2011—2012年枯水期磨刀门成潮活动基本情况

根据2011-2012年枯水期磨刀门水道沿岸泵闸成情数据,结合中山水厂调研情况,对2011-2012年枯水期磨刀门成潮活动基本情况进行了总结。分析表明,2011-2012年枯水期磨刀门成潮灾害超过历史,创下新纪录。     

磨刀门咸潮原型测验

为探索磨刀门咸潮运动的机理,珠江水利科学研究院于2009和2011年枯水期,在磨刀门水道进行了两次半月潮周期的原型咸潮测验。针对磨刀门咸潮的分层流特点,摸索了一套能分辨咸、淡水界面并可计算不同水深盐通量的测验方法。     

2004-2005年冬春珠江三角洲咸潮预警的评价分析

0前言2004年入秋以来,珠江流域江河水位普遍偏低,珠江三角洲咸潮出现时间早于上年。如9月20日,磨刀门水道广昌泵站遭咸潮袭击,比上年提前15天。随着流域干旱形势的进一步发展,预测咸潮对珠江三角洲供水水源的影响可能比2003-2004年枯水期更为强烈,且持续时间更长。面对可能出现     

近十年磨刀门水道咸界运动规律分析

利用磨刀门水道中多个水文站的观测数据,设计了咸界包络线图,给出0.5‰咸界在磨刀门水道中的运动过程。根据2011—2015年枯季的咸界包络线图和2007—2010年枯季的咸界图,分析近10 a枯季的咸界运动基本特点,得到近10 a磨刀门水道的咸界运动规律:2007—2010年枯季,枯、丰水年隔年交替,咸界上溯距离明显隔年远、近变化;2011年末上游来水特枯,咸界上溯远,咸潮灾害非常严重;2012—2014年枯季,同年内不同半月周期咸界变化较大,有个别周期咸界上溯远,总体上咸潮灾害相对较轻;2015年上游水情非常好,咸界在下游徘徊,始终未达平岗,没有构成咸潮灾害。     

珠江磨刀门水道咸潮特性分析研究

随着区域经济发展及人口的进一步增长,珠江磨刀门水道已成为江门、中山、珠海、澳门等城市重要的水源地,咸潮上溯对供水安全造成的危害也越来越严重。本文通过收集珠江磨刀门水道9个咸潮监测站点的实测咸度资料,通过咸潮发生概率统计、一定流量控制下咸潮影响和咸潮持续影响时间等3方面分析,结果表明:越靠近口门,咸潮发生的概率越高。在供水保证率满足97%的情况下:上游没有放水压咸时,需把取水口上移至全禄水厂以上,若考虑上游放水压咸,在满足上游不同来水时,取水口布置在全禄水厂附近或稔益水厂附近。根据2011-2012年咸潮影响时间分析,各站连续难补水时间和各站与口门距离成指数关系。     

珠江口磨刀门水道咸潮入侵规律研究

根据2003—2008年的枯水期含氯度实测资料,以农历月份为统计周期,研究了珠江口磨刀门水道咸水入侵规律。研究结果表明,磨刀门水道含氯度变化周期为15d,主要由大、中、小潮组成的15d潮汛周期所控制,而每个周期内含氯度变化幅度则受上游径流大小影响;提出咸潮入侵系数K的概念,它可反映周期内平均径流和平均含氯度响应关系,当K小于0.2时,表示咸潮入侵程度小,不影响取水口取水,当K大于0.5时,咸潮入侵严重,K为0.2和0.5对应上游径流的临界流量分别为2450和1930m3/s;最后采用Delft3D模型区域分解技术将网格加密的磨刀门小区域嵌入到网格相对较大珠江口大区域模型中耦合计算,验证了咸潮入侵系数K的合理性。     

珠江口磨刀门水道咸潮入侵规律研究

根据2003年到2008年枯水期含氯度实测资料，以农历月份为统计周期，研究珠江口磨刀门水道咸水入侵规律。研究结果表明，磨刀门水道含氯度变化周期为15d，主要由大、中、小潮组成的15d潮汛周期所控制，而每个周期内含氯度变化幅度则受上游径流大小影响；并提出咸潮入侵系数K的概念，K可反映周期内平均径流和平均含氯度响应关系，当K小于0.2时，表示咸潮入侵程度小，不影响取水口取水，当K大于0.5时，咸潮入侵严重；K为0.2和0.5对应上游径流的临界流量分别为2450和1930m3/s；其后采用Delft3D模型区域分解技术将网格加密的磨刀门小区域嵌入到网格相对较大珠江口大区域模型中耦合计算，验证了咸潮入侵系数K的合理性。     

