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近50年来长江河口分汊型河槽水体和泥沙容量的变化过程_姚俊

近50年来长江河口分汊型河槽水体和泥沙容量的变化过程_姚俊
近50年来长江河口分汊型河槽水体和泥沙容量的变化过程_姚俊

北部湾盐水入侵风险评估决策支持系统(最终报告)

北部湾盐水入浸风险评估决策支持系统 成果报告

目录 第一部分数值模拟 1 前言 (3) 2 河口盐度数学模型 (4) 2.1研究范围 (4) 2.2数学模型 (5) 2.2.1 二维潮流盐度数学模型 (5) 2.2.2 模型设置 (6) 2.3方案计算 (9) 2.3.1 工况一:2007年洪季 (11) 2.3.2 工况二:2007年枯季 (13) 2.3.3 工况三:2007~2010多年平均流量 (15) 2.2.4 计算结果分析 (16) 3 风险评估模型 (17) 3.1评价指标体系 (17) 3.2评价方法 (18) 4小结 (19) 第二部分决策支持系统 1 系统概述 (20) 2 系统功能 (22) 2.1功能组成 (22) 2.2模块汇总 (22) 2.2主界面 (24)

2.2.1基础地理信息导航工具栏(菜单) (25) 2.2.2信息服务 (25) 2.2.3盐水入浸业务菜单 (26) 2.2.4系统管理 (26) 2.3子界面 (26) 2.3.1基础地理信息导航工具 (26) 2.3.2信息服务 (27) 2.3.3盐水入浸业务 (27)

北部湾盐水入浸风险评估决策支持系统 第一部分数值模拟 1 前言 北海市位于北部湾地区广西海岸带的东段,市区三面环海,具有得天独厚的自然环境资源,被列入我国十四个沿海开放城市之一。 近年来,北海市为促进社会和经济发展,利用其丰富的环境资源,进行了大规模的地下水开采、旅游度假区开发和海水养殖等活动。然而这些开发自然资源的活动同时也引起了诸如海水入侵,海岸线变迁等严重的环境地质问题。北海市海水入侵最早发生于上世纪七十年代末,在老城区海角路(海城水源地西段)一带。到上世纪九十年代初,由于地下水开采量剧增,形成了多个降落漏斗中心,发生较大规模的海水入侵,1993年3月(枯水季节)入侵面积达到3km2。近年来,老城区的海水入侵范围正在缩小,承压含水层地下水基本变淡。但由于沿海地区兴起海水养殖热潮,加剧了局部地区的海水入侵,据监测,北海市半岛南部大冠沙一带潜水、承压水均已受海水入侵咸化。海水入侵造成水质恶化,土地盐渍化,地面沉降等环境问题,不仅会制约北海市未来社会经济的发展,对已退化的环境进行治理,需要花费更多的代价。 南流江是广西沿海最大的河流, 发源于广西大容山、大平山一带, 流经六万大山和云开大山, 向南注入北部湾, 在合浦县党江附近开始分汉。主要的分道汉道有南干江、南西江和南东江。根据河口水动力结构和地貌特征, 本河口总江口至党江附近属近口段, 党江至水边线属河口段, 水边线至水深5m以外属口外海滨。南流江河长287km,流域面积9704km2,集水面积为8635km2,多年平均径流量高达68.3×108m3。由于强大径流的输送作用,使位于河口海域的北海湾产生了河水和海水交汇的冲淡水锋面,但由于该湾又属强流区,盐度锋面常随潮流的流向及

