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长江河口青草沙水库盐水的入侵来源

长江河口青草沙水库盐水的入侵来源
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

资料分析,指出影响南支水源地的盐水来源有两个,

即北支盐水倒灌和南北港外海盐水入侵。乐勤等[

1]根据多年监测数据指出,影响青草沙水库水域氯化物变化的咸潮入侵源有3个,即北支咸潮倒灌、南港咸

潮入侵和北港咸潮入侵,

其中最主要的入侵因素是北支咸潮倒灌。以往对长江河口盐水入侵的研究,主要针对陈行水库盐水入侵来源。陈行水库于1992年建

成启用,运营时间较早,对其研究较多。青草沙水库

于2010年建成启用,运营时间较晚,对盐水入侵来源研究相对较少。开展青草沙水库盐水入侵来源的研究,定量给出不同潮型下北港外海盐水入侵和上游北支盐水倒灌在水库取水口盐水来源的百分比,可为水库避咸蓄淡提供科技依据。

本文应用长江河口盐水入侵三维数值模式,在模式验证的基础上,开展青草沙水库盐水入侵来源的研究

图1 长江河口形势图和测站位置

Fig.1 MapoftheChangjiangEstuaryandthedistributionofobservationstations

三角形为堡镇水文站、圆点为船测站B和C,正方形为浮筒测站A、D和水库取水口

ThetrianglerepresentsBaozhenhydrometricstation,blackdotsrepresentboatobservationstationsBandC,andthesquares

representbuoystationsandthewaterintakesiteofthereservoir

2 三维数值模式的设置和验证

2·1 模式设置

本文应用改进的三维数值模式ECOM -si[8—10]

,该模式长期应用于长江河口地区水动力过程和盐水入侵等方面的研究,并取得诸多成果[3,11—14]

模式采用水平曲线非正交网格,范围包括整个长江河口、杭州湾和邻近海区,上游边界设在长江枯季潮区界大通,外海开边界东边到124.5°E附近,

北边到33°N附近,南边到28°N附近(见图2)。对长江河口区域,包括南北支分汊口和深水航道工程区域的网格进行局部加密,并且较好地拟合了岸线和导堤。口内网格分辨率为100~500m不等,口外网格较疏,分辨率最大为10km左右。垂向采用σ

坐标均匀分为10层,时间步长取60s。长江河口区

域浅滩较多,

模式运用干湿判别法实现潮滩移动边界的模拟,临界水深取0.2m。模式地形采用2010

年岸线及水深资料。外海开边界由潮位驱动,考虑16个分潮(M 2,S2,N2,K2,K1,O1,P1,Q1,MU2,

NU2,T2,L2,2N2,J1,M 1,OO1),由各分潮调和常数合成得到。分潮调和常数由全球潮汐数值模式NAOTIDE计算的结果得到(http://www.miz.

nao.ac.jp/)。初始水位和流速取零。关于初始盐度场,从大通到徐六泾620km的河道,均为淡水,

盐度为0,从徐六泾到口门由枯季各月多次实测资料插值得到,在长江口外由《渤海黄海东海海洋图集

(水文)》各月分布图数字化得到[15],考虑海表面风

应力的作用。

31海洋学报 36卷

图2 模式计算区域和网格(a),南北支分汊口及其附近水域网格(b),口门深水航道及其邻近水域网格(c)Fig.2 Domainandmeshfornumericalmodel(a),enlargedviewsofthemodelmesharoundthebifurcationoftheNorthBranchandtheSouthBranch(b),andtheDeepWaterwayProject(c)

2·2 模式验证

改进的ECOM-si模式已在长江河口进行了大量的验证,模式计算的水位、流速、流向和盐度与实测资料吻合良好[3,10,14]。本文采用2011年12月24日至2012年1月13日长江口观测资料对模式作进一步验证,测站的分布图见图1。模式从2011年11月1日起算,径流量采用大通水文站每日的实测值,风场采用QSCAT/NCEP提供的时间分辨率为6h、空间分辨率为0.5°×0.5°的数值产品。

图3和图4分别为船测站点B和C表底层流速、流向和盐度观测值和模拟计算值随时间变化,测点B位于南北支分汊口附近,测点C位于北港北汊口。测点B实测最大流速表层约为1.4m/s,底层约为1m/s,因底摩擦作用表层流速大于底层流速,模式计算流速大于实测值。落潮流历时大于涨潮流历时,流向同实测流向一致。观测表层盐度小于底层盐度,计算盐度与观测盐度较为接近。测点C模式计算流速、流向和盐度与实测值吻合良好,涨憩时刻盐度达到最大,落憩时刻盐度达到最小,表明盐水入侵源自下游外海。同样,落潮流历时大于涨潮流历时,底层盐度大于表层盐度。

图5为浮筒和水文站观测和模式计算表层盐度随时间变化。浮筒测点A位于北支口,盐度在25~30之间波动,模式计算值略高于实测值。浮筒测点D位于北港拦门沙区域,该处存在盐度锋面,盐度随时间变化大,模式计算值略大于实测值。浮筒测点青草沙水库取水口在大部分时间盐度低于饮用水标准0.45,在2012年1月6-10日出现大的波动和峰值,模式很好地模拟出了这个过程。在堡镇水文站,在2011年12月24至2012年1月4日期间,盐度在0.4上下变化,波动很小。在1月5-13日之间盐度出现大的波动和峰值,实测盐度最大值达到9.0,同样模式很好地再现了这个过程。

从上面的验证结果可以看出模式计算的流速、流向和盐度同实测资料吻合良好,可以较好地模拟长江河口水动力和盐水入侵过程。

2·3 数值试验

本文研究青草沙水库盐水入侵来源,影响水库取水口盐水入侵的因素有径流量、潮汐和风应力等。先设计一个径流量和风况为冬季1-2月一般状况的控制数值试验,模拟长江河口和水库取水口盐水入侵状况。数值模式计算时段为盐水入侵严重的1-2月,模式从1月1日开始运行,至2月底结束,输出2月的计算结果作分析和比较。径流量取大通1950年以来1月和2月平均值,分别为1.11×104m3/s和1.2×104m3/s。风场取NCEP多年半月平均风场,外海开边界考虑16个主要分潮。

为了解在不同动力条件下青草沙水库盐水入侵状况和来源,设计在北支上段封堵的数值试验,将没有北支盐水倒灌情况下计算结果与控制试验结果比

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11期 陈泾等:长江河口青草沙水库盐水入侵来源

图3 船只测点B处流速(a、b)、流向(c、d)和盐度(e、f)

随时间变化Fig.3 Variationsofcurrentspeed(a、b),direction(c、d)andsalinity(e、f)from17:30onJanuary11,2012to

