长江河口水环境的生物监测

河口是河流与海洋相互作用的区域,根据河流与海洋情势的相对优势,一般将河口区分成近口段、河口段和口外海滨3个区段,河口区对环境因子的变化的反应与河流和海洋均有差异,具有自己的特殊性,另一方面,河口在人类生存与发展过程中起着非常重要的作用,河口区往往是人口密集、经济发达地区,因此,对河口区水环境的关注具有十分重要的意义。     

长江河口电厂温排水输运扩散数值模拟

本文建立长江河口温排水三维数值模式,模拟华能石洞口第一电厂二期改进工程和综合考虑整个长江河口电厂夏季温排水输运扩散,分析温排水对敏感目标的影响.受长江径流和混合作用,温排水沿南支南岸向下游输运扩散.在仅考虑本工程情况下,在排水口附近温升出现了超过2.0℃的区域,但在取水口温排水的影响微小,温升仅为0.04℃左右.全潮平均表层温升3.0、2.0、1.0℃的面积分别为0.12、0.6、1.42 km~2.潮周期和全潮平均温升1℃包络线未进入陈行水库水源地保护区.在综合考虑整个长江河口电厂情况下,温升超过1℃的影响范围大,主要分布在太仓发电厂至外高桥发电厂下游沿南支南岸约50 km的水域内.华能发电厂附近和下游水域温升显著,出现了温升超过4℃的较大范围.全潮平均表层温升3.0、2.0、1.0℃的面积分别为2.34、4.16、13.52 km~2.沿本工程取水口和排水口断面,温升沿岸大、离岸小,在近岸出现垂向分层.温升1℃等温线侵入了陈行水库水源地保护区.在陈行水库水源地二级保护区内大潮、中潮、小潮和全潮平均温升1℃的面积分别为1.9、1.82、1.75和1.83 km~2.长江河口电厂夏季排放温排水对青草沙水库和东风西沙水库水源地保护区,以及九段沙湿地自然保护区和崇明东滩鸟类自然保护区均没有影响.     

冬季陆架环流对长江河口盐水入侵的影响

应用改进的三维ECOM模式,研究冬季陆架环流对长江河口盐水入侵的影响。模式计算结果较好地再现了台湾暖流、苏北沿岸流、长江入海径流和长江河口盐水入侵的基本特征。在不考虑台湾暖流情况下,沿岸向南的苏北沿岸流向南扩展,使长江口门处盐度增大,整个河口盐水入侵加剧。在不考虑苏北沿岸流情况下,台湾暖流由于北上的阻力减弱,北上加深,使长江冲淡水的扩展方向整体向北偏转,苏北沿岸和北支口盐度明显减小,北支盐水入侵和倒灌减弱,而北港、北槽和南槽盐水入侵加强。在不考虑台湾暖流和苏北沿岸流情况下,长江入海径流向北偏转,大量长江入海冲淡水向北输运,导致北支口和苏北沿岸盐度显著下降,北支盐水入侵明显减弱。入海向北冲淡水输运的增加,导致相应的向南冲淡水输运的减小,北港、北槽和南槽口门处盐度上升,北港、北槽和南槽盐水入侵加强。长江口外陆架环流对盐水入侵和口外盐度分布起着重要的作用,是一个不能忽略的动力因子。     

长江河口水体暗碳固定的温度适应性

为了明确全球增温如何影响富营养化河口中基于碳氮耦合过程产生的暗碳固定,以长江河口作为典型研究区域,分别在河口近岸和近海不同盐度区域设置采样断面,利用¹⁴C (NaH¹⁴CO₃)标记方法结合烯丙基硫脲(allylthiourea, ATU)抑制剂法,对不同温度和氮营养盐添加条件下的水体总暗碳固定(dark carbon fixation, DCF)和由氨氧化微生物驱动的暗碳固定(DCFAOB)速率进行了研究.结果表明,长江河口水体中的DCF速率介于0.23～0.33μmolC·L^-1·d^-1之间,其中氨氧化微生物驱动的暗碳固定约占总暗碳固定的4.13%～43.61%.在最适温度范围内,水体中的DCF速率随着环境温度的增加而显著上升,但整体上低盐度条件下DCF速率受环境温度的影响更明显.此外,低盐度和高盐度水体的DCF速率最大值分别出现在30℃和25℃,在该温度条件下添加氨氮可明显促进水体DCF速率的增加.研究结果揭示了河口水体暗碳固定对环境温度变化的响应过程,能够为全面认识和科学...     