人类活动对长江河口过程的影响_沈焕庭

第2卷第1期 1997年3月气 候 与 环 境 研 究Clim atic and Env iro nm ental Research V o l.2,No.1 M ar ch 19971996-07-22收到人类活动对长江河口过程的影响 沈焕庭 李九发 肖成猷 (华东师范大学河口海岸研究所河口海岸国家重点实验室,上海 200062) 摘 要 随着经济高速发展,人类活动对长江河口过程的影响愈益显著。本文对围海造地、 排污工程、取水工程、航道增深工程、南水北调和三峡工程等几项规模较大的已建和拟建工 程及其对长江河口过程的影响做了初步论述,建议继续重视和加强这方面的研究,开发要适 度,人工控制要遵循自然演变基本规律,以利于该地区经济的持续发展。 关键词 长江河口 围海造地 排污工程 南水北调 三峡工程 航道增深工程 1 前言 河口地处河流与海洋的交汇地带,它不仅受到海陆多种自然营力的作用,且受到人类活动的深刻影响,自然现象复杂多变,生态环境脆弱。长江是中国第一大河,长江河口位于中国东部沿海的中段,区位优越,资源丰富,交通便捷,人口密集,经济发达,尤其是改革开放以来,该地区的发展更加迅速。一批水利枢纽、跨流域调水、污水排江排海、取水工程、港口航道建设和滩涂围垦等大型工程正在兴建或行将兴建,其结果必将对河口及邻近的海岸过程和生态环境产生深刻影响。为了使长江河口地区丰富的资源免遭破坏,使其能得到合理的开发利用,促使该地区的经济持续发展,除继续深入研究长江河口的自然演变外,有必要对已建和拟建工程对河口过程的影响进行探讨,现从五个方面加以论述。 2 围海造地工程 由于长江径流每年携带 4.78亿t 泥沙下泄,在河流与海洋动力相互作用下,大量泥沙在河口区沉积,塑造了众多的沙岛、沙洲和潮滩。据统计,上海市50%的土地是近1000年来沿岸人民围海造地形成的,仅近40年来就围垦土地73040hm 2 (图1)。这些土地为长江口地区特别是上海市的经济发展做出了重要贡献。目前,长江河口在理论深度基准面以上的沙洲面积为296km 2,主要沙洲有扁担沙、九段沙等;岸滩面积为631km 2,主要分布在南汇边滩、横沙东滩、崇明东滩和启东边滩等。 2000年前长江河口是一个漏斗状浅海湾,湾口宽达180km ,由于长江中上游大规模毁林耕种,产沙增强,输沙量增大,使大量泥沙在河口堆积,边滩迅速发育,沙洲扩张,并陆续被围垦成陆,从而导致:(1)由一个漏斗状浅海湾演变成一个三级分叉、四口入海的三角洲河口;(2)江面缩窄,河槽成形,口门宽度由180km 减为90km;(3)河

长江河口九段沙形成发展及演化规律研究

长江河口九段沙形成发展及演化规律研究 【摘要】:在长江河口口门附近存在一个滩槽相间的拦门沙系,自南向北为南槽—九段沙—北槽—横沙东滩—北港—崇明东滩—北支。九段沙系—河口砂坝,是三角洲前缘的重要沉积体,也是长江河口拦门沙系的重要组成部分。对九段沙形成及演化的系统研究不仅可丰富河口动力地貌学和河口动力沉积学的内容,在理论上具有重要意义,且对通海航道治理、港口选址、护岸围垦等生产活动具有重要的应用价值。本文采用动力沉积和动力地貌、GIS技术和DEM模型、历史资料与现场观测资料、定性和定量相结合的方法,对九段沙的沉积特征及形成与演化过程进行了较为系统的研究。在九段沙沉积物特征研究方面,主要通过2003年枯、洪季的现场观测与采样以及室内样品分析,对九段沙及南北槽沉积物的粒度特征、矿物组成、沉积构造和沉积速率等能够反映其形成过程中沉积环境变化的几个参数进行了较为深入的研究。在九段沙形成与演化过程的研究方面,主要利用长江河口1908年以来丰富的历史海图资料,用先进的GIS技术及建立DEM模型,对九段沙形成的背景与过程、形成后的变化及南北槽的演变过程进行了较深入的研究。通过上述研究不仅加深了对九段沙形成与演变规律的认识,也加深了对九段沙与南北槽相互制约关系的认识。【关键词】:长江河口九段沙形成演变沉积特性 【学位授予单位】:华东师范大学

【学位级别】:博士 【学位授予年份】:2004 【分类号】:P343.5 【目录】:第一章绪论13-261.1研究意义13-151.2国外河口拦门沙研究进展15-191.2.1水文泥沙15-161.2.2地貌与沉积16-191.3国内河口拦门沙的研究进展19-211.3.1水文泥沙19-201.3.2地貌与沉积20-211.3.3数学模拟及其它211.4选择九段沙为研究对象的缘由及论文框架21-261.4.1缘由211.4.2框架21-26第二章长江口动力与泥沙特性26-412.1区域背景及河口区分段26-272.1.1区域背景262.1.2河口区分段26-272.2河口区径流特征27-332.2.1来水来沙的年际变化27-312.2.2来水来沙的年内变化31-332.3河口区动力特性33-392.3.1潮汐潮流33-352.3.2余流352.3.3波浪35-362.3.4盐淡水混合36-392.4小结39-41第三章九段沙的沉积特征41-713.1现代长江三角洲的形成41-423.2九段沙及南北槽的沉积特征42-633.2.1粒度参数42-433.2.2南北槽表层沉积物的粒度变化特征43-523.2.3九段沙表层及短柱状样的粒度变化特征52-633.3九段沙的矿物组合与沉积速率63-693.3.1矿物组合63-673.3.2沉积速率67-693.4小结69-71第四章GIS与DEM 在九段沙研究中的应用71-784.1地理信息系统与数字高程模型71-744.1.1地理信息系统71-724.1.2数字高程模型72-734.1.3GIS