7:00onJanuary13,2012atthestationB

a、c、e为表层,b、d、f为底层;测定时间:2012年1月11日17:30至1月13日07:00;

点为实测值,实线为模拟值a、c、eissurface,b、d、fisbottom;dotsrepresentobserveddata,andblacklinesrepresentmodel

results

图4 船只测点C处流速(a、b)、流向(c、d)和盐度(e、f)

随时间变化Fig.4 Variationsofcurrentspeed(a、b),direction(c、d)andsalinity(e、f)from12:30onJanuary10,2012to

7:

30onJanuary13,2012atthestationCa、c、e为表层,b、d、f为底层;测定时间:2012年1月10日12:00至1月13日07:30;

点为实测值,实线为模拟值a、c、eissurface,b、d、fisbottom;dotsrepresentobserveddata,andblacklinesrepresentmodelresults

31海洋学报 36卷

图5 浮筒和水文站测点2011年12月24日0∶00至2012年1月13日24∶00表层盐度随时间变化

Fig.5 Variationsofsurfacesalinityoftheobserveddataandmodelresultsatthebuoystationsandhydrometricstationsfrom00∶00onDecember24,2011to24∶00onJanuary13,2012.

a.浮筒A,b.浮筒B,c.浮筒青草沙水库取水口,d.堡镇水文站

a.buoystationA,b.buoystationB,c.buoystationatthewaterintakesofQingcaoshareservoir,d.Baozhenhydrometricstation

较,定量分析青草沙水库盐水入侵来源。

3 结果与分析

3.1 控制试验

图6为青草沙水库取水口水位、流速、流向和表层、底层盐度随时间变化,潮汐为半日潮,日不等现象明显,半月大小潮变化显著。大潮最高潮位约2.1m,最低潮位约-1.1m(黄海85基面)。水流为往复流、表层最大流速约130cm/s。取水口大部分时间盐度低于0.45,2月24日至3月2日盐度大于0.45,水库不宜取水。在2月4-8日小潮后中潮期间底层盐度出现大的峰值,最大值达到4.8,量值远大于表层盐度。峰值出现在涨憩时刻,表明取水口底层盐水入侵来自北港外海。除了小潮后中潮期间表底层盐度差异显著,其他时段差异微小,表明垂向混合均匀。

为清楚地表示不同潮型期间取水口盐水来源,将2月11-26日表层流向和盐度放大(见图7)。在大潮后中潮期间11-14日(结合图6中水位过程),前2天落憩时刻盐度达到峰值,涨憩时刻达到谷值,表明盐水入侵来自上游,即北支盐水倒灌。后2天盐度大于0.45,但波动很小,表明倒灌盐水团正处于取水口水域,水平混合均匀。在小潮期间15-18日,绝大部

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11期 陈泾等:长江河口青草沙水库盐水入侵来源

分盐度小于0.45,水库能取淡水,盐度波动小,但峰值出现在涨憩时刻,表明盐水入侵来自下游外海。但该低盐水源自北支倒灌、小潮期间移至取水口下游,故本质上还是源自上游北支倒灌。在小潮后中潮期间19-22日,盐度小于0.45,盐度峰值出现在涨憩,盐水入侵来自下游外海。在大潮期间23-26日,盐度随时间逐渐升高,盐度峰值出现在落憩时刻,盐度入侵来自上游北支倒灌。因此,大潮和大潮后中潮期,水库取水口盐水入侵来自上游北支盐水倒灌,小潮和小潮后中潮期来自下游外海盐水入侵

图6 控制数值试验计算的青草沙水库取水口2月1日至3月2日水位、表层流速和流向、盐度随时间变化Fig.6 Temporalvariationofwaterlevel,surfacecurrentspeedanddirection,andsalinityfromFebruary1toMarch2at

thewaterintakeofQingcaoshaReservoir,calculatedbythecontrolexperiment

表层黑色实线,底层红色虚线,黑色虚线为盐度0.45;t1和t2为小潮后中潮期间涨憩和落憩时刻,t3和t4为大潮期间涨憩和落憩

时刻,对应下面盐度平面分布输出时刻

Blacklineandreddashedlinerepresentssurfacedataandbottomdata,respectively,andthesalinityrepresentedbytheblackdashedlineis

0.45.t1andt2representfloodslackandebbslackinmoderatetidefollowingneaptide,respectively,andt3andt4representfloodslack

andebbslackinspringtide,respectively,andthesefourtimepointscorrespondtotheoutputtimeofthefollowinghorizontalsalinitydistri-

butioninthefigures

2月4-7日小潮后中潮期间涨憩时刻(t1)、落憩

时刻(t2)表层和底层盐度平面图可见图8,在青草沙

水库附近北港水域盐度从口外向口内递减,北港盐度

锋面明显。在涨憩时刻,表层等盐度线0.45正在经

过取水口,上游为盐度低于0.45的淡水,下游为盐

水,底层北港北汊高盐水入侵北港十分明显,盐度显

著升高,取水口下游附近出现等盐度线3,表明时刻

底层盐水入侵强烈,这与图5给出的小潮后中期期间

底层高盐度峰值是一致的。在落憩时刻,等盐度线

0.45向下游移动,取水口附近淡水面积增大,上游倒

灌的盐水距取水口尚远。故从取水口涨憩时刻盐度

增大、淡水面积减少,落憩时刻盐度减小、淡水面积增

加的盐度平面分布,可得出小潮后中潮期间取水口盐

水入侵来自下游外海。

631海洋学报 36卷

图7 局部时段放大的青草沙取水口表层流向和盐度随时间变化(2月11-26日)Fig.7 Azoomedviewoftemporalvariationofsurfacesalinityandcurrentdirectionatthe

waterintakeofQingcaoshaReservoirfromFebruary11to

26

图8 小潮后中潮期间涨憩时刻(t1)表层(a)、底层(b),落憩时刻(t2)表层(c)、底层(d)

盐度平面分布Fig.8 Salinitydistributionsatsurface(a)andbottom(b)layeratfloodslack(t1),andatsurface(c)andbottom(d)

atebbslack(t2)inmoderatetidefollowingneaptide

红色虚线代表0.45等盐度线

Theisohalinebythereddashedlinesis0.45

3111期 陈泾等:

长江河口青草沙水库盐水入侵来源

在大潮期间2月25日涨憩和落憩时刻(

图9),北支倒灌进入南支的盐度高于1.0盐水位于南支上段北侧,盐度低于0.45的淡水位于横沙小港北侧附近水域,在涨憩和落憩时刻取水口盐度均大于0.45,

不宜取水。从取水口盐度变化看,涨憩时刻下游淡水区域趋近,落憩时刻下游淡水区域远离,而上游高盐水趋近,所以大潮期间取水口盐水入侵源自上游北支倒灌。这与上面从盐度变化过线分析结果一致

