錢塘江鹽水入侵及對(duì)地形下切的響應(yīng).pdf

1、錢塘江河口是典型的強(qiáng)潮河口，以涌潮奇觀聞名中外，在其強(qiáng)勁的潮汐動(dòng)力影響下，下游含鹽水體漲潮上溯距離長(zhǎng)，入侵較遠(yuǎn)時(shí)可至上游飲用水源地。由于枯季徑流作用弱，致使取水口附近鹽度居高不下，影響水廠正常取水，對(duì)杭州市的飲用水安全造成了極大的威脅。因此，研究錢塘江鹽水入侵問(wèn)題，為飲用水源地避咸蓄淡提供對(duì)策，對(duì)于保障杭州市飲用水安全、提高居民生活質(zhì)量與促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。
　　本文利用錢塘江河口沿程7個(gè)測(cè)站2012年實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)的潮位

2、和鹽度資料，研究了錢塘江河口鹽度的時(shí)間變化規(guī)律和縱向分布，彌補(bǔ)了以往鹽度資料測(cè)量頻次低、時(shí)間間隔長(zhǎng)的不足?；谖宸昼婇g隔的鹽度監(jiān)測(cè)資料分析，比較準(zhǔn)確地計(jì)算出鹽度的“升降歷時(shí)”。七堡、鹽官、澉浦、乍浦鹽度“下降歷時(shí)”與“上升歷時(shí)”之比依次為5.71，1.67，1.12，1.08，據(jù)此發(fā)現(xiàn)其具有向下游呈冪函數(shù)減小的變化規(guī)律。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)鹽度上升過(guò)程存在突變點(diǎn)，這一突變過(guò)程通常發(fā)生在5-10分鐘之內(nèi)，尤以鹽官站最為顯著，此與涌潮過(guò)程密切相關(guān)

3、;而其余時(shí)間鹽度變化率較小。鹽官站突變點(diǎn)鹽度增量為2.63，占鹽度峰谷差值的27.2％，而突變歷時(shí)僅占鹽度“上升歷時(shí)”的2.1％?；谘爻?個(gè)測(cè)站的鹽度資料研究了鹽度的縱向分布，揭示了鹽度峰谷差值具有先沿程增大繼而逐漸減小的縱向變化規(guī)律，鹽官站鹽度變化最為劇烈，峰谷差值可達(dá)倉(cāng)前站的12.6倍。
　　建立了平面二維水動(dòng)力鹽度數(shù)學(xué)模型，對(duì)聞家堰至倉(cāng)前河段的水動(dòng)力及鹽度輸移進(jìn)行了數(shù)值模擬，據(jù)以研究了典型斷面垂線平均流速和水位的橫向分布，

4、發(fā)現(xiàn)七堡彎道斷面最大垂線平均流速1.85m/s，出現(xiàn)在離凹岸600m處，水面線自凹岸向凸岸呈下凹狀傾斜，凹岸水位比凸岸水位高9.71cm?；邴}度平面分布分析，揭示了鹽水主要沿深槽上溯、凹岸鹽度及其變幅大于凸岸的客觀規(guī)律。分別在七堡彎道凹、凸岸離岸300m處設(shè)立測(cè)點(diǎn)，平水大潮情況下凹岸測(cè)點(diǎn)的峰值比凸岸大0.52。鹽度縱向分布顯示，富春江水電站徑流量823m3/s，倉(cāng)前潮差3.52m條件下上溯鹽水在七堡斷面附近形成鋒面，計(jì)算結(jié)果細(xì)致地刻畫(huà)

5、了鹽水上溯和下移過(guò)程中的鋒面變化，揭示了鹽水上溯時(shí)鋒面梯度先增大后減小、下移過(guò)程中梯度不斷減小的變化特征。
　　在保持上邊界流量和下邊界潮位過(guò)程不變的條件下，數(shù)值試驗(yàn)了洪水沖刷后地形下切引起的鹽度變化，著重對(duì)地形變化前后的鹽度分布進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果顯示:地形下切會(huì)導(dǎo)致下邊界流量過(guò)程發(fā)生改變，大潮進(jìn)潮量增加370萬(wàn)m3，同時(shí)地形下切使得低潮位降低幅度大于高潮位，從而潮差有所增大。研究發(fā)現(xiàn)地形下切后鹽水入侵最強(qiáng)時(shí)刻鋒面鹽度梯度增大。論