涌潮对钱塘江河口盐水入侵影响研究

涌潮对钱塘江河口盐水入侵影响研究 潘存鸿1,2,张舒羽1,2,史英标1,2,鲁海燕1,2,谢东风1,2 (1.浙江省水利河口研究院,浙江杭州310020;2.浙江省海洋规划设计研究院,浙江杭州310020) 摘要:钱塘江河口潮强流急,涌潮汹涌,是典型的强混合型河口,其盐水入侵程度远强于其它潮汐河口。基于Godunov 格式的有限体积法建立了涌潮作用下二维高精度盐水入侵数学模型,结合实测潮汐、涌潮和氯度资料分析,研究了涌潮对钱塘江河口盐水入侵的影响。结果表明,涌潮促使盐水入侵加剧,导致时间上和纵向上氯度变率增大,涌潮是形成盐度锋的动力机制。同时,涌潮紊动激烈,促使氯度垂向分布均匀。另外,还对氯度控制方程中扩散系数的取值进行了讨论,认为钱塘江河口扩散系数取102m 2/s 量级较为合适。关键词:钱塘江河口;盐水入侵;涌潮;扩散系数;Godunov 格式;盐度锋 中图分类号:TV143文献标识码:A doi :10.13243/https://www.wendangku.net/doc/62894191.html,ki.slxb.2014.11.0051研究背景 钱塘江河口潮强流急,涌潮汹涌,而径流相对较小,山潮水比值仅为0.01,是典型的强混合型河口,因此,钱塘江河口盐水入侵长度和强度远大于其它潮汐河口。在自然径流条件下,盐水可上溯到离杭州湾口207km 处闻家堰以上(如图1所示)。 水 利学报SHUILI XUEBAO 2014年11月 文章编号:0559-9350(2014)11-1301-09第45卷第11期 收稿日期:2014-01-15;网络出版日期:2014-08-12 网络出版地址:http ://https://www.wendangku.net/doc/62894191.html,/kcms/detail/https://www.wendangku.net/doc/62894191.html,.20140812.1153.001.html 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51379190);国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07424-001);水利部公益性行业 科研专项(201001072);浙江省重点科技创新团队(2010R50035) 作者简介:潘存鸿(1963-),男,浙江宁波人,教授级高级工程师,博士,主要从事河口海岸水动力学、泥沙和水环境研究。 E-mail :panch@https://www.wendangku.net/doc/62894191.html, 图1 钱塘江河口形势图及测点位置 盐水入侵对河口水动力、泥沙运动、河床冲淤、水资源利用和河口环境生态等都具有重要作用。因此,河口盐水入侵研究一直是河口学中的重要研究内容之一,也是研究的热点 [1-4],从20世纪60年代开始,不少学者研究了钱塘江河口的盐水入侵规律。毛汉礼等[5] 分析了钱塘江河口沿程月平均氯度,认为其符合Aron 和Stommel 混合长度理论。韩曾萃等[6]首次采用一维水流盐度数值模型研究了钱塘江河口盐水入 侵规律,预测了钱塘江水体含氯度,在此基础上建立了钱塘江河口咸水入侵中长期动床预报数值模型,并应用于富春江水库每年枯季泄水流量调度[7] ,同时还分析了新安江建库、河口治江缩窄对河口咸水入——1301

长江口盐水入侵研究综述

长江口盐水入侵研究综述 刘均卫1,2,童朝锋1,2 1. 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@https://www.wendangku.net/doc/62894191.html, 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。北支的水、沙倒灌严重影响了南支河段的水质,北支倒灌的盐水团影响范围分别到达南、北港的吴淞口及堡镇港,严重影响了南支的水质和水源地的建设[1]。