图9 大潮期间涨憩(t3)表层(a)、底层(b),落憩(t4)表层(c)、底层(d)

盐度平面分布Fig.9 Salinitydistributionsatsurface(a)andbottom(b)layeratfloodslack(t3),andatsurface(c)andbottom(d)

atebbslack(t4)duringspringtide

3·2 北支盐水倒灌影响

在控制实验的基础上,封堵北支上段,完全消除北支倒灌的影响,模拟和对比分析青草沙水库盐水入侵。图10为封堵北支上段后青草沙水库取水口表层和底层盐度随时间变化过程,对比未封堵时情况(见图6),除了2月4-7日底层盐度仍出现峰值、量值基本一致外,其他时段盐度大幅下降。这表明取水口表层盐水入侵来自北支盐水倒灌,底层小潮后中潮来自下游外海,其他时段主要来自上游北支盐水倒灌。

为定量分析北支倒灌在青草沙水库取水口附近

水域盐水入侵中的比例,

我们计算了沿北港横断面不同潮型期间涨潮和落潮总的平均盐通量(为绝对值之和平均,见表1),在控制数值试验中小潮后中潮、大潮、大潮后中潮和小潮期间平均盐通量分别为20.66、20.76、34.11和15.28t/s,

封堵北支上段后分别变为12.08、2.80、0.11和0.00t/s。通过北港横断面的盐通量由来自上游北支盐水倒灌和下游外海盐水入侵共同引起,那么封堵北支上段后盐通量的减少部分可认为是由北支倒灌产生,从整个断面角度看北支倒灌占盐水入侵的百分比在小潮后中潮、大潮、大潮后中

31海洋学报 36卷

潮和小潮期间分别为41.5%、86.5%、99.7%和

100%,

也即除了在小潮后中潮期间青草沙水库取水口盐水入侵58.5%来自下游外海,

其他潮型主要来自北支盐水倒灌,尤其是大潮后中潮和小潮几乎全部来自北支盐水倒灌

图10 封堵北支上段情况下青草沙水库取水口2月1日至3月2日表层盐度(黑线)、底层盐度(红线)随时间变化Fig.10 Variationofsurface(blackline)andbottom(reddashedline)salinityatthewaterintakeofQingcaoshaReservoirfrom

February1toMarch2,

aftertheNorthBranchwasblocked 从青草沙水库取水口表层和底层盐度变化看,

小潮后中潮、大潮、大潮后中潮和小潮期间北支倒灌占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%(

表2),也就是说青草沙水库取水口表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。

底层盐水入侵来源小潮后中潮期间主要来自下游外海,占65.1%,其他潮型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。长江河口盐水入侵最大特点是北支盐水倒灌,严重影响南支盐水入侵和水源地。因为青草沙水库取水口距离北港口门较远,北支盐水倒灌成为了除小潮后中潮期间外盐水入侵外的主要来源。

表1 北港断面不同潮型期间平均盐通量(t /s

)T a b .1 A v e r a g e d s a l i n i t y

f l u x e s i nd i f f e r e n t t i d e p a t t e r n s a t t h e c r o s s s e c t i o n o f t h eN o r t hC h a n n e l 小潮后中潮

大潮大潮后中潮小潮控制数值试验20.6620.7634.1115.28封堵北支试验12.082.800.110.00北支倒灌百分比

41.5%

86.5%

99.7%

100%

表2 青草沙水库取水口不同潮型期间平均盐度

T a b .2 A v e r a g e d s a l i n i t y i nd i f f e r e n t t i d e p a t t e r n s a t t h ew a t e r i n t a k e o f t h e Q i n g

c a o s h aR e s e r v o i r 小潮后中潮大潮

大潮后中潮

小潮

表层

底层表层底层表层底层表层底层控制数值试验0.2000.3720.3460.3500.6090.6140.3870.389封堵北支试验0.0610.2420.0370.0390.0090.0090.0020.002北支倒灌百分比

69.5%

34.9%

89.3%

88.9%

98.5%

98.5%

99.5%

99.5%

3111期 陈泾等:

长江河口青草沙水库盐水入侵来源

4 结论

应用改进的三维数值模式ECOM-si,考虑径流量、潮汐和风应力等的作用,研究青草沙水库取水口盐水入侵的来源。采用2011年12月至2012年1月长江口观测资料对模式作流速、流向和盐度的验证,模式计算结果与实测值吻合良好。

设计控制数值试验,根据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。设计封堵北支上段数值试验,计算不同潮型下通过北港横断面的涨潮和落潮平均盐通量和取水口表层和底层平均盐度,并与控制数值试验结果比较,定量得出盐水入侵来源的百分比。

从通过北港断面盐通量计算结果看,青草沙水库取水口附近水域盐水入侵中北支倒灌所占百分比在小潮后中潮、大潮、大潮后中潮和小潮期间分别为41.5%、86.5%、99.7%和100%。从青草沙水库取水口表层和底层盐度变化看,小潮后中潮、大潮、大潮后中潮和小潮期间北支倒灌占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%。表层盐水入侵来源主要来自北支盐水倒灌,底层盐水入侵来源小潮后中潮期间主要来自下游外海,占65.1%。除了小潮后中潮,其他潮型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。

需要指出的是本文结果是在一般动力因子情况下模式结算的结果,若冬季出现偏北大风,北港的盐水入侵会大幅加强,期间盐水入侵来源可能主要来自下游外海。

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[15] 海洋图集编委会.渤海黄海东海海洋图集(水文)[M].北京:海洋出版社,1992:13-168.

