複雜地形河口鹽通量的驅動過程及其對徑潮動力的回響

《複雜地形河口鹽通量的驅動過程及其對徑潮動力的回響》是依託河海大學，由季小梅擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：複雜地形河口鹽通量的驅動過程及其對徑潮動力的回響
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：季小梅
• 依託單位：河海大學

項目摘要

河口鹽通量是陸海相互作用研究中關於氣候變化和人類活動對流域及河口產生環境效應這一研究熱點的重要基礎理論內容之一。本課題將建立多動力因子下珠江河口河網與口外海濱區整體三維水流鹽度數學模型，模擬研究徑潮動力格局變異下河口鹽通量的回響過程，分析主要區域的鹽度分布與輸移特點；通過對珠江三角洲強潮弱徑（虎門）與強徑弱潮（磨刀門）兩個分汊口處斷面的ADCP走航測量，描述流速、流量及鹽度斷面分布的高精度時空變化特徵，探討斷面側向斜壓梯度力對複雜水流結構產生和發育過程的影響；根據動量方程分解計算主要驅動力，分析分汊口處不同驅動力對鹽通量的貢獻率和轉變過程，合理解釋河口鹽度異常現象的動力機制。河口鹽通量的變化影響著河口的類型與特性，因此研究成果對河口海岸的動態演化及其鄰近海域生態環境的變化，具有十分重要的意義。

結題摘要

珠江河口是世界上地形最複雜的河口之一，近幾十年來受到河道挖沙、航道疏浚、圍墾造地等人類活動的影響，珠江口的徑潮動力條件發生了很大變化。本項目研究了徑潮動力格局變異下，珠江河口的水流、鹽度、鹹潮上溯的回響過程及機理分析。通過對所收集的水文資料、地形資料以及現場全潮觀測進行數據分析，總結了近年來上游高要、石角、博羅水位流量的變化，下游虎門、磨刀門的潮位過程和鹽度變化。同時建立了多動力因子下珠江河口河網與口外海濱區整體水流鹽度數學模型，對模型進行了水位、流速、流量、鹽度的驗證。基於模型結果，探討了珠江河網主要分汊口分流對不同徑流量、不同分潮、地形下切的回響；定量分析了上邊界徑流量、地形、下邊界潮差以及海平面上升對珠江口鹹潮界位置的影響；通過指數函式擬合了磨刀門、洪奇門、虎門鹹潮上溯距離分別對主要節點落潮平均流量、下邊界潮差的關係，相關性均較高。對模型進行了多組敏感性試驗，揭示了珠江口鹽度的時空分布及其對徑流、潮汐和風的回響。通過通量機制分解，定量計算了不同動力因子對河口鹽通量的貢獻，探討了河口鹽度輸移機理，解釋了珠江河口水體和鹽度潮周期平均輸運分離異常現象的動力機制。研究成果對河口海岸的動態演化及其鄰近海域生態環境的變化具有重要意義，對於珠江河口枯季鹹潮上溯的預測與預防具有較大的實際指導意義。