《長江河口北支鹽水入侵及倒灌南支鹽通量研究》是依託華東師範大學，由朱建榮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：長江河口北支鹽水入侵及倒灌南支鹽通量研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：朱建榮
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以往對長江河口鹽水入侵的研究主要集中在南支，對北支的鹽水入侵研究甚少。這主要是因為長江河口水源地均在南支，人們研究重點在南支鹽水入侵及其對水源地的影響，以及北支水深淺，較難開展現場觀測。本申請項目通過北支現場觀測和三維數值模擬，全面深入開展北支鹽水入侵和倒灌鹽通量的研究，尤其是首次提出和開展北支倒灌鹽通量的研究。研究內容包括：歷史觀測資料分析；枯季在長江河口北支現場觀測；利用本項目的北支觀測資料對模式在北支河段作率定和驗證；考慮徑流量、潮汐、風應力、地形等多種動力因子，數值模擬和動力分析大潮和小潮期間北支鹽水入侵和北支倒灌鹽通量，定量分析潮差對北支鹽水入侵和北支倒灌鹽通量的影響；分別改變徑流量、風應力和地形，數值試驗和定量分析它們對北支鹽水入侵和北支倒灌鹽通量的影響。本項目對河口鹽水入侵的研究具有重要的科學意義，對利用河口淡水資源具有重要的套用價值。
結題摘要
於2011年1月4-12日和2012年1月2-13日在長江河口分別作了3船和6船定點同步觀測，採用ADCP、OBS和CTD等儀器測量流速流向、水溫、鹽度和濁度等。2011年1月觀測資料分析結果表明，大潮和小潮期間北港鹽水入侵均來北港外海鹽水的直接入侵，而非來自上游，即北支鹽水的倒灌。崇明東灘外側北港北汊在大潮期間鹽水入侵加重了北港中上段的鹽水入侵。2012年1月觀測結果表明，小潮期間北港攔門沙區域流在垂向上存在顯著的不對成性，落潮歷時遠大於漲潮歷時，鹽水分層顯著；發現大潮期間北港北汊上口的底層鹽度峰值大於下游北港攔門沙的底層鹽度峰值，該高鹽水來源於北港北汊。大潮漲潮期間大量高鹽水從北港北汊入侵北港主槽，縮短了外海鹽水入侵的距離，升高了北港上段的鹽度。進一步分析表明，潮汐、北風和北汊演變共同作用是造成北汊鹽水入侵北港的主要原因。 收集和分析了大量長江河口歷史觀測資料，揭示了鹽水入侵空間三維和時間不同尺度的變化特徵。綜合考慮徑流量、潮汐、風應力、地形、斜壓、混合等動力因子，建立了一個長江河口高解析度三維鹽水入侵數值模式。套用改進的三維數值模式，研究了北支鹽水入侵和倒灌鹽通量。當徑流量取11 000 m3/s，風況取風速為6 m/s的北風時，北支上段大潮、中潮、小潮和半月平均鹽通量分別為-26.28，-14.65，-1.58和-15.83 t/s，發生北支鹽分倒灌進入南支，大潮期間的鹽分倒灌遠量大於小潮期間。通過數值計算定量分析了徑流量、潮汐和北風對北支倒灌鹽通量的影響：枯季北支鹽分倒灌隨徑流量增加而減弱、減小而增強，隨潮汐減弱而減小、增強而增加，隨北風增強而增加、減弱而減小。計算分析了1998—1999年冬季北支日均鹽通量，在徑流量低和潮汐強的情況下發生嚴重的北支鹽分倒灌，量值達到了-37 t/s。從鹽通量時間變化過程看，在季節時間尺度上鹽通量主要決定於徑流量，從半月時間尺度上大小潮起著主要作用。 另外，發現了風應力對長江河口鹽水入侵的影響，揭示了其動力機制；給出了枯季各個汊道的分流比；揭示了長江河口余流與鹽水入侵的關係；定量給出了南水北調東線工程對長江河口鹽水入侵的影響；揭示了長江河口南槽沒冒沙區域淡水帶存在的動力機制；給出了長江河口北支潮位和潮差的時空變化和機理；揭示了長江河口漲落潮不對稱性動力成因等。本項目已發表13篇學術論文，其中SCI6篇，EI論文2篇。