041海洋学报 36卷

S o u r c e s f o r s a l t w a t e r i n t r u s i o n a t t h ew a t e r i n t a k e o f Q i n g

c a o s h a R e s e r v o i r i n t h eC h a n g j i a n g E s t u a r y

ChenJing1,ZhuJianrong1

(1.S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f E s t u a r i n e a n dC o a s t a lR e s e a r c h ,E a s t C h i n aN o r m a lU n i v e r s i t y ,S h a n g

h a i 200062,C h i n a )A b s t r a c t :Basedontemporalvariationofthesimulatedsalinityandcurrentdirection,changeoftheisohalineand

freshwaterzoneatfloodslackandebbslack,thisstudyusedthemodifiednumerical3-DmodelECOM -sitoanalyzesourcesofsaltwaterintrusionatthewaterintakeofQingcaoshaReservoirundernormaldynamiccondition.Themodeledresultsshowedthatsaltwater-spill-overfromtheNorthBranchintotheSouthBranch(SSO)accountsfor69.5%,89.3%,98.5%and99.5%ofthesurfacesaltwaterintrusionatthewaterintakeoftheQingcaoshaReser-voirduringmoderatetidefollowingneaptide,springtide,moderatetidefollowingspringtideandneaptide,respec-tively,

and34.9%,88.9%,98.5%,99.5%ofthebottomsaltwaterintrusionatthewaterintakeofthereservoirduringthesamefour-typetidesmentionedabove.Exceptforthebottomsaltwaterintrusionmainlyfromdown-streamopensea(accountsfor65.1%)duringmoderatetidefollowingneaptide,thesourceofthesaltwaterintru-sionatsurfaceandbottomlayeratthewaterintakeofthereservoirismainlyfromtheSSO,especiallyduringmod-eratetidefollowingspringandneaptide.

K e y w

o r d s :QingcaoshaReservoir;saltwaterintrusion;source;numericalsimulation1

4111期 陈泾等:

长江河口青草沙水库盐水入侵来源

长江河口青草沙水库盐水入侵来源

作者:陈泾, 朱建荣, Chen Jing, Zhu Jianrong

作者单位:华东师范大学 河口海岸学国家重点实验室,上海,200062刊名:

海洋学报(中文版)

英文刊名:Acta Oceanologica Sinica

年,卷(期):2014(11)

本文链接:https://www.wendangku.net/doc/dd5389719.html,/Periodical_hyxb201411015.aspx

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

青草沙水库藻类防控与多水源调配示范研究成果

净水技术 2017,36(6) : 1 -5W ater P urificatio n T echnology 科技动态 【栏目导读】科研工作是行业发展的必要技术储备环节,也是成果转化推动产业进步的重要前序环十 节。对科研工作的回顾与展望,有助于梳理技术发展脉络,并为后续的产学研互动提出建议。本期| +栏目就《青草沙水库控藻技术研究与多水源调配示范》课题进行回顾剖析,为相关行业从业人员提供+ j 后续工作的思路。 ||关键词青草沙藻类水厂工艺非咸潮期调度 | I ——*——*—I ——*——*——I —*——*——*—I ——*——*—I ——*——*—I ——*——*—I ——*——*—I ——*——*——I —*——*——*—申一尘,王绍祥,朱宜平,等.青草沙水库藻类防控与多水源调配示范研究成果[J ].净水技术,2017 ,6 (6): 1-5. Shen Yichen, Wang Shaoxiang, Zhu Yiping, et al. Research achievements on algae control of Qingcaosha Reservoir and demonstration of multi-water sources distribution[ i ]. Water Purification Technology ,2017, 36( 6) : 1 — 5.青草沙水库藻类防控与多水源调配示范研究成果 申一尘,王绍祥,朱宜平,陈立,陈蓓蓓 (上海城投原水有限公司,上海200125) Research Achievements on Algae Control of Qingcaosha Reservoir and Demonstration of Multi-Water Sources Distribution Shen Yichen, Wang Shaoxiang, Zhu Yiping, Chen Li, Chen Beibei (Shanghai Chengtou Raw Water Co.,Ltd.,Shanghai 200125, China) 目前,青草沙水库是世界上最大的边滩水库,也是 上海市最大的饮用水水源地[1]。青草沙水库是位于长 江河口段、南北港分流口附近的北港进口段江心水域, 水库总面积为66.15 km 2,有效库容为4.35亿m 3,具有 淡水资源丰沛、水质优良稳定、可供水量大、水源易保 护、抗风险能力强等综合优势[M]。青草沙水库的建 成使上海形成了“两江并举、三足鼎立”的水源地战略 格局。为了更好地运行和管理青草沙水库,保障水库 水质安全,在“十二五”期间,针对水库藻类和多水源调配问题,开展了水库物理控藻技术、藻嗅原水的厂前 预处理技术以及多水源调配示范平台建设等系列关键技术研究,为青草沙供水系统水质安全提供有效的技 术支撑。 1研究背景与目标 《青草沙水库控藻技术研究与多水源调配示范》(2012ZX 07403 - 002 -03)课题为《太湖流域上海饮用水 安全保障技术集成与示范》(2012ZX 07403 -002)的子课题,由上海城市水资源开发利用国家工程中心有限 公司牵头,上海城投原水有限公司承担完成,现已结题。 本课题拟解决青草沙水源基于藻类与嗅味去除的预氧化与粉末活性炭吸附关键技术,主要研究内容: —1— 【项目团队介绍】 上海城投原水有限公司主要职责:一是承担上海 青草沙、陈行和黄浦江上游金泽三大水源的日常管理 和运营,为除崇明本岛以外的所有上海市属、郊区自来 水供应原水;二是作为应用示范的单位承担国家、市级 各类科研项目,对原水领域的先进技术进行集成和 应用。

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

广西高三文综地理高考模拟试卷(1月) (2)

广西高三文综地理高考模拟试卷(1月) 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共4题;共22分) 1. (6分) (2019高二上·青龙期末) 读下图,回答下列各题。 (1)读图能正确表达出的区域特征是() A . 区域具有一定的面积、形状和边界 B . 区域内部的特定性质相对一致 C . 区域可划分为下一级区域 D . 区域的边界是明确的 (2)半干旱地区多是草原牧区,湿润半湿润地区多是农业区,这反映出自然地理环境影响着区域的() A . 发展水平 B . 生活特点 C . 发展方向 D . 发展条件 2. (6分) (2019高一下·石河子月考) 20世纪80年代,随着人们对甲鱼营养价值认识的加深,原来无人问津的甲鱼开始价格飞涨,江汉平原就有很多人开始人工养殖甲鱼。但自然生长的甲鱼要七年才能成熟上市,饲养者便在冬季采用温室饲养甲鱼,使其三年便可上市。此后,甲鱼价格大幅下跌,于是有的人转向观赏龟的饲养。

根据材料完成下面小题。 (1)从以上材料可见,最终决定农业生产类型和规模的是() A . 气候 B . 政策 C . 地形 D . 市场 (2)甲鱼只养三年就能上市,这是因为人们改造了() A . 热量条件 B . 土壤条件 C . 交通条件 D . 地形条件 3. (4分) (2016高三上·望城模拟) PQMN为四个不同的区域,立足于农业可持续发展,最适合农牧结合发 展的地区是() A . P B . Q C . M D . N 4. (6分) (2020高二上·深圳月考) 下左图为2015年全球天然橡胶产量占比情况,下右图表示我国某企业在柬埔寨规划的一农业综合开发示范项目。据此完成下面小题。