波浪对理想河口盐度分布影响的数值模拟

采用三维潮流、盐度数学模型,考虑三维波浪辐射应力和波流共同作用的底部剪切应力作用,以最简单的理想河口为例,对不同强度波浪场下河口及海区盐度分布进行了对比分析,结果表明,在考虑波浪后,河口区盐度(表层和底层)均呈减小趋势,而海区表层盐度增加,底层盐度略减小.该研究直观地显示了波浪对河口盐度输移的影响,对全面揭示河口盐度输移过程有重要意义.     

长江河口海岸演变长周期波动的初步研究

长周期波动作为一种地貌演变现象在河口海岸地区广泛存在,在长江河口,表现为长江河口水下三角洲及长江河口拦门沙地形的波动变化。而在杭州湾北岸,它又以“侵蚀波”的形式来影响岸滩的冲淤演变,本文试图通过揭示人在的动力机制来综合分析春在典型河口海岸演变中的表现。．     

长江河口北支建闸对减轻盐水入侵的数值模拟

枯季长江河口盐水入侵的最大特色是北支盐水倒灌,它是南支东风西沙、太仓和陈行水库盐水的唯一来源,也是青草沙水库盐水的主要来源.考虑潮汐和气候态1月和2月的径流量与风况,采用已严格验证过的长江河口盐水入侵三维数值模式,模拟和分析北支上段建闸前后盐水入侵的变化.模拟结果表明:在北支上段建闸后,整个南支全为淡水,北支盐水倒灌南支的现象消失,北支上段盐度明显下降;在东风西沙、太仓和陈行水库取水口盐度接近0;在青草沙水库取水口盐度大幅下降,几乎所有时间盐度都低于0.45,全为淡水.数值试验中,闸门的运行方式采用两种方案:全天落潮流期间开闸、夜里涨潮流期间关闸、白天涨潮流期间开闸,以及全天落潮流期间开闸、夜里和白天涨潮流期间关闸.两者的试验结果中南支盐度变化几乎一致,原因在于前者的运行方式已经使得北支上段盐水入侵大幅减弱,出现盐度接近0.45的淡水区域;即使白天涨潮流期间开闸,其间进入南支的也是淡水,并且增加了南支向海的总余流.从数值模拟的结果和闸门运行的成本考虑,推荐前者的北支建闸运行方案.北支建闸极大地提高了上海东风西沙、陈行和青草沙水库取水时间,同样极大地提高了江苏太仓水库的取水时间,保障了两地的供水安全.     

长江流域梯级水库夏末秋初蓄水对河口盐水入侵和淡水资源的影响

流域大型梯级水库群,夏末秋初蓄水,来年枯季放水,季节性改变了入海径流量,会影响河口盐水入侵和淡水资源利用.收集了长江流域大型梯级水库有效库容和南水北调工程跨流域调水的量值,利用改进的河口海岸三维数值模式ECOM-si,模拟和分析了长江流域重大工程对河口盐水入侵和淡水资源的影响.截至2020年和2035年,长江流域中上游已建和将建大型水库有效库容分别为706.11和943.88亿m3,蓄水期9、10月间平均径流量分别减少13 398和17 909 m3/s.基于大通实测水文站1950—2020年实测月平均径流量,考虑截至2020年和2035年流域重大工程对径流量的调节,给出了平均水文年和特枯水文年8—10月的月平均径流量.数值模拟结果表明,截至2020年和2035年流域梯级水库9—10月蓄水,径流量下降,导致盐水入侵加剧.在平均水文年,南支水源地4个水库9—10月所有时间均能取到淡水.在特枯水文年, 9—10月东风西沙、太仓、陈行和青草沙水库取水口连续不宜取水天数截至2020年分别为28.75、24.99、29.63和37.47 d,到2035年分别为46.53、44.18、47.56和...     

