长江河口河势变化对盐水入侵的影响

发布时间：2018-04-19 06:45

本文选题：长江河口 + 河势变化　；参考：《华东师范大学》2017年硕士论文

【摘要】：河口河势变化是河口盐水入侵的重要影响因子之一。随着河势的改变,河口地区水动力产生相应变化,进而影响河口的盐水入侵。本文利用三维河口海岸数值模式ECOM-si,针对十年和千年尺度长江河口河势下的水动力和盐水入侵进行数值模拟,比较分析不同河势下水动力和盐水入侵的变化,研究河势变化对盐水入侵的影响。对于十年尺度的河势变化,本文收集了长江河口 20世纪50年代、70年代的海图资料,数字化岸线和水深,加上2012年的实测岸线水深数据,模拟和分析这三个年代的河势变化及其对水动力和盐水入侵的影响。对于河势变化的定量描述,本文将长江河口分为12个区域,计算各个区域的水深、面积和容积变化,结果表明,北支在近60年淤浅严重,50年代至70年代上、中、下段容积分别变化了-64.13、-306.60 和-639.27× 106 m3,对应变化率为-16.30%、-22.74%和-25.69%,70年代至2012年上、中、下段容积变化分别为-199.06、-504.61和-654.12 ×106 m3,对应的变化率为-60.45%、-48.44%和-35.38%。南支在徐六泾节点形成后河势保持稳定,50年代至70年代上、中、下段容积分别变化了-28.61、-35.69 和 126.43×106m3,相应的变化率为-1.30%、-2.12%和4.36%,70年代至2012年上、中、下段容积分别变化了 92.34、193.01和-163.62×106 m3,相应的变化率为4.24%、11.73%和-5.40%。北港受崇明浅滩以及横沙浅滩淤浅的影响,50年代至70年代上段和下段容积分别变化了 109.21和-797.14×106 m3,对应的变化率为5.01%和-15.25%,之后受青草沙水库、横沙东滩围垦的影响,70年代至2012年上段和下段容积分别变化了-154.64和-511.79×106 m3,对应的变化率为-6.75%和-11.55%。南港上段受河道淤浅的影响,下段受铜沙浅滩被冲开的影响,50年代至70年代上段、下段北和下段南容积分别变化了-238.95、203.58和153.34×106m3,对应的变化率为-8.96%、6.85%和3.26%,而70年代至2012年由于上段河道刷深,下段九段沙、南汇边滩的淤浅和围垦,上段、下段北和下段南容积分别变化了 136.39、-658.28和-1266.11 ×106 m3,对应的变化率为5.62%、-20.73%和-26.06%。对三个年代的数值模拟中,径流设为枯季1月平均值11500m3/s,风场设为多年该月平均的定常北风5m/s,模拟结果表明,最大潮差主要变化在北支中段区域,50年代至70年代北支中段潮差减小,70年代至2012年北支中段潮差增大。单宽水通量在50年代北支上段量值很小,下段方向向上游,北港大于南港;在70年代北支上段方向向下游,下段量值较小,南港大于北港;在2012年整个北支方向向上游,南北港通量接近。三个年代大潮北支净分流比分别为2.2%、6.8%和-2.5%,小潮期间分别为3.0%、5.0%和0.6%,呈现先增大后减小的趋势,2012年北支大潮净通量为负,表明水体倒灌;三个年代大潮北港净分流比为60.8%、44.8%和55.2%,小潮期间为61.2%、48.9%和56.0%,呈现先减小后增大的趋势,其变化与上游南支主槽的变迁相一致;三个年代涨潮、落潮、净通量和分流比的变化与河势变化、单宽水通量的分布变化一致。盐度的分布表明,在北支50年代盐水入侵较强,70年代大幅下降,2012年极为严重,50年代和2012年出现北支盐水倒灌南支现象,70年代并未出现盐水倒灌;在南支,50和70年代大部分为盐度小于0.45的淡水,而2012年受倒灌盐水的影响,南支北侧出现盐度大于0.45的盐水;在南北港,50年代盐水入侵最为严重,由于该年代南港分流比比北港小21.6%,加之外海盐水主要通过南港入侵,导致南港盐水入侵距离很长,出现南港盐水倒灌北港的现象;70年代由于南港分流比的增大,南港盐度减小,南北港盐水入侵减弱;在2012年,南港分流比的再次减小使南港盐水入侵再次强于北港。对于千年尺度的河势变化,本文利用10000年前、9000年前和8000年前的长江河口岸线水深数据,考虑海平面上升量,对古地形下的长江河口水动力和盐水入侵进行了数值模拟。结果表明,口外陆架区域M2分潮在三个千纪的传播形势变化不大,但在口门附近由于岸线的改变,潮波变化显著,10000年前和9000年前在南侧岸线产生无潮点,而8000年前由于海进岸线被淹没,无潮点消失;10000年前和9000年前口门北侧潮波振幅变化显著,8000年前为单一河口,口内振幅变化不大;三个千纪都在黄海形成无潮点,且位置相同;10000年前和9000年前,在口内有两个岛,10000年前"外岛"北水道水深较深,北水道涨落潮流大于南水道,通量主要沿着北水道输运,9000年前的情况则与之相反,而8000年前长江河口是单一开阔河口,涨落潮流顺着河口方向,单宽通量出口门后成发散状;10000年前和9000年前,外海盐水主要从"外岛"北水道入侵,10000年前北水道较深,径流主要通过北水道入海,在北水道与外海盐水相遇,阻止了外海盐水上溯,而9000年前南水道较深,径流主要从南水道入海,外海盐水没有了阻碍,导致该千纪北水道盐水入侵非常剧烈,产生了极强的盐度锋面,且表底差异极大,8000年前单一河口下,盐度的分布与水深分布相一致。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P731.2;TV14

【相似文献】