrusion in the Changjiang Estuary in China 总被引：3，自引：0，他引：3
The south to the north project(WDP) on the saltwater intrusion in the Changjiang Estuary is studied by the improved three-dimensional(3D) numerical model.The net unit width flux in the Changjiang Estuary as well as the sectional salt flux is calculated in the North Branch(NB),the South Branch(SB),the North Channel(NC),the South Channel(SC),the North Passage(NP) and the South Passage(SP),respectively.The net seaward water flux in the SB is reduced,and the net water flux spilling over from the NB to the SB is enhanced after the eastern WDP.Under the mean river discharge condition in the dry season,the net salt flux spilling over from the NB to the SB is increased by 2.09 t/s and 0.52 t/s during the spring and neap tides,respectively,due to the eastern WDP.The saltwater intrusion in the Changjiang Estuary is enhanced by the eastern WDP.Compared with that during the spring tide,the net water diversion ratio during the neap tide in the NC is smaller,and thus the enhancement of the saltwater intrusion by the eastern WDP is smaller in the NC,and larger in the NP and the SP.The tidally averaged surface salinity at the water intakes of the Dongfengxisha Reservoir,the Chenhang Reservoir and the Qingcaosha Reservoir rises both during the spring and neap tides. 相似文献
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近60年来长江河口河势变化及其对水动力和盐水入侵的影响Ⅲ.盐水入侵 总被引：2，自引：2，他引：0
本文应用本系列论文Ⅱ中建立的长江河口水动力和盐水入侵三维数值模式,模拟长江河口20世纪50年代、70年代和2012年盐水入侵,定量分析不同年代河势下盐水入侵状况和变化程度及其原因。在北支,不同年代盐水入侵的变化是由分流比和潮差共同作用造成的。50年代北支盐水入侵较强,70年代大幅下降,中上段出现淡水,2012年盐水入侵极为严重,整个北支被高盐水占据,上段出现强烈的盐度锋面。50年代和2012年,北支盐水倒灌南支,大潮期间远大于小潮期间,2012年远强于50年代,70年代没有北支盐水倒灌南支现象。在南支,50年代、70年代南支大部分为盐度都小于0.45的淡水,在2012年大潮期间由于出现了强烈的北支盐水倒灌,南支上段出现盐度大于0.45的盐水。在南北港,在50年代盐水入侵最严重;大潮期间,北港净分流比南港大21.6%,北港盐度小于南港盐度,外海盐水主要通过南港入侵,出现南港盐水倒灌进入北港的现象。至70年代,南支主流转向南港,南港净分流比增大,比北港大10.4%,南港盐度明显小于北港盐度;南北港盐水入侵较弱。在2012年,南支主流再次转向北港,北港分流比比南港大10.4%,南港的盐水入侵再次强于北港。小潮期间,50年代由于南港分流比相比于大潮时更小,南港盐水上溯距离更远,上段盐度比更大;至70年代,北港分流比减少,盐水入侵减弱;至2012年,由于大潮时期北支倒灌的盐水在小潮期间到达北港,北港净盐通量比大潮时期大。由于潮动力减弱,小潮期间各年代垂向盐度分层更明显,盐水入侵变化与大潮期间一致。 相似文献
