基于实测资料的长江河口南支河段盐水入侵规律分析

为对长江口南支河段盐水入侵规律有清晰的认识,在梳理、总结以往研究成果的基础上,通过对历年咸潮及氯度实测资料的分析,对长江口南支河段盐水入侵的规律进行了较为全面系统的分析研究。研究表明：北支盐水倒灌是长江口南支河段盐水入侵的主要来源;在研究水域,枯季大潮期氯度的沿程分布表现为两头高、中间低的“马鞍形”形式,枯季中潮期则为“高 低 高 低 高”的复杂的“W”形的分布形式;受外海潮汐和上游径流的综合作用,由大潮到中潮,倒灌盐水团在下移过程中,氯度的沿程分布形式发生了变异;近期盐水入侵的程度有加剧的趋势;研究水域2～3月盐水入侵最严重,在这段时间内盐水入侵超标次数多、历时长;当大通流量小于20 000 m3/s时,就可能发生明显的北支盐水倒灌南支现象;盐水入侵程度跟大通流量和潮汐强度密切相关;大通流量越大,盐水入侵程度越低;潮差越大,盐水入侵程度越高     

水利工程对长江河口生态环境的影响

我国对长江水资源的开发利用．如在干流和支流上已建和在建的许多大大小小的水利工程．特别是规模宏伟的三峡大坝建设和南水北调工程．将显著改变长江的水、沙动态，改变营养物质的输移特征，不仅直接影响下游河道的水文、水环境条件．而且对远离工程的河口生态环境也将产生显著和潜在的影响。分析了由于上游蓄水和引水造成的河流径流量减少、季节分配变化而对水体营养物质输移能力和水体自净能力的影响，以及因上游来水来沙量减少对河口生态环境和生物多样性的影响。水文因素是沼泽湿地和滨海湿地形成和发育的重要环境因素。上游建坝蓄水以后．洪水的消除或洪泛次数减少削弱了河流与湿地之间的联系，造成湿地逐渐萎缩，甚至大面积丧失，生物食物链中断，生物多样性和生产力下降。人海径流量减少将造成海水沿河上溯，盐水入侵河道，并污染地下水，滩地土壤发生盐渍化。河流携带泥沙能力下降，将导致三角洲从淤积型向侵蚀型转化，海岸线蚀退。水利工程对河口生态环境的影响是长期的、缓慢的、潜在的和极其复杂的，并且往往是上游各水利工程的叠加作用。因此在工程建设前后研究分析河口生态环境可能或已经遭受的影响，对生态环境的变化进行长期的跟踪、监测和评价，可为今后水利工程建设和生态环境保护提供理论依据和研究基础。     

长江河口淡水资源利用与避咸蓄淡水库

开发利用长江口的淡水资源 ,首先要研究河口水质的污染程度以及咸潮入侵的时空变化规律。长江河口水质除边滩存在局部污染外 ,主槽水质良好。长江口南支、南港、北港盐水来源主要有北支倒灌和外海盐水直接入侵两种形式 ,盐水入侵具有周日、半月、季节和年际变化规律 ,由于北支倒灌咸水团的影响 ,低盐度值往往出现在大潮期和涨憩附近。通过修建边滩水库 ,达到控制引水时间、避咸蓄淡的目的。最长连续超标天数的推算是确定水库库容的关键问题 ,采用数理统计、二维数值模拟、ARMAX模型 +Markov模型等方法推算 ,几种方法相互印证 ,计算结果基本上符合实际情况。“避咸潮取水 ,蓄淡水保质” ,这是宝钢干部、科技人员总结出来的长江河口引水经验。长江口取水工程由取水系统、调蓄水库和输水系统等三大部分组成。长江口避咸蓄淡水库的成功经验 ,对沿海潮汐河口的淡水资源开发利用具有示范作用。     

三峡工程对长江中游地下水动态和土壤潜育化的影响

通过对长江中游四湖地区地下水动态观测数据分析得出，长江对沿岸平原地下水影响程度随距离蛎而逐渐减弱，用遥感技术和实地调查，确定了潜育化、沼泽化土壤在四湖和洞庭湖地区分布以及潜在威胁面积，并依此分析了三峡工程对土壤潜育化沼泽化的影响。在大量调查和田间试验的基础上，提出了适用于当地潜育化沼泽化土壤的改良利用途径。     