磨刀门外海拦门沙整治工程对咸潮入侵的影响

基于FVCOM模型建立磨刀门海域盐度扩散数学模型,分析研究了磨刀门河口区盐水入侵情况。数值模拟结果与实测资料吻合较好,能够较好地反映珠江河口地区咸潮入侵的垂向分布规律,能够用于磨刀门海域拦门沙疏浚整治工程对咸潮入侵的影响研究。磨刀门海域盐度分布受海水、淡水共同控制,垂向盐度分层分布,并且底部产生高浓度咸潮入侵现象。口门区航道整治工程在一定程度上加剧了咸潮入侵,但对磨刀门水道沿岸地区居民及工农业取水环境不会产生较大影响;应对工程整治措施进行分析论证,最大限度减轻工程实施导致咸潮入侵的程度。     

磨刀门枯季咸潮上溯归因分析与响应规律研究

在气候变化和人类活动影响下，磨刀门咸潮上溯显著加剧，极大地威胁了粤港澳大湾区的供水安全。基于2004—2016年磨刀门水道7个站点的日超标时间数据，与日最大潮差、径流量、平均海平面、跨岸风和沿岸风进行了经验正交函数分析(EOF)和一元及多元线性回归分析，探究磨刀门咸潮上溯与各影响因素的响应关系，量化各影响因素的作用大小。结果表明：对磨刀门咸潮上溯的贡献最大的是潮差，其次是径流，两者分别能解释超标时间日变化的30%和28%,风的作用略大于平均海平面，两者对咸潮上溯的贡献分别为12%和11%,其中跨岸风作用略大于沿岸风作用。磨刀门咸潮峰值出现在小潮潮差最小后的3.2 d,而高要站流量增大，1.8 d后才能抑制磨刀门河口咸情。该研究可为流域调度及咸潮预报提供理论支撑。     

数值分析磨刀门水道咸潮上溯控制工程措施的效应

珠江河口磨刀门咸潮入侵有逐年增强趋势,其发生频率越来越高.此文采用有限体积近岸海洋模型(FVCOM)建立了珠江河口三维咸潮水动力数学模型,并采用实测潮位、盐度和流速对模型进行了率定和验证,表明该模型较好地反映珠江河口,特别是磨刀门咸潮上溯的水动力情况.采用已率定的FVCOM模型,分别对疏挖磨刀门拦门沙以及建设人工潜坝之后的工况进行数值模拟,研究了控制工程措施对咸潮上溯的影响.结果表明,疏挖拦门沙后,5‰盐度等值线的上溯最远点向内陆推进了2.5km,咸潮入侵程度有所加剧;而建造距河底3m高的人工潜坝后,5‰盐度等值线的上溯最远点向外海退缩了1.3km,咸潮入侵程度有所减弱.该研究对压咸措施有一定的指导意义.     

磨刀门水道咸潮运动规律初步分析

近年来珠江三角洲咸潮灾害频发,并有逐年加剧之势,咸潮上溯已成为珠江河口地区严重的问题。分析了珠江出海口之前的磨刀门水道的水文条件和河道情况,依据实测资料和现场调研,论述了磨刀门水道咸潮变化趋势、咸潮的影响因素及盐度分布特征。     

数值分析海平面上升对磨刀门水道咸潮上溯的影响

磨刀门咸潮上溯有逐年增强的趋势,其发生的频率也越来越高。采用非结构有限体积近岸海洋模型FVCOM建立了磨刀门水道三维咸潮水动力数学模型,并采用实测潮位和盐度对模型进行了率定和验证,表明该模型能够较好地反映磨刀门咸潮上溯的水动力情况。采用已率定的模型,对外海海平面上升15 mm的工况进行数值模拟,研究了海平面上升对咸潮上溯的影响。结果表明,海平面每升高1 cm,磨刀门水道平均水位将升高0~1.67cm;磨刀门水道内表层和底层盐度均随着海平面的上升而增大,咸潮上溯的规律不随海平面的上升而改变;磨刀门水道河口处表、底层盐度增幅相差不大且均不随潮差的大小而变化;河道上游段,海平面上升对底层的影响明显大于对表层的影响,而且表、底层盐度均随着潮差的减小而增大;海平面平均每升高1 cm,磨刀门水道咸潮入侵平均上移距离为0.85 km。该研究对压咸措施有一定的指导意义。     