上海青草沙五号沟泵站成功案例

上海青草沙五号沟泵站成功案例 一、项目概况 上海市现有两大相对集中的水源地:黄浦江上游和陈行水库。随着人口的增加。陈行水库原水供应规模为130万立方米/日,远远达不到整个上海市的用水需求。青草沙水源地原水工程建设的目的就是解决越来越大的原水缺口,建成后,上海市供水格局由原来的80%取自黄浦江,20%取自长江变为两江取水各占50%。 五号沟泵站是整个青草沙水系的心脏,建成后供水总规模将达到708万立方米/日,其设计规模位列“亚洲第一、世界第二”,同时也被列入上海市“十一五”重点项目。它通过过江管道获得青草沙水库出库的原水后通过24台大型水泵将原水向凌桥,严桥,金海/川沙/南汇三个方向的各级泵站输送,最终输向14座大型水厂,为全市提供优质好水。 二、项目特色 1.安全性方面 五号沟泵站对青草沙水系至关重要,一旦发生故障后果不堪设想,采取必要的冗余措施非常有必要。冗余虽然是SCADA软件普遍具有的功能,但是大多数软件往往只能实现实时数据冗余,像五号沟泵站这样需要对历史数据、报警信息深层分析,而后作出控制与调节的系统来说,如果仍然延用传统的冗余方式显然已无法适应当前的应用需要。 2.数据完整性方面 五号沟泵站项目中的I/O采集系统采集到数据后会向SCADA服务器、工业历史数据库服务器传送数据,这一部分的网络是单网络配置,此时如果出现网络中断,那么数据丢失不可避免,因此要保证在网络中断时,数据依然完整,是本系统面临的一个挑战。 3.强大的性能 五号沟泵站的点数规模达到5000点,随着系统运行时间的不断延长,在分析时,需要检索的数据量也会不断增加,出于对系统稳定性的考虑,五号沟泵站对数据库系统的性能要求很高,因为性能如果达不到要求将会影响所实现的功能的效果与质量,如检索历史数据缓慢,将会延误操作人员的分析,进一步导致控制操作迟迟不能下达,最终造成供水的不稳定。因此,系统的高性能必须得到保障。

2020深圳一模地理考试试题(word版)

2020深圳一模地理试题 毫秕稻米原产云南省德宏州芒市遮放镇(图1),从明朝开始就被指定为皇家贡米。毫秕是世界.上株高最高的水稻,最高可长到2.8米(图2)。毫秕需要深厚、疏松、肥沃的土壤,生长期长达6个月,但亩均产量仅150千克。20 世纪六七十年代,随着高产矮秆水稻大面积推广,毫秕种植越来越少直至绝种。2007 年遮放镇从国家作物种质库找回种子,恢复了毫秕的种植。毫秕稻米每千克售价超千元,农户走上了脱贫致富的道路。据此完成1-3题。 1. 20世纪六七十年代,遮放镇放弃种植毫秕的主要原因是 A. 城市化进程加快 B.粮食需求增加 C.种植技术失传 D.饮食结构改变. 2.2007 年遮放镇恢复毫秕种植主要得益于 A. 生态环境改善 B.气候生长期变长 C.国家作物种质库建设 D.种植技术创新 3.受水土等环境因素的影响,亳秕稻谷只能小范围种植。毫秕最适宜种植在 A.阴坡 B.阳坡 C.山顶 D.河谷 我国西藏自治区能源资源丰富 但开发利用程度低,电力自给不足。 藏中电力联网工程是迄今为止世界 上最复杂、最具建设挑战性的高原 超高压输变电工程,干线全长1521 千米,平均作业海拔超过4000米。 藏中电力联网工程连接西南电网, 彻底结束了西藏中东部地区电网孤 网运行的历史。图3示意藏中电力 联网工程线路,图4是波密线路段 “高低腿”电塔景观。据此完成4~ 6

题。 4.目前,藏中电力联网工程主要电力来源和输送方向是 A.火电——东送 B.地热能——西送. C.太阳能——东送 D.水电——西送 5.藏中电力联网工程线路走向主要考虑 A.接近用电中心. B.远离断裂带 C.沿河谷布设 D.依山脊而建 6.该工程大部分电塔采用“高低腿”而不采用通常的“平底基座等高腿”方案,其主要目的是 A.减少钢材消耗 B.避免景观单调 C.减少生态破坏 D.缩短施工工期 图5是美国艾奥瓦州和内布拉斯加州局部区域图。据此完成7~ 8题。 7.从艾奥瓦州P区域嵌入内布拉斯加州的分布格局推测,当地最有可能发生了 A.地震 B.火山喷发 C.滑坡 D.河流改道

从青草沙水库看上海饮用水水源问题

从青草沙水库看上海饮用水水源问题 青草沙水库位于长江口南北港分流口下方,长兴岛头部和北部外侧的中央沙、青草沙以及北小泓、东北小泓等水域,总面积70.99平方千米,年均径流总量为4896亿立方米,是黄浦江的49倍。 青草沙水库建成后,最大有效库容达5.53亿立方米,设计有效库容为4.35亿立方米。2010年供水规模达719万立方米/天,而黄浦江总的设计供水能力为500万立方米/天。供水范围为杨浦、虹口等上海10个行政区全部区域及宝山、普陀等5个行政区部分地区,受益人口超过1000万人,其规模占全市原水供应总规模的50%以上。 谈到青草沙水库的建设,不得不提到上海这座城市的水源问题。首先是日益严重的缺水问题,中国本就是一个人均水资源拥有量较低的国家,尤其在上海这样一座大城市,城市常住人口达到两千三百余万,虽然地处长江口,但是对于长江水流量的利用率却很低,原水主要来自被亲切称为“母亲河”的黄浦江。随着城市发展和生活水平提高,现有的原水取水规模仍远远不能满足上海市的用水需求,因此,利用长江水势在必行,青草沙水库的建设十分必要。其次,上海被列为全国36个水质型缺水城市之一,更是联合国预测21世纪饮用水缺乏的世界六大城市之一。水质性缺水是上海面临的主要问题。 青草沙水库建成之前,上海市原水主要依靠黄浦江上游和长江口陈行边滩二大集中水源地,其中黄浦江约占81%。由于黄浦江上游可供水量有限,且受到上游和沿岸污染的影响,水质相对较差且具有不稳定性,黄浦江上游水源已部分不符合饮用水取水标准;而陈行水库