东线南水北调工程对长江口咸水入侵影响及对策

南水北调工程是长江流域继三峡工程后的又一重大工程，工程建成后对长江河口的环境与生态有何影响以及影响程度如何是众所关注的一个重要问题。南水北调是大规模的跨流域调水，有东，中，西线三种方案，它建成后必将对长江口的自然环境产生影响，这种影响可能涉及径流，泥沙，咸水入侵，岸滩冲淤，航道，水产，渔业和生态环境等诸多方面。根据有关初步设计资料及长江河口的流量和盐度等实测资料，用统计的方法对东线南水北调调水500，700和1000m^3/s后对长江口咸水入侵的影响进行了初步预测。为了减少其不利影响，还提出了采取加快实施北支整治工程，尽快建造新的避咸蓄淡水库，确定调水的控制流量和三峡工程提前蓄水等措施，供南水北调工程决策和设计部门参考。若参采取这些措施，南水北调对咸水入侵造成的负面影响是可以缓解或抵消的。     

互花米草入侵对长江河口湿地土壤理化性质的影响

为了探讨互花米草入侵对长江河口湿地土壤理化性质的影响,在长江口崇明东滩湿地设置了两条样线,利用配对试验设计,高潮滩为互花米草和芦苇群落配对样线,低潮滩为互花米草和海三棱藨草群落配对样线。结果表明,互花米草入侵对东滩湿地高潮滩和低潮滩的土壤温度和p H均无显著影响,且所有群落土壤p H值均在8.0以上。在高潮滩,与芦苇群落相比,互花米草入侵显著降低了土壤盐度、硫酸盐和Fe(III)/Fe(II)比率,而在低潮滩,与海三棱藨草群落相比,互花米草入侵对土壤盐度和硫酸盐无显著影响,但显著增加了土壤Fe(III)/Fe(II)比率。无论是高潮滩,还是低潮滩,与土著植物群落相比,互花米草入侵均显著增加了植物生物量,增加了土壤有机碳和微生物碳含量,而对占土壤总碳60%以上的无机碳含量无显著影响。互花米草入侵可以显著影响长江河口湿地部分土壤理化性质,且对不同潮位的部分土壤理化性质的影响有明显分异,进而可能会对长江河口湿地的生物地球化学过程及生态系统的结构和功能产生重要影响。     

三峡工程与长江中游浅层承压水动态

三峡水库正常运行后,坝下枯季下泄流量增加,将使荆江水位比建坝前抬高１－２ｍ。由于长江与两侧浅层承压水有着十分密切的联系。长江枯季水位升高将阻滞两岸地下水向长江排泄,从而使两岸承压水位相对抬高。观测研究表明,长江对承压水动态的影响程度随距离的增加而减弱,二者成分段线性反比的关系。在龙口观测剖面,如长江水位升高１ｍ,则在距离为０－１ｋｍ地段,承压水位将抬高１－０．２ｍ;在１－４ｋｍ地段,抬高０．２５－     

三峡工程与长江中游沿江产业带建设

讨论了长江中游沿江产业带发展条件、限制因素和未来发展，指出三峡工程的建设将对长江中游产业的布局和经济发展带来深刻的变化；防洪作用促进中游两岸大型工业项目的兴建，调整现有沿江城镇的布局，使之结构趋于合理化；电力供应经解能源的紧张状态，改善航运条件，发挥长江黄金水道的综合效益。当然，由于坝下河道冲刷，对现有的码头带来一定的影响，由于冬季水位抬升引起两岸低湖田地下水位上升，加剧两岸土壤潜育化和沼泽化。     

三峡工程对长江中游地下水动态和土壤潜育的影响

通过对长江中游四湖地区地下水动态观测数据分析得出，长江对沿岸平原地下水影响程度随距离增大而逐渐减弱。用遥感技术和实地调查，确定了潜育化、沼泽化土壤在四湖和沿庭湖地区分布以及潜在威胁面积。并依此分析了三峡工程对土壤潜育化沼泽化的影响。在大量调查和田间试验的基础上，提出了适用于当地的潜育化沼泽化土壤改良利用途径。     