北风对磨刀门咸潮上溯的影响机制

基于MIKE3软件建立了磨刀门水道三维潮流盐度数学模型,采用实测资料对其进行率定和验证,并开展了北风作用下磨刀门咸潮上溯的数值计算。根据计算结果,结合盐通量分解方法,分析北风对磨刀门咸潮上溯的影响机制。结果表明:北风风力的大小直接影响磨刀门水道盐分输运途径,风力较小时,磨刀门水道分汊口以上的盐分主要来自于横洲水道,而洪湾水道则表现为磨刀门主干往外海排盐的通道;但在强北风作用下,洪湾水道成了磨刀门水道盐分的主要来源。     

咸潮试验研究

近年来,针对珠江河口的咸潮上溯问题,珠江水利科学研究院开展了一系列与咸潮有关的物理模型试验研究,包括咸潮的基础理论研究、磨刀门咸潮上溯的机理试验研究和防抑咸潮的应用性试验研究,     

磨刀门水道枯水期咸潮变化趋势及成因

在对1998—2015年磨刀门水道咸潮上溯不同时间尺度变化特征进行统计分析的基础上,采用Spearman秩相关分析识别流量、海平面、平均潮差、最高潮位、最低潮位以及降雨量等因素与咸度超标时数之间的相关性,利用主成分分析确定各因素对咸潮上溯活动变化的贡献程度。研究结果表明:1998—2015年,磨刀门水道枯水期的咸潮上溯活动表现出两阶段的变化特征,以2004—2005年枯水期为分界点,第一阶段的咸度超标时数呈现出先下降后上升的"V"型变化特征,第二阶段则总体表现为下降趋势,有利于河口地区的供水安全;咸潮高超标时数主要集中在每年12月至次年2月,且变化趋势与年际变化趋势基本一致;流量、海平面和最低潮位与咸度超标时数相关性显著,且通过了99%的显著性水平检验,而海平面与咸度超标时数的相关关系(负相关)与理论结果不一致是受到了人为活动的影响;引起第一阶段咸度超标时数"V"型变化的主要原因是自然因素(降雨)的影响,而第二阶段咸度超标时数整体呈下降趋势的原因除了自然因素外,还包括调水压咸等人为活动的干扰。     

磨刀门咸潮物理模型试验-Ⅱ径流量对咸潮上溯的影响

径流的大小是影响河口区咸潮入侵的主要因素。通过磨刀门咸潮物理模型试验,变化上游不同的恒定径流量,观测磨刀门河道咸潮运动规律和咸潮入侵强度的变化特点。试验结果表明流量变化引起的盐度变化上游大于下游,表层大于底层,大潮期间大于小潮期间,落潮阶段大于涨潮阶段。流量对咸界的影响则表现为,流量增加咸界下移,咸界距离河口越远下移幅度越大,咸界距河口最远时咸界下移幅度最大。     

基于极大重叠离散小波变换和Elman神经网络的磨刀门咸潮模拟研究

近年来磨刀门水道咸潮上溯频发,引起广泛关注。对该地区建立了基于极大重叠离散小波变化(MODWT)和Elman神经网络的咸潮模拟模型(MOD-Elman),模拟预测日均氯度,并借助一维纵向扩散方程分析河段的含氯度分布。结果表明:(1)MOD-Elman模型对非平稳的含氯度变化模拟效果较优且泛化能力较好;(2)咸潮影响预测图在一定程度上能反映站点之间各点含氯度变化。利用MOD-Elman模型和一维纵向扩散方程,可预测未来一段时间内磨刀门的受咸潮影响情况,对预警压咸有一定帮助。     

磨刀门水道咸潮上溯成因分析

该文主要从实测资料出发,对磨刀门水道咸潮活动情况以及影响河口潮汐强弱的径流、河势演变、潮汐要素变化等进行分析,找出引起咸潮上溯的成因。     

枯水期磨刀门水道纵向盐度变化分析

以2005年西、北江三角洲网河区枯水期同步水文测验资料为基础,分析了磨刀门水道沿程测点在半月潮周期内分层余流、分层单宽盐通量与断面单宽盐通量的变化规律.实测数据表明,枯水期磨刀门水道下游底层余流以向陆为主,上游底层余流基本向海;全河段表层余流均向海.对断面单宽盐通量而言,中下游河段小潮阶段为负,大潮阶段为正.由此可见磨刀门水道咸潮是在小潮期上溯,而在大潮期消退.     

YSI多参数水质监测仪在不同河口咸潮监测中的应用

YSI多参数水质监测仪是监测咸潮的新型仪器。在磨刀门和横门的使用结果表明,它能实现含氯度数据高效、准确的在线监测,适用于盐淡水高度分层型和部分混合型河口的咸潮测量,为生产生活用水提供及时准确的信息支持,值得在咸潮监测中推广应用。