2007—2016年北支河势变化对长江口盐水入侵影响数值研究

河势变化是影响河口水动力和盐水入侵的一个主要因素.本文基于长江河口北支2007年和2016年实测水深资料,分析这10年间北支河势变化,并数值模拟和分析北支河势变化对水动力和盐水入侵的影响. 2007—2016年河槽容积北支上段增加4.4%,中段减少8.8%,下段减少20.5%.总体上呈现上段冲刷,中段和下段淤积.在南北支分汊口出现新生沙体,淤积厚度达4～6 m.数值模拟结果表明:新生沙体导致大潮期间北支倒灌量增加15.0%,分流比由–2.8%变化至–3.2%,新生沙体明显增强了北支盐水倒灌;新生沙体若继续淤浅0.85 m,北支盐水倒灌将不再增加;新生沙体导致南支3个水库取水口盐度增加,在大潮、大潮后中潮期间,东风西沙水库取水口平均盐度分别增加了0.14、0.15,陈行水库取水口分别增加了0.12、0.11,青草沙水库取水口分别增加了0.11、0.09.北支下段淤积导致连兴港断面大潮涨落潮量分别减少了15.2%和16.4%,小潮涨落潮量分别减少了21.2%和19.0%;越往上游,涨落潮量越少,呈下降趋势;北支大潮期间高潮位下降,低潮位抬升,潮差减少;北支中下段纳潮量明显减少,北支盐水倒灌...     

1996 年3 月长江河口水文观测和分析

基于长江河口1996 年3 月现场水文观测资料分析，得出：北支涨潮流速明显大于落潮流速，余流指向上游，存在着严重的外海盐水入侵。在南支中上游，盐度的变化受外海盐水的入侵和北支盐水的倒灌的共同影响，盐度变化与一般河口的变化规律不同；在大潮和中潮前期，盐度主要受下游外海盐水入侵的影响，在中潮和小潮期间，盐度主要受大潮期间上游北支倒灌盐水下移的影响。在南支下游，落潮流大于涨潮流，落潮历时大于涨潮历时；盐度最大值发生在涨憩，最小值发生在落憩，盐度变化受外海盐水入侵的影响，水文状况遵循一般河口变化规律。     

长江口洪季南北槽落潮分流分沙比观测研究

基于2015年洪季水文观测资料,分析了长江口洪季北槽大小潮期间落潮分流和分沙特征,及其差异和原因.观测结果显示:北槽大潮和小潮落潮分流比均值分别为41.9%和43.1%,大潮和小潮落潮分沙比均值分别为35.1%和39.0%,大小潮差异较小,故大潮落潮分沙情况可近似代表当月落潮分沙情况.大小潮期间北槽落潮分沙比与南北槽断面平均流速之比、断面平均含沙量之比和断面面积之比有关,而观测结果显示大小潮周期内南北槽断面面积比值、断面含沙量比值、断面流速比值均无较大差异.因此,大小潮北槽落潮分流和分沙情况差异不大.     

长江口北支枯季水沙输移分析

基于2002年3月长江口水文测验资料,分析该年枯季长江口北支的悬沙运动和水沙输移特点。结果表明:北支含沙量大潮最大,中潮次之,小潮最小。流速变化先于含沙量变化,在半个半月潮周期内,含沙量峰值中潮时出现双峰;而大潮和小潮时均为单峰;全潮北支水沙为净向陆输移。青龙港大、小潮期间出现水沙全倒灌,黄瓜沙南水道是水沙倒灌的主要通道;而北水道以水沙过往为主,且净向海输移,南小北大的潮流流速造成了南岸淤积,北岸冲刷的态势。     

没冒沙水域水沙运动特性及筑库工程对其影响

以多年数据资料，特别是最新的2003年9月，12月洪枯季和2004年1月枯季南槽没冒沙水域以及邻近水域各定点观测水沙数据资料为基础，采用水文学、泥沙运动力学和数理统计的方法对没冒沙水域的水沙特性进行了分析.结果表明，该水域落潮流速大于涨潮流速，落潮历时比涨潮历时长；净水量向外海，呈落潮流优势；含沙量普遍较高，大潮平均含沙量1.40 kg/m3，小潮平均含沙量0.60 kg/m3，洪季含沙量比枯季高，洪季大潮涨潮含沙量比落潮高，小潮则相反；枯季不论大小潮，一般都是落潮含沙量大于涨潮含沙量；含沙量垂向梯度的大小潮变化、洪枯季变化和涨落潮变化明显.并且用水流连续方程和拟合挟沙力公式推算了水库工程建设后水流流速和含沙量的变化，估计将对南槽产生一定影响.      