长江河口北槽浮泥消长过程的现场观测

2 0 0 0年 8月 2 1～ 2 4日 (小潮汛 )和 9月 3～ 6日 (派比安台风过后 ,寻常潮 )在长江河口北槽下段通海航槽中进行定点观测浮泥潮周期变化过程及影响要素 ,本文对这些现场观测资料进行了描述和综合分析。长江河口北槽浮泥由细颗粒粘粒泥沙组成 ,中值粒径为 7.2 3μm ,小于 4 μm极细颗粒泥沙占 32 .7% ;浮泥的发育和运动存在明显的大小潮和涨落潮周期和风暴潮变化规律 ,实测小潮落憩浮泥厚为 0 .96m ,涨憩为 0 .78m ,涨急为 0 .2 0m左右 ,寻常潮落憩浮泥厚为 0 .73m ,涨憩为0 .5 3m ,涨急为 0 .17m左右。若遇小潮汛大风 ,因水位低 ,流速小 ,风浪对潮滩冲刷强 ,带入河槽泥沙多 ,河槽浮泥发育良好 ,反之 (大潮 )浮泥发育差。可见 ,北槽浮泥形成、发育和消失与泥沙来源、水流速等因素有关 ,若遇盐水楔入侵 ,更有利于浮泥充分发育 ;北槽浮泥容重均较小 (γs <1.2 5t/m3) ,而且活动性较大 ,对适航水深没有明显影响作用     

长江口拦门沙及水下三角洲的动力沉积和演变

分析了长江河口拦门沙和水下三角洲及河口和邻近水域的水系和水团的特征，论述了河口混浊带羽状锋系的分布移动规律，并对河口拦门沙的物理，化学，生物及地质屏障效应作了评估。通过对泥沙分布，沉积率和沉积程序的研究，探明了河口拦门沙及水下三角洲的泥沙交换和演变。根据以上所述，探讨了长江河口深水航道的选址问题，为有关管理部门提供了科学的数据。     

长江河口越江工程在上海港建设中的重要作用

探讨了连接上海，崇明和江苏海门的长江河口桥隧工程在连接河口岛屿间交通，发挥崇明的区位优势，促进地区经济发展以及在上海港建设中的作用。详细论述了越江工程完成后上海新港的扩建，根据河口河水岸线的分布，提出了在横沙岛东滩修建人工岛的设想，最后对几种越江方案进行了分析比较，提出了作者的看法。     

长江河口近岸水体自然净化作用及其初步评价

按照水体的净化机理，结合长江口和上海滨岸带近岸水体的物理、化学和生物等因素的实际特征，对近岸水体的自然净化作用进行了阐述和分析。并在历史资料和实测资料基础上，就近岸水体的自然净化作用进行了评价。评价结果表明，因长江河口近岸水体存在较强的自然净化作用机制，近岸水体体的自然净化能力较强，环境容量较大，但由于污染物输入量的不断增加，部分岸段近岸水体的环境质量有逐渐下降的趋势；近岸水体的自然净化作用具有明显的季节性变化，长江口南岸水域洪水季节水体的自然净化作用比估水季节强，而杭州湾北岸水域的自然净化作用表现为相反的变化趋势，因此建议在近岸污水排放过程中应考虑近岸水体的净化能力，遵循水体的自然净化作用规律。     

三峡工程蓄水运用对长江口径流来沙的影响

三峡工程蓄水运用后,下游来沙量大大减少,直接影响长江口的径流来沙量。依据实测资料,统计计算了宜昌、大通及中间水文站各粒径组泥沙多年平均输沙量。考虑到沿程冲淤变化及区间支流来沙,建立了上下游水文站各粒径组泥沙输沙量之间的对应关系,初步探讨了宜昌和大通两站不同粒径组泥沙输沙量之间的关系。在此基础上,根据一维数学模型的计算结果,分析了三峡工程蓄水后宜昌站各粒径组泥沙的来沙量的减少及大通站各粒径组泥沙输沙量相应的变化。结果表明：在输沙总量上,大通站输沙量中的70％来自宜昌上游河道,其余的则来自区间的补充;如果考虑不同粒径组,则细颗粒对上游来沙的依赖程度高于中等粒径泥沙,三峡建库后,在不考虑沿程冲刷恢复的条件下,宜昌上游来沙量减少了71.7%,通过大通站的输沙量较建库前减少了40％;其中细颗粒减少的程度低于中等粒径颗粒。     