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长江河口下扁担沙水域最长连续不宜取水时间 总被引：1，自引：0，他引：1
长江河口已建成陈行水库、青草沙水库和东风西沙水库，提供了约80%的上海用水。但随着社会和经济的发展，用水缺口仍然存在。下扁担沙位于南北港分汊口上游，大潮落潮期间滩涂露出。本文利用研究组长期研发和应用的长江河口盐水入侵三维数值模式，计算在1978-1979年特枯径流量条件下该水域的盐水入侵和连续最长不宜取水时间，了解下扁担沙水域能否作为备用水源地。本文采用2017年2月19日到3月1日北支8个站位的观测资料，结果表明表层和底层盐度模拟值和实测值之间相关系数、均方根误差和技术分数的平均值分别为0.85、1.82和0.82，模式计算盐度和实测值吻合良好，能较好地模拟长江河口盐水入侵。模式计算表明，下扁担沙模式输出点最长连续不宜取水时间为13.79 d，盐水入侵在大潮后期和大潮后中潮主要源自上游北支倒灌，小潮后中潮主要源自下游正面入侵，且前者影响比后者大。能取水时段就出现在小潮后中潮，淡水是南支上游南侧随落潮流平流过来的。下扁担沙水域的最长连续不宜取水时间远比青草沙水库和东风西沙水库的短，表明下扁担沙水域淡水资源远比南支上游和下游水域充足，是个极为优越的备用水源地。 相似文献
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长江径流变化对南港盐水入侵影响分析 总被引：3，自引：0，他引：3
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。 相似文献
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长江河口青草沙水库盐水入侵来源 总被引：3，自引：1，他引：2
应用改进的三维数值模式ECOM-si,从模式计算的盐度和流向的变化过程、涨憩和落憩时刻盐度等值线和淡水区域的变化,分析在一般动力条件下青草沙水库取水口盐水入侵来源。计算结果表明,小潮后中潮、大潮、大潮后中潮和小潮期间北支倒灌占青草沙水库取水口表层盐水入侵比例分别为69.5%、89.3%、98.5%和99.5%,占底层盐水入侵比例分别为34.9%、88.9%、98.5%和99.5%。除了小潮后中潮期间底层盐水入侵来源主要来自下游外海(占65.1%),青草沙水库取水口表层和底层盐水入侵来源主要来自北支盐水倒灌,尤其是大潮后中潮和小潮期间几乎全部来自北支盐水倒灌。 相似文献
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长江口北支潮汐能源的综合利用 总被引：1，自引：0，他引：1
长江口北支有着丰富的潮汐能源及淡水，航运、水产等资源，因长期未加规划、治理，以致远未开发利用，反使河道淤浅，迳流减少，通航能力降低，且有大量泥沙，盐倒灌南支，恶化航道、水质，亟待整治、开发。研究提出，北支潮汐能可有效地用以发电和疏浚河道。可利用北支有利的河势，建造大、小双库开发方式的潮汐电站，并利用该河上、下游端间具有潮时差的有利因素，使电站可以连续不断发电、供电。同时可利用建造的上、中、下游三座水闸，逐级集水攻沙，冲刷航道淤沙，提高通航能力，实现江、海直接联运。另可兼收淡水供应，水产养殖、旅游，以及沟通崇明岛与苏北的陆上交通等效益，潮汐电站工程可采用现实可行的新技术、新材料、新的结构形式，以降低造价，使我国潮汐能得到充分开发利用。 相似文献
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本文应用三维数值模式ECOM-si,研究冬季不同北风风速对长江河口盐水入侵和青草沙水库取水的影响。数值实验结果表明,北风驱动苏北高盐水向南往长江口输运,在埃克曼输运作用下,长江河口形成北港进南港出水平环流,加剧北港盐水入侵。在枯季平均径流(11 900 m3/s)条件下,当北风风速超过10 m/s,北港口门水通量朝陆净输运,当风速超过11 m/s,北港盐水倒灌至南港。无风时,北港半月平均盐度仅为0.97,北港口门半月平均水位仅为0.13 m;当风速增加到14 m/s时,盐度和水位分别增长到27.4和0.42 m。北风减少了青草沙水库的取水天数。无风时青草沙水库30 d内可取水天数共有29.7 d;当风速高于10 m/s,30 d内可取水天数降为0 d。北风风速增强能够显著增加北港盐水入侵,不利于青草沙水库取水。 相似文献
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长江口北支综合治理刍议 总被引：2，自引：0，他引：2
长江口北支治理方案归纳起来有三类：阻隔型，如建坝方案；开敞型，如近年提出的“南隧北桥”中的北桥方案；半开敞型，如坝部结合型方案。本文从盐沙倒灌、水利、交通、围垦、资源保护和生态环境诸方面综合考虑，认为坝闸方案较为合宜。北支有丰富的土地、水产和潮汐能资源，为求得较大的社会、经济、环境效益，对北支应实行综合开发利用的原则。 相似文献