避咸蓄淡水库库容偏小,抗咸能力低下,供水规模已不能满足城市社会经济需要。 青草沙所处的长江水量充沛,占上海过境水资源总量的98.8%,水质在I类至II类,原先的利用率却只有万分之六。青草沙水库建成后,每天可供水719万立方米,超过黄浦江的日供应量,上海将在两大水源地———黄浦江上游和陈行水库之外,拥有第三个水源地,一举弥补用水缺口。可见,青草沙水库建设的意义重大。 然而,水库的建设施工与运行对环境又是否存在问题呢?在水库建设施工和运行期间,对周围的水环境、陆生生态环境、水生生态环境都会产生影响,会影响生物的生长繁殖。固然,工程建设前期已经考虑到了这些问题,采取了补偿措施,但是补偿是无法完全弥补已经的影响的。 另一方面,青草沙水库的建设的确从很大程度上改善了上海的水源问题。但是,形势依然严峻。从取水口位置来看,选择了江心而不是岸边,这是因为岸边宝钢等大量工厂的存在,不可避免的会有污水排入江中,影响水质;此外,上游污水的排放也有可能影响水质。可见长江水也有被污染的危险。 上海水源的问题固然在青草沙水课建成后得到了很大程度上的解决,但是,面对水污染影响水源的情况,倘若我们总是这样另辟水源地,而不是从根本上解决污染问题,只是在拖延时间而已。联想到前几年太湖蓝藻暴发事件,我国面临水污染的问题实在严重。对于中国而言,还有多少条长江?对于上海而言,还有多少个青草沙呢?

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/dd5389719.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]。

充泥管袋在上海青草沙水库工程中的应用

充泥管袋在上海青草沙水库工程中的应用 张国泉陈小刚 摘要:充泥管袋用于中、高滩筑堤的新技术,在青草沙水库工程中得到成功应用。从袋布选择、施工工艺诸方面阐述了充泥管袋在节省工程造价、加快施工进度等方面所具有的优势,同时也对施工的主要控制要点、难点及袋体稳定、经济效益等进行了分析。 关键词:充泥管袋充填错缝 充泥管袋作为沿海筑堤挡潮的一种新技术,我国在1989年开始应用于水下充泥袋的研究和应用,取得了较好的效果。经过近几年的实践和试验,它主要用于地基承载力较高的中高滩部位,并要求冲填土体有较好的渗透性,易于排水固结。在上海青草沙水库施工中获得成功。与传统的块石和混凝土构件相比,充泥管袋具有降低工作量、缩短施工周期、节省工程费用、就地取材、降低工程维修费用等特点,尤其对于砂石料较短缺的地区,采用充泥管袋技术不失为一种经济、高效的好方法。 一、工程概况 青草沙水库工程位于长江口长兴岛西北侧水域。南侧水域则为长江口南支南港河段,北侧水域为长江口南支北港河段。 本工程围堤总长约22.988km,共分为10个单位工程进行施工。施工区域受潮流和径流的双重作用,潮汐类型为非正规半日浅海潮。土质为粘性土夹粉性土,以(淤泥质)粘性土为主。比贯入阻力值为0.55~1.39MPa,一般为0.65MPa,呈流塑~软塑状态。主要物理力学指标见下表: 主要物理力学指标

二、施工内容及袋布选择 1、大堤采用目前常用的充泥管袋子斜坡堤结构,筑堤方式采用充泥管袋和堤芯砂吹填筑堤。堤身底下铺设砂肋软体排一层,采用内外充泥管袋双棱体断面,棱体间吹砂形成围堤,下部堤身标高▽3.5m,外棱体外坡1:3.0,内坡1:1.0;内棱体外坡1:2.0,内坡1:1.0。平台以上土方采用吹泥管袋小棱体(内外棱体外坡均为1:3)内吹填砂土,堤顶吹填高程▽7.3m,并满覆一层袋装砂土体。 2、主要设计要求及选择依据 袋布是采用聚丙烯、聚乙烯土工布缝制成袋体,用泥浆泵进行充填时,袋布必须满足抗拉强度,透水保沙性能等方面的要求。根据有关试验结果表明,当袋布的抗拉强度大于25KN/m时,采用泥浆泵充填是基本可行的。因此5.5m高程以下棱体采用175g/m2防老化编织布袋体,其余采用150 g/m2编织布袋体。主要设计参数见下表。 充泥管袋主要设计指标 三、施工工艺 1、充填袋制作 (1)砂袋制作宽度根据设计断面确定,每只砂袋视大小不同设置多个充填袖口,正方形布置。 (2)砂袋的拼接缝制必须与围堤轴线方向垂直,平行于堤轴线方向的一条接缝设在袋体的一端,拼接强度必须满足设计要求,砂袋加工好后,折叠成形,堆放于阴凉干燥处,并注明尺寸及铺放位置。 2、砂袋的充填 本项目水下砂袋的施工均采用人工候潮施工,采用吸运吹工艺施工砂袋及堤内吹填砂。 (1)退潮露滩或袋体出水后,人工摊铺砂袋就位,砂袋缝垂直于坝轴线,

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。

上海青草沙水库钢筋混凝土板桩施工技术模板

上海青草沙水库钢筋混凝土板桩施工 技术

上海青草沙水库钢筋混凝土板桩施工技术 撰稿: livio 发表于: -06-11 14:56 作者: 刘猛王洪涛 【摘要】: 钢筋混凝土板桩作为低边坡基坑防护措施, 一般采用强 夯的办法施工, 具有施工方便、作业周期短等特点,曾在基坑中广 泛应用。上海青草沙水库及取水泵闸工程防冲槽边坡采用钢筋混 凝土板桩支护措施, 结合工程实践, 对钢筋混凝土板桩的设计初 衷、结构特点( 卡口式结构, 普通预制桩无阴榫、阳榫) 、施工中所遇到的难点、施工方法、工艺流程及常见质量问题进行了介绍, 对施工过程中各个环节的质量控制要点、控制手段进行了深入探讨。 【关键词】: 青草沙水库、钢筋混凝土板桩、施工技术 1、工程概况 1.1 结构概况 上海青草沙水库及取输水泵闸工程位于长江口长兴岛西北侧水域, 其中上游取水泵闸采用闸站结合布置方式( 开敞式闸型) , 水闸宽