磨刀门水道具有垂向间断和连续结构的盐水楔

通过在珠江河口磨刀门水道中盐度和流速的垂精细观,第一次证实了磨刀门水道中盐水楔存在垂间断和连续分的典型结构,并发现盐水楔的结构与河口潮涨潮落的流动紧密相关联.小潮与大潮时的盐水都是高度的,但盐水楔垂结构同.小潮期间盐水楔长时间存在有垂间断面的结构,流动基本上为两流,出现较长时间的上落、下涨的流动现,且盐水的上溯能力强.大潮期间盐水楔有明显的进退,但涨潮时和落潮时的盐水楔结构完全同.涨潮时盐水楔现垂盐度有间断面的结构,下高盐水区涨潮流速大于上流速;落潮转流出现时盐度的垂间断面溃灭,盐水楔现垂盐度连续变化的结构,对应落潮流速为表流速大、底流速小,流速的垂变化是连续的;大潮盐水楔结构变化明显,但盐水上溯能力较弱.     

闽江感潮段潮波演变初探

闽江感潮段潮波是在强潮、强径流及河谷形态复杂的情况下演变的。■比值在0.251—0.169范围内,属于正规半日潮,但由河口向上游,浅水分潮MS_4、M_4、M_0不断增大,成为非正规半日浅海潮。潮波具有驻波性质,涨落潮过程基本上只有涨潮—涨潮流和落潮—落潮流。由口外向口内演进过程中,潮波前坡变陡后坡变缓,高(低)潮间隙不断增大,高潮线呈马鞍形,潮差和潮波传播速度不断变小。     

长江口杭州湾及邻近海区潮汐潮流场三维数值模拟

把长江河口、杭州湾及领近海区作为整体,应用三维高分辨率非正交曲线网格河口海洋模式,模拟了4个主要分潮M2,S2,K1,O1。在长江口外半日分潮M2、S2从东南方向传入长江口和杭州湾,全日分潮K、,O1从北向南传播。这4个分潮的振幅在长江口南支向上游逐渐减小,但因杭州湾和长江口北支呈喇叭状,而向上游逐渐增加。计算潮差变化过程和实测值基本一致,4个分潮潮位振幅和位相的计算值与验潮站观测值相比,误差大部分在10％以内。结合1996年2－3月长江河口现场观测,考虑了径流的作用,三维数值木匠敢计算域内流场。结果表明,即使在斜压效应不太明显的口门内,流速在垂直方向存在着明显的差异,上层流速明显大于下层流速;潮流具有不对称性,由于径流的作用,落潮时间明显大于涨潮时间,落潮流大于涨潮流,但在象北支涨潮槽中,涨潮流反而比落潮流大。模拟出的以上结论与观测结论为一致。     

闽江河口三维潮流和余流特征及污染物运动轨迹的数值模拟

基于河口、陆架和海洋沉积物(ECOMSED)模型,将干湿网格判别技术引入潮汐潮流的漫滩过程,建立闽江河口的三维斜压潮流数值模型;开展闽江口潮流、余流的三维动力学特征研究,并基于Lagrangian粒子示踪法进行污染物迁移轨迹的模拟.结果表明:潮流受闽江径流作用影响明显,落潮流速大于涨潮流速;与涨急时相比,落急时的流速呈现明显的分层现象,且随水深的增大而逐渐减小,流速减小的幅度较大;北支水道余流强度大于南支水道;垂向上,表层余流流速大于底层余流流速,表、中层余流以落潮余流为主,而底层余流则以涨潮余流为主.粒子追踪的模拟结果表明:涨憩时刻是较理想的排污时间,梅花水道与川石水道以南沿岸是较理想的排污口位置,表层排放的污染物更容易且更快向闽江河口外迁移.     

闽江口川石水道的水文泥沙特性及其内拦门沙成因分析

闽江口川石水道,口内段落潮流占优势,口外段涨潮流占优势,口门附近是落潮流优势向涨潮流优势转化的过渡地带.由于水流分汊、分歧、扩散、会潮以及盐淡水混合等因素的作用,口门附近水动力条件较弱.该水道在中潮位以下的低水时期泥沙运动活跃,河槽冲淤变化剧烈. 在川石水道的口门上发育着拦门沙,堆积体部分处在口内,部分处在口外,两部分堆积体虽然相连,在外形上是一整体,并统称为内沙浅滩,但是口内外堆积体的形成发育过程有明显的差别.川石水道口门上的拦门沙实原上是由不同原因造成的两个浅滩的联合体.     