长江口综合治理历程及思考

长江口综合治理历程及思考 长江口综合治理历程及思考长江口综合治理与地区经济发展密切相关,国家经济和社会发展需求始终是长江口治理的强大推动力。60多年来围绕长江河口自然规律和开发治理,取得了丰硕的研究成果和工程实践,航运工程、防洪排涝工程、江堤海堤工程相继建设,相关成果多次获省部级以上奖项,其中长江口深水航道工程获得国家科技进步一等奖。然而,在入海泥沙大幅减少和人类活动加剧的背景下,长江口区域经济社会发展对河势稳定、防洪排涝安全、水资源安全、土地和岸线资源利用、航道条件提升、生态环境改善等提出了更高的要求。对长江口综合治理的历程进行了回顾,包括《长江口综合整治开发规划》制定及实施,江堤、海堤建设及岸线开发利用情况,较为详细的介绍了长江口深水航道治理过程,总结了长江口综合治理过程中实施的重要工程及发挥的主要作用。从流域减沙、防洪减灾、供水安全以及河口生态保护等方面指出下阶段综合治理存在的主要问题,并从河口治理和综合管理政策法规等方面提出意见和建议。 长江口概况 长江口为径流与潮汐共同作用的多级分汊、中等强度的潮汐河口[1-3](图1)。广义的长江河口区自安徽大通(枯季潮区界)向下至口外水下三角洲前缘,长700多千米。根据动力条件和河槽演变特性的差异,长江河口区可分为河流近口段、河流河口段和口外海滨段三个区段。河流近口段:大通至江阴,长400 km,河槽演变受径流和

河道边界控制,多为江心洲河型;河流河口段:江阴至口门(拦门沙滩顶),长240 km,径流与潮流共同作用,河槽分汊多变;口外海滨段:自口门向外至水下30~50 m等深线附近,以潮流作用为主,水下三角洲发育。狭义的长江口指徐六泾至原口外50号灯标,全长181.8 km。 图1 长江口区域划分示意 Fig.1 Schematic diagram of the division of the Yangtze estuary 长江口平面形态呈喇叭形,徐六泾江面宽约5 km,启东嘴到南汇嘴宽约90 km。长江口自徐六泾向下,河槽出现有规律的分汊,首先长江被崇明岛分为南支和北支,南支又被长兴岛和横沙岛分为南港和北港,南港在横沙以外又被九段沙分为南槽和北槽,呈现出“三级分汊、四口入海”的河势格局(图2),四条入海河道都存在浅滩,其滩顶通航水深一般在5 m左右,且小于其上游和下游的水深,称为“拦门沙”河段。

长江河口青草沙水库盐水的入侵来源

第36卷 第11期海 洋 学 报 Vol.36,No.112014年11月 ACTAOCEANOLOGICASINICA November2014 陈泾,朱建荣.长江河口青草沙水库盐水入侵来源[J].海洋学报,2014,36(11):131-141,doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2014.11.015 ChenJing,ZhuJianrong.SourcesforsaltwaterintrusionatthewaterintakeofQingcaoshaReservoirintheChangjiangEstuary[J].Ac-taOceanologicaSinica(inChinese),2014,36(11):131-141,doi:10.3969/j. issn.0253-4193.2014.11.015长江河口青草沙水库盐水入侵来源 陈泾1,朱建荣1* (1. 华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062)收稿日期:2013-08-30;修订日期:2014-06-05。 基金项目:国家自然科学基金项目(41176071);上海市科学技术委员会重大项目(12231203101);水利部公益性项目(201201068)。作者简介:陈泾(1988-),男,福建省龙海市人,从事河口海岸动力学研究。E-mail:chenjingfjxm@sina.com*通信作者:朱建荣,男,教授,从事河口海洋动力学研究。E-mail:jrzhu@sklec. ecnu.edu.cn摘要: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。关键词:青草沙水库;盐水入侵;来源;数值计算 中图分类号:P731.12 文献标志码:A 文章编号:0253-4193(2014)11-0131-11 1 引言 长江河口地区,经济发达,人口密集,需要大量优质原水。2010年前上海的用水主要取自黄浦江,水量不足,水质较差,为典型的水质性缺水城市。长江河口水量充沛,水质优良,要从根本上解决上海的用水难题,必须从长江河口取水。为了解决用水难题,上海市在长江口建成了大型河口江心水库———青草沙水库。青草沙水库位于南北港分汊口附近、长兴岛西北侧(见图1),水域面积达到66.15km2,于2010年建成并开始向上海供水,承担了上海市约50%的原水供应,规划供水规模为7.19×106m3/d, 受益人口超过1000万人[1]。青草沙水库的兴建,大大缓解了上海供水紧张的局面,为上海城市发展和工农业生 产提供有利的保障。但从长江河口取水面临的主要问题是枯季盐水入侵,如果取水口盐度大于饮用水标 准0.45(实用盐度单位,按国际惯例单位一般不标注)就不能取水。 长江河口枯季经常面临盐水入侵,最大的特点是南支除受外海盐水入侵外,还受上游北支盐水倒灌的 入侵[2] 。已有的大量观测和研究表明,潮汐和径流量是影响盐水入侵的主要原因,另外还受风应力[3—4]、口外陆架环流[5]和河势变化[2]等影响。以往对长江河口盐水入侵来源的研究,沈焕庭等[2]指出潮汐河口 外海盐水入侵导致的盐度周日变化一般规律是盐度最高、最低值分别出现在涨憩、落憩附近,且周日变幅大。长江口南支、南北港受北支盐水倒灌后,改变了盐度周日变化规律, 具体反映为盐度周日变幅小,周日的盐度峰值和谷值出现在落憩和涨憩附近。茅志 昌等[6]通过分析现场观测资料,指出青草沙水源地的 盐水源自外海盐水入侵和北支盐水倒灌, 其中以受北支倒灌盐水团过境作用为主。顾玉亮等[7]根据观测