2011年春末夏初枯水期间长江河口盐水入侵

全球气候变化导致的长江流域枯水事件近几年趋于增多.2011年春末夏初长江中下游发生干旱,4、5和6月大通径流量分别比多年月平均值分别下降了33.4%、50.6%和50.3%.观测资料表明,4月崇西水文站大部分时间盐度大于0.45(饮用水标准),北支倒灌盐水从崇西水文站到南门大约需要2 d,到宝钢水库需要3~5 d,宝钢水库出现2 d和4 d不宜取水时间,青草沙水库出现5 d和4 d不宜取水时间.5月中下旬北支永隆沙仍被高盐水占据,崇西水文站盐度超标达到7 d,青草沙水库不宜取水d数达到8 d.6月4-7日大潮后中潮期5个观测潮周期内东风西沙水库约有一半时间盐度大于0.45,陈行水库和青草沙水库取水口盐水均低于0.45,但随时间逐渐升高,盐份主要来源于北支倒灌.长江河口盐水入侵一般发生在12月和来年的1-3月,4-6月随着径流量的增大盐水入侵消失.气候变化产生的枯水事件加剧了长江河口盐水入侵、严重影响了非盐水入侵期水源地取水安全.     

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.     

长江口及闽浙海域浮游植物动力学模型研究

基于一个三维、高分辨率、水动力泥沙生态数值模式,综合考虑多种物理及生态因子,模拟研究了长江口及闽浙海域甲藻和硅藻两种浮游植物生物量的时空分布规律.数值实验的结果表明,该海域藻类生长主要集中在春末、夏季及秋初,硅藻有春季和夏季两次水华,而甲藻仅在春季发生一次水华.该海域浮游植物的高值区主要集中在30-50 m等深线附近.该处是外海高温、低浊度水体与近岸低温、高浊度、高营养盐长江冲淡水的交汇区域,满足浮游植物生长所需要的外部物理环境和内部营养盐需求.本文进一步探讨了径流、陆架环流等关键物理过程对浮游植物生长的影响.     

长江河口盐水入侵影响因子分析

本文根据大量实测资料,研究了径流,潮汐,地形等几个重要因子对长江口盐水入侵的影响,并对长江口盐度变化的一些特殊现象作了初步解释,还探讨了北支盐水倒灌的基本规律及其对南支盐度变化的重要意义。     

长江河口拦门沙冲淤变化过程研究

该文在对长江河口拦门沙百余年来冲淤变化过程分析的基础上 ,利用GIS工具 ,计算了长江口拦门沙自 184 2年以来的冲淤量 ,其结果表明 ,15 0余年来 ,长江口拦门沙地区虽存在时冲时淤的变化规律 ,但总体上是处于不断淤积之中 ,在计算区域内净淤积总量达 4 0 .93× 10 8t ,最大年份高达约 1× 10 8t/a。这些可加深对河口拦门沙河段形成和沉积过程的认识 ,同时也可为长江河口深水航道治理工程提供科学依据。     

长江口整治工程对河口潮流的影响

采用沿水深积分的平面二维非定常流数学模型对长江口整治工程进行流场数值模拟,讨论了整治工程实施后不同的典型水文条件（平水年、洪水年、大潮汛）下沿江水位、流速、各叉道流量的变化。结果表明,工程后南支上段的徐六泾深槽落潮流速加大,长江流流稳定北偏进入白茆沙北水道;南支下段沿南岸一线的落潮速均有增加;长导堤固定了浏河沙,从根本上防止新浏河沙体的整体南压;南北港的分流比变化不大;北槽在工程后除局部区域外,全     