长江河口淡水资源利用与避咸蓄淡水库

开发利用长江口的淡水资源,首先要研究河口水质的污染程度以及咸潮入侵的时空变化规律。长江河口水质除边滩存在局部污染外,主槽水质良好。长江口南支、南港、北港盐水来源主要有北支倒灌和外海盐水直接入侵两种形式,盐水入侵具有周日、半月、季节和年际变化规律,由于北支倒灌咸水团的影响,低盐度值往往出现在大潮期和涨憩附近,通过修建边滩水库,达到控制引水时间、避咸蓄谈的目的。最长连续超标天数的推算是确定水库库容的关键问题,采用数理统计、二维数值模拟、ARMAX模型＋Markov模型等方法推算,几种方法相互印证,计算结果基本上符合实际情况。“避咸潮取水,蓄淡水保质”,这是宝钢干部、科技人员总结出来的长江河口引水经验。长江口取水工程由取水系统、调蓄水库和输水系统等三大部分组成。长江口避咸蓄淡水库的成功经验,对沿海潮汐河口的淡水资源开发利用具有示范作用。     

三峡工程的环境与移民问题

三峡水利枢纽是在长江上修建的世界第一大水电站,它规模宏大,举世属目,具有巨大的防洪,发电,航运等综合效益,是开发治理长江的骨干工程。三峡工程建设将对生态与环境产生广泛而深远的影响,为国内外所关注。它的有利影响主要在长江中下游,能有效地抗御洪水和提供巨量的清洁洁能源;不利影响主要是在库区,将形成库区淹没和大量移民。     

长江河口上边界床沙粒径的长期变化及其原因

大通水文站和泥沙观测断面位于长江河口的上边界。长江下游从大通（潮区界）至长江口门的距离长达680 km。20世纪80年代以来,长江流域日趋强烈的人类活动,显著改变了长江入海水文和泥沙数量和特性,从而对长江下游至河口动力地貌和动力沉积产生了显著影响。主要研究长江潮区界大通断面20世纪50年代以来床沙粒径的长期变化。1977~2004年床沙粒径 (〖WTBX〗d〖WTBZ〗50) 有一稳定增大的趋势,这主要是对上游河道悬沙来量持续减少的响应。值得注意的是床沙粗化过程是发生在该河床长期加积的背景上的。研究表明：导致床沙粒径粗化的原因,主要是上游河段进入本河段床沙粒径的增加和本河段冲淤过程中悬沙与床沙颗粒的交换。随着三峡水库的正常运行和其它大型水库的建设,预计未来几十年长江上游悬沙来量将进一步大幅度下降,可以预计,长江潮区界河段的床沙粒径将继续呈现增大的趋势。〖     

长江河口潮区界溶解态无机氮磷的通量

利用长江河口潮区界大通站的水质资料探讨了溶解态无机氮、磷浓度和通量的变化。结果表明：NO3^-,NH4^ ,DIN的浓度随季节变化不明显，而NO2^-,PO4^3-的浓度是枯季较高、洪季较低：1963－1984年间，NO3^-,NO2^-,NH4^ 、DIN和PO4^3-的年平均浓度分别为17．1、0．43、7．1、24．7、0．19μmol/L，平均通量分别为33．1、0．51、3．67、10．5和0．54kg/s，平均年通量分别为104.44,1.61,11.56,33.1和1.70万t；溶解态无机氮、磷的通量由于受到流量的影响而在年内分配不均匀，其中NO3^-,NO^-,NH4^ DIN和PO4^3-在洪季的通量分别为全年的72．9％，58．1％、69．2％、71％和68．3％；NO3^-,NO2^-，DIN年通量的总变化趋势是稳步上升，且与氮肥使用量成高度显著的正线性相关。1998年，NO3^-,NO2^-,NH4^ 和PO4^3-的年通量分别为477．3，1．356、3．097和2．296万t。     

河口切变锋引起的滩槽泥沙交换效应

切变锋是河口湾锋系中最为常见和最易观察到的锋面类型。本文对长江口的切变锋进行现场观察和滩，槽同步水文资料分析，简述了长江口切变锋发生的部分和基本特性，提出了切变锋引起的滩，槽泥沙呈现螺旋形交换形式等论点。     

三峡工程对洞庭湖水位影响研究

利用河流动力学Ｓａｉｎｔ Ｖｅｎａｎｔ方程组，通过建立描述长江水情的数值模式，进行三峡工程对长江城陵矶站水位影响预测。在预测结果的基础上，根据城陵矶站与洞庭湖各湖区水位代表站的水位相关关系，研究三峡工程对洞庭湖水位的影响。