Seasonal variation of size-fractionated phytoplankton in the Pearl River estuary

To investigate the dynamics of phytoplankton size structure in the Pearl River estuary, concentrations of size-fractionated chlorophyll a (Chl a) were determined during four cruises carried out in 2008 and 2010. The distribution of Chl a in this geographical location showed a high degree of temporal variation. Chl a concentrations were highest in autumn, approximately three times higher than those in summer and winter. Microphytoplankton was the dominant contributor, accounting for 66.9% of the Chl a concentration in autumn 2008. In summer and spring 2008, nano-sized cells dominated the phytoplankton population throughout the study region. During the winter cruise, two different areas of water were found, characterized by (1) low salinity and high nutrient content and (2) high salinity and low nutrient content; nano- and picophytoplankton co-dominated the first area, while microphytoplankton dominated the second. It is arguable that grazing could have played a role in determining phytoplankton community size structure in winter. Nutrient concentrations were assumed not to limit phytoplankton growth during the investigation period. Size-differential capacity in competing for the resources available under different hydrodynamic conditions seemed to be the major factor in determining seasonal variation in the structure of the phytoplankton communities. High N:P ratios in the Pearl River estuary had major implications for nutrient pollution control. Our results indicated that studies of phytoplankton size structure provide greater insight into phytoplankton dynamics and are necessary to better manage water quality in the Pearl River estuary.     

长江河口盐度监测布局研究

长江河口盐度监测是管理河口淡水资源与保障城市用水安全的重要基础工作之一,观测资料为水库取水调度、沿岸涉水工程的规划等提供依据.架设于河口区域的水文监测站及浮标是长江河口长时间序列盐度资料的主要来源,对研究长江河口整体上的盐度分布和输运过程、指导水库安全调度等具有重要的科学意义和应用价值.通过数值模拟结果和观测资料,分析了长江河口盐度分布的时空变化规律,并结合长江口盐度站网功能需求分析与监测要素,提出长江河口盐度监测站点布局的思路,对河口盐度监测的整体性、空间均衡性和对重点研究区域的站点架设进行科学合理的规划.     

长江口水文监测站网布局研究

本文在长江口区域潮位、流量、波浪、盐度、泥沙、水质和风速风向等水文要素逐项分析研究布设的基础上,按照"突出重点、一站多项、要素综合、精简节约"的基本思路,根据"保障重点、统筹兼顾,新老整合、充实完善,点面并举、驻巡结合"的基本原则,提出了以控制站和关键节点代表水文站为主体的长江口水文监测站网综合规划布局方案.     

大通至长江口整体水动力模型

为更好研究长江大通以下河段的水动力特性,建立了大通至长江口感潮河段的二维水动力数学模型,模拟了径流和潮汐共同作用下的河道水位与流量、河汊分流比及长江口水域的流态.在整体水动力模型的基础上,采用嵌套技术建立了镇扬河段工程区局部数学模型,整体模型为局部模型提供边界条件,局部模型采用精细网格进行工程计算.以高资港区码头工程为例,对工程建设前、后不同水文条件下水位、流场变化进行了数值模拟.计算结果表明,工程建设对河段的水利规划、堤防和行洪安全、河势不会带来明显不利的影响.     

Regional patterns of particulate spectral absorption in the Pearl River estuary

Knowledge about the spectral absorption properties of marine particulate matters is of important signification for various goals of optical oceanography, among them the most concerns are the bio-optical algorithms for ocean color remote sensing[1], basic theory of light radiative transfer in water column[2], bio-optical models for estima-tion of primary productivity and simulation of the upper ocean ecological process[3,4]. The spectral absorption by marine particulate matter is combined influe…     

大沽河口洪水流场数值模拟研究

基于常系数素流基本方程，采用分步杂交法，建立了河口尾闾段洪水二维数值计算模型。并成功地模拟了青岛大沽河河口段不同方案洪水水位及流场变化。     

Sources of sediments filling the Qiantangjiang estuary incised valley since the Last Glaciation

The volumes of each sedimentary facies in the Qiantongjiang estuary area have been calculated based on layer thickness data of about 100 bores. The sediment sources of each facies have been discussed on the basis of the previous work and the above calculations.     

青岛大沽河口泥沙数值模拟研究

基于圣-维南方程和悬沙输移及沉积的基本关系,采用隐式和显式相结合的方法,建立了河口尾闾段泥沙数学 模型,并成功地模拟了青岛大沽河河口段的冲淤演变规律.     

河口港城市的区域可达性研究

以江苏南通为例,选取加权平均旅行时间为指标,借助GIS空间分析手段,分析其所处区域主要城市的可达性空间格局．结果表明：由于南通邻近上海、苏南等核心区域,加之近年经济的较快发展和交通条件的较大改善,其区域可达性显著提高．随着苏通大桥建成通车以及未来沪通公路、铁路过江通道的建立,南通在长三角的区域可迭性将进一步增强,河口港城市的区域经济辐射效应将因此得到进一步发挥．     

伶仃洋正交曲线坐标网格的生成及在虎门双向射流数值模拟中的应用

为满足虎门口小尺度动力结构和双向射流系统的研究,采用求解泊松方程方法生成黄埔-伶仃洋区域的曲线网格．并应用得到广泛认同的Ecomsed模式对该区域进行了二维流场试算,得到了合理的结果．结果表明,生成的伶仃洋曲线网格可以反映虎门的射流流态,可用于对虎门小尺度动力结构和双向射流系统进一步的深入研究．