长江下游潮汐河口段水位流量关系分析

27 长江下游潮汐河口段水位流量关系分析 夏明嫣 (扬州大学水利及能源动力工程学院,江苏 扬州 225009) 摘要:长江下游潮汐河段受上游径流和下游潮汐共同影响,水位流量关系复杂,以长江河口 徐六径水文站为例,分析徐六径站高低潮位和流量的关系,反应了潮位流量过程非单值对应特性,以及潮汐对水位流量关系的影响,通过对徐六径断面单值流量对应潮位分析,反应了流量对应水位频率分布的特征,为河道整治设计中确定水位流量对应关系提供参考。关键词:水文站;水位流量关系;频率分布 中图分类号:TV131.65 文献标识码:B 文章编号:1007-7839(2018)05-0027-04 Analysis on the stage-discharge relation in the tidal estuary of the lower reaches of the Yangtze River XIA Mingyan (School of Hydraulic ,Energy and Power Engineering ,Yangzhou University ,Yangzhou 225009,Jiangsu )Abstract:The lower reaches tidal river of the Yangtze River was affected by upstream runoff and downstream tide, which had a complicated stage-discharge relation. Taking Xuliujing hydrological station in Yangtze estuary as an example, the relationship between high and low tide level and discharge was analyzed, which reflected the characteristics of non-single value of tidal flow and the influence of tide on the stage-discharge relation. According to the analysis of the tidal level of Xuliujing cross-section single value flow, the characteristics of the water level frequency distribution of the flow were reflected, which could provide a reference for the corresponding stage-discharge relation in river regulation design. Key words:hydrologic station;stage-discharge relation;frequency distribution 收稿日期:2018-03-01 作者简介:夏明嫣(1996-),女,专业方向为水利工程。 江 苏 水 利 JIANGSU WATER RESOURCES 2018年5月May.2018水文水资源 0 引言 长江下游自大通以下受长江口潮汐影响,每天两涨两落,潮位和河道断面流量随时间变化而变化,受上游来水和长江口潮汐共同作用,水位流量关系复杂。而长江大通以上宽浅稳定的单一优良河段水位流量关系相对稳定,单值性较好,局部河段受洪水涨退过程、河床冲淤以及回水等因素影响,水位流量关系呈现绳套曲线,水文分析计算方法提出了单值化的校正因素法等方法进行修 正,可获得良好水位流量关系。本文针对长江潮汐河口段,以徐六径水文站为例,收集实测资料,分析测量断面涨落潮期瞬时水位流量关系,以及上游径流大通来流流量和徐六径站水位关系,近似反应了徐六径断面净泄流量和潮位的关系特征。通过分析可认识潮汐河口段水位流量关系特性,以及受潮汐影响的单值流量对应水位分布特征。水位流量关系曲线反应河道行洪特性,为河道治理和航道整治中水力计算和设计参数的确定,提供水位和流量的对应关系。

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