长江口南汇边滩围垦工程对流场和盐水入侵的影响

考虑枯季一般状况的径流量和风况,数值计算和动力分析南汇边滩围垦工程对长江河口流场和盐水入侵的影响.南汇边滩围垦工程实施后,南槽喇叭口形状减小,改变了涨潮流和纳潮量.研究表明,围垦工程导致南槽大潮期间纳潮量减少13%,小潮期间减少16%,越过深水航道导堤的涨潮流减小;从南槽向北的越堤盐通量减小,导致北槽向海的盐通量减弱,中上段向陆的盐通量减弱,工程东南侧向陆的盐通量减弱,但因南槽口门处缩窄向陆的盐通量增强.围垦工程后南槽盐度锋面减弱,大潮期间南槽口门处和工程东南侧盐度上升,量值超过1.0;因纳潮量、越堤流和向陆盐通量减小,南槽中上段、北槽和横沙东滩盐度下降,量值超过0.5;北港和崇明东滩盐度上升,盐度超过0.5.小潮期间因潮动力减弱口门处的涨潮流和向陆盐通量减小,整个南槽盐度下降,量值超过1.5.因围垦工程后南槽盐度锋面减弱,阻挡径流进入南港的作用减弱,大潮和小潮期间北港净分流比略微减小,南槽的分流比大潮和小潮期间分别比工程前增加了1.57%和1.50%.     

Effect of global warming on the distribution of Lucifer intermedius and L. hanseni （Decapoda） in the Changjiang estuary

We conducted an oceanographic census in 1959, 2002, and 2005 to evaluate changes in the temporo-spatial distribution and abundance of Lucifer intermedius and L. hanseni in the Changjiang estuary. In general, the abundance and frequency of occurrence (OF) for these two species were highest during the summer. We measured a significant change in the abundance and OF between years. The abundance and OF of L. intermedius increased from 3.7 individuals m⁻³ and 66.67%, respectively, in 1959, to 8.93 individuals m⁻³ and 85.19%, in 2002. In 1959, L. hanseni was only found during the summer (abundance: 0.01 individuals m⁻³, OF: 3.70%). However, in 2002, this species was collected during all seasons except the winter. Furthermore, abundance (0.47 individuals m⁻³) and OF (25.93%) were higher in 2002 than in 1959. Further increases in abundance and OF were measured during cruises during the spring of 2005. We hypothesize that global warming is responsible for the increase in abundance of L. intermedius and L. hanseni and the northward expansion of L. hanseni in the Changjiang estuary. Given our results, monitoring of both species may be useful to evaluate the effects of climate change.     

Dynamic mechanism of the upwelling on the west side of the submerged river valley off the Changjiang mouth in summertime

Based on the analysis of the field observation data off the Changjiang mouth in August 2000 and satellite image of sea surface temperature (SST) in summer of 1997, it indicates that there exists the upwelling event on the west side of the submerged river valley (SRV) off the Changjiang mouth. The calculated results of the three-dimensional numerical model show that this upwelling is induced by the barotropic effect, baroclinic effect, bottom Ekman effect and their interaction with the slope bottom topography. The baroclinic effect is the main cause producing the upwelling at the northern SRV (on the east side of the South Passage of the Changjiang estuary), while the barotropic effect is the main cause at the southern SRV (on the east side of the center of the Hangzhou Bay mouth). The dynamic mechanism producing the upweiling off the Changjiang mouth is different with the general one along coast and on the continental shelf.     

长江口北槽口外细颗粒悬沙沉降速度

提供了一种计算长江口外细颗粒悬沙沉降速度的方法,利用流速仪和声学悬浮泥沙观测系统,获得了长江口北槽口外大潮水流、悬沙浓度垂线分布资料,采用落憩时刻的悬沙浓度７条垂线分布资料,通过Ｒｏｕｓｅ公式拟合,计算了与悬沙浓度垂线分布曲线相对应的细颗粒悬沙沉降速度,计算结果相对集中于３．０－４．０ｍｍ／ｓ。     

长江口咸淡水混合及其对悬沙的影响

本文应用现场实测水文资料,讨论了长江口咸淡水混合及潮差、高潮位的关系以及在不同潮相时各种混合动力机制的相对重要性。还从混合产生的环流效应、絮凝作用、层化界面等方面分析了长江口悬沙输移和聚集的原因,并用二维盒子模型计算验证了环流对河口泥沙聚集的效应。本文的结论深化了以往对长江口混合的认识,具有理论意义和实际应用价值。