总净宽70m, 单孔净宽14m , 共5孔。泵站设计流量200m3/s, 现浇混凝土( 地连墙) 结构。 根据水库调度需要, 上游水闸功能是以引水为主、紧急情况下应急排水为辅, 因此, 内、外侧均设置消能防冲设施。内、外侧消力池均采用钢筋混凝土分离式结构, 为消除消力池出水的余能, 消力池后设置海漫和防冲槽。海漫长70m~100m, 灌砌块石结构, 海漫段外缘采用抛石防冲槽护底, 为确保水闸引、排水工况下海漫及 两侧连接堤的安全, 在海漫末端设钢筋混凝土连续墙支护, 取水泵闸内外侧海漫末端采用射水成槽法钢筋混凝土防冲墙防护。防冲 墙深15m, 墙顶设导梁, 断面为0.5×0.65m。由于在现场条件以及技术等方面限制, 射水成槽地连墙施工可行性较小, 施工时优化为 Φ300×500截面钢混凝土板桩。 1.2 工程地质 青草沙水库及取输水泵闸所处的地基结构分类属多层结构, 表层为粗粒土亚类, 浅部存在中等透水性土层, 还存在地基土冲蚀( 刷) 、可液化土层及基坑壁和基坑底以粉性土为主等问题。 根据青草沙水库详勘阶段地质报告, 取水泵闸设计所用的地基土地质参数建议值见表1。

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

2012 上海青草沙水库水质调查与评价 同济大学

第40卷第6期2012年6月同济大学学报(自然科学版) JOURNAL OF TONGJI UNIVERSITY(NATURAL  SCIENCE)Vol.40No.6  J un.2012文章编号:0253-374X(2012)06-0894-06DOI:10.3969/j .issn.0253-374x.2012.06.016收稿日期:2011-03-22 基金项目:国家科技重大专项(2008ZX07421-002,2008ZX07421-004);国家“八六三”高技术研究发展计划(2008AA06A412 );住房和城乡建设部科技计划项目(2009-K7-4 )第一作者:周 超(1985—),男,博士生,主要研究方向为水处理理论与技术.E-mail:zhouchaolzxm@163.com通讯作者:高乃云(1949—) ,女,教授,博士生导师,工学博士,主要研究方向为水处理技术及建筑给排水技术.E-mail:gaonaiy un@sina.com上海青草沙水库水质调查与评价 周 超1,高乃云1,赵世嘏1, 2 ,楚文海1(1.同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092;2.苏州市自来水公司,江苏苏州215000 )摘要:分别从常规理化指标、有机物指标、藻类和营养盐指标4个方面对上海新水源地青草沙水库进行水质调查,并采用水污染指数法对其进行水质评价. 结果表明,各指标变化均与水中藻类生长有关.包括总氮评价时,5号点水质为劣Ⅴ类,水库水质整体为Ⅳ类;不包括总氮评价时,5号点水质在Ⅲ类以上, 3号点水质在Ⅱ类以上,水库水质整体为Ⅱ类.青草沙水库水质满足作为饮用水水源的要求. 关键词:水库;水质评价;水质调查;有机物;水污染指数法 中图分类号:TU991  文献标识码:A Evaluation of Water Quality in QingcaoshaReservoir of Shang haiZHOU Chao1,GAO Naiyun1,ZHAO Shij ia1, 2,CHU Wenhai1 (1.State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse,Tongji University,Shanghai 200092,China;2.Suzhou City WaterCompany ,Suzhou 215000,China)Abstract:The water quality survey was divided into fourparts such as conventional phy sical and chemical indicators,organic matters,algaes and nutrients indicators.Waterp ollution index(WPI)was adopted to evaluate the waterquality.The results show that indicator chang es are all linkedto the growth of algaes in water.Considering total nitrogen,water quality of site 5 is even up  toⅤinferior class,thereservoir as a whole forⅣclass;without total nitrogen,water quality of site 5is aboveⅢclass,water quality  of site 3is aboveⅡClass,the reservoir as a whole forⅡclass.TheQingcaosha reservoir as a drinking water source can fully meetwater quality  requirements.Key  words:reservoir;water quality evaluation;waterquality investigation;organic matters;water pollution index(WPI ) 生活、 工业和农业的快速发展需求充足的水量和良好的水质[1] ,而近年来过量的生活和工业污水排放已严重超出河水的自净能力, 使自然水质恶化[2],危害公共健康[3] .由水污染导致的水资源短缺已成为限制可持续发展的至关重要因素[4] . 目前上海市自来水厂以黄浦江为主要饮用水源,长江为辅助水源.由于上海地处太湖流域下游,所以黄浦江上游水质不仅受江苏、浙江来水的影响,还受上海市大量生活和工业污水污染, 水质仅为Ⅲ到Ⅳ类.因此,上海被列为全国36个水质型缺水城市之一,更是联合国预测21世纪饮用水缺乏的世界六大城市之一.长江水质相对优于黄浦江,上海市有关部门投入巨 资修建了避咸蓄淡的青草沙水库,容积达7亿m 3 ,作为上海市新水源地,具有淡水资源充足、水质优良 稳定、 水源易保护、运行成本低等优势[5] ,建成后供水规模占全市原水供应的50%以上,受益人口超过1000万人.其水质好坏直接关系到人民群众的生命健康, 因此全面进行上海青草沙水库水质调查,对水库水质进行评价具有非常重要的现实意义. 1 实验内容与方法 本试验研究目的是通过对上海青草沙水库水质的调查和评价, 为其作为饮用水水源的水处理工艺选择及饮用水安全保障技术研究提供参考依据.实验内容包括:对上海青草沙水库水质变化情况进行检测,时间为2009年4月到12月.分别从水库的库首、库中、库尾取样,以期反映水库的整体情况.采样频率为每月一次,其中7,8,9三个月加密监测,每月实测2次,共开展12次监测. 从常规理化指标、有机

长江口区渔业资源_生态环境和生产现状及渔业的定位和调整

收稿日期:2006-03-1;修回日期:2006-04-16 作者简介:倪 勇(1941-),男,研究员,主要从事鱼类学及渔业资源研究。 通讯作者:陈亚瞿(1938-),男,研究员,主要从事渔业资源及生态环境研究。 项目资助:交通部长江口航道管理局资助。 长江口区渔业资源、生态环境和生产现状及渔业的定位和调整 倪 勇 陈亚瞿 (中国水产科学研究院东海水产研究所 农业部海洋与河口渔业重点开放实验室,上海市 200090) 长江口区是我国最大的河口区,其特点是水质肥沃,也是长江———黄金水道的入海口。肥沃的水域孕育了丰富的渔业资源,许多生物种群包括主要经济鱼、虾、蟹类经河口水域洄游、繁殖、生长,使这里成为我国最大的河口渔场。这里曾盛产鲥鱼、前颌间银鱼、刀鲚、凤鲚、白虾、中华绒螯蟹及蟹苗、鳗鲡和鳗苗等。近三十年来,长江口区渔业资源全面衰退,生态环境逐渐恶化,渔场面积不断缩小,导致产量日渐减少,渔业生产难以为继。本文就上述几方面作一概述,并对长江口渔业的定位和调整进行客观分析。 1长江口区主要经济水产动物的资源 现状———全面衰退 1.1刀鲚(Coilia nasus Te mm inek et Schlegel ),俗 称刀鱼、鲚鱼 刀鲚为长江中、下游的重要经济鱼类之一,据1973~1982年上海、江苏、安徽等省市的不完全统计,年产量为1500~3500t 。上海市刀鲚的产量,1959~1971年的13年中平均年产仅为12.2t (1~40.9t ),原因是当时渔船吨位小,有的为风帆船,动力小,马力低,捕捞量较低,刀鱼资源未遭到破坏;1972~1987年期间,随着渔船吨位逐渐增大,机动化程度的不断提高以及网具的日益改进,产量显著增加,这16年的平均年产量为189. 2t;其后8年(1988~1995年)年产量有所下降, 平均为65t;再后的7年(1996~2002年)年产量又有所回升,年均为178.9t,处于较高强度的捕捞状态,其中2001年产量最高,为300t;2003~2005年产量又显著下降,仅分别为25t 、35t 和40t 。 1.2凤鲚(Coilia m ystus L innaeus ),俗称籽鲚、子鱼、烤子鱼 凤鲚是目前长江口区最重要的渔业对象。自1960年以来的40多年中,上海市凤鲚的年产量平均为1174.2t/年。上世纪60、70、80和90年代的平均年产量分别为807.2t 、1202t 、1173.9t 和1556.8t 。2000~2005年的年产量有所下降,2005年最低,仅400t,而且小个体鱼的比例增大,有资源衰退的趋势,对此应予以关注。 1.3前颌间银鱼(He m isalanx prognathus Regan ),俗称面丈鱼、银鱼 前颌间银鱼曾是长江口区重要的经济鱼类,为长江五大渔业对象之一。据统计,沪苏两地1959~1987年最高年产量为944.6t (1960年),最低只有24.3t (1987年)。根据渔获量,可以将其资源变动状况分为3个时期:(1)旺盛期:1959~1963年,平均年产量为769.6t;(2)稳定期:1964~1973年,平均年产量为474.2t;(3)衰退期:1974~1987年,平均年产量为115.9t 。1987年后产量急剧下降,以至到90年代初已不能形成

长江口边滩水库藻类增殖潜力及遮光控藻研究

第一作者:孙扬才,男,1982年生,硕士研究生,主要从事饮用水源地藻类控制研究。# 通讯作者。3科技部“973”项目(No.2002CB412409);上海市科学技术委员会重大科技攻关项目(No.04DZ1203022)。 长江口边滩水库藻类增殖潜力及遮光控藻研究3 孙扬才陈雪初 孔海南# 梁瑜 吴德意 李春杰 (上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240) 摘要从长江口及两个长江口边滩水库(陈行水库和宝钢水库)采集水样,在人工气候室内进行了藻类增殖潜力研究。结 果表明,在完全不添加营养成分的前提下,在培养未灭菌水样时蓝绿藻可成为优势种而大量增殖;在灭菌水样中人工接种铜绿微囊藻时,该藻的藻细胞数最大现存量可达5.65×106个/mL 。另一方面,采用遮光控藻思路,在上海交通大学致远湖中设置软体浮式人工围隔,待其发生水华后将围隔遮光,7d 后叶绿素a 从发生水华时的176.9μg/L 降至21.4μg/L 。因此,使用遮光技术可以达到有效控藻的目的。 关键词长江边滩水库富营养化光照强度围隔遮光 Algae grow th potential of Changjiang estu ary reservoirs and effectiveness of light shading for algae control S un Yang 2cai ,Chen X uechu ,Kong H ainan ,L iang Yu ,W u Dey i ,L i Chunj ie.(College of Envi ronmental Science &Engineer 2ing ,S hanghai J iaotong Universit y ,S hanghai 200240) Abstract : The algae growth in three water samples ,collected f rom Changjiang estuary and two estuary reser 2voirs (Chenhang Reservoir and Baogang Reservior ),were studied in a climate controlled lab chamber.Without adding N/P nutrients ,blue 2green algae reproduced quickly and became the dominant phytoplankton in the raw water sam 2ples.The maximum algae density in the sterilized samples was 5.65×106cells/mL at 28℃(12days after inoculation of Microcystis aeruginosa )demonstrating high algae growth potentials of the three source waters.After an algae out 2break was induced (by adding N/P nutrients )in two mesocosms (1.2m ×1.2m ,1.4m deep )on Lake Zhiyuan of Shanghai Jiaotong University ;a black PE sheet was employed to cover one of them to determined the effectiveness of light shading for algae control.Shading was highly effective for algae control ;the Chl 2a concentration of the shaded mesocosm declined to 21.4μg/L (f rom 176.9μg/L )in 7days.The shading reduced the light intensity of the water body and thus slowed down the photosynthesis.At a light intensity of 400lx ,which was measured at about 0.30m deep of the covered water at noon ,the photosynthesis of new algae was equal to the respiration loss. K eyw ords : Changjiang Reservoir Eutrophication Light intensity Shading Algae control 近年来,我国饮用水水源地的富营养化问题日趋严峻,灾害性水华频发,直接威胁到城市供水安全[1]。上海为我国人口最多的城市,目前正大力开发长江口边滩水库作为饮用水源。已有的长江口边滩水库包括陈行水库、宝钢水库和墅沟水库,规模更大的青草沙水库也在建设中。一些调查研究表明,长江口的总氮达2mg/L 左右,总磷达0.1mg/L 左右,已处于富营养化水平;宝钢水库的叶绿素a 一度达到200μg/L 以上[2]46,47,显示长江口边滩水库存在蓝绿藻爆发的风险。因此,进一步明确长江口边滩水库藻类爆发潜力,并探索有效的控藻技术,对于确保上海市饮用水水源地的安全具有重要意义,对于我国其他地区的类似水环境问题也具有重要的参考意义。笔者采用室内人工培养的方法,研究了长 江口边滩水库藻类增殖潜力,并采用野外人工围隔的方法研究了遮光控藻技术[3]的可行性。1 材料和方法1.1 藻 种 试验用铜绿微囊藻(M icrocystis aeru gi nosa )购 自中科院武汉水生生物研究所,试验前扩大培养1周,取一定体积的藻种以3000r/min 的速度离心15min ,弃去上清液,用15mg/L 的Na HCO 3溶液洗 涤后离心,重复3次,用无菌水稀释后再饥饿培养48h 用于接种,接种的藻细胞数为5×104个/mL 。1.2 试验用水样的采集 于2006年5月初从陈行水库、宝钢水库以及长江口采集水样,采样时水温16℃,气温24℃,主要 ? 508?

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