磨刀门咸潮上溯对河口拦门沙地形变化的响应研究

作     者：林中源 胡晓张 邹华志 张光 陈睿智 唐琦 

作者机构：水利部珠江河口治理与保护重点实验室 中山大学海洋科学学院 珠江水利科学研究院 

出 版 物：《水资源保护》 (Water Resources Protection)

年 卷 期：2024年

学科分类：07[理学] 08[工学] 0707[理学-海洋科学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：广东省水利科技创新项目(2023-01) 水利部重大科技项目(SKS-2022005) 

主　　题：咸潮上溯 河口拦门沙 FVCOM 盐度通量 

摘      要：近些年珠江口磨刀门咸潮上溯发生频次增多、上溯距离增加、发生时间提前、持续时间延长，区域供水安全挑战日益增大。本文采用磨刀门拦门沙地形变化前后的2005和2020年份实测地形资料，通过FVCOM三维数值模型，对比分析了咸潮上溯对河口拦门沙地形变化的响应，并探讨了拦门沙萎缩对盐分输运的影响机制。研究发现，拦门沙萎缩后导致磨刀门水道各取水口表、底层盐度差增大，水体层化程度增强，下游至上游层化增强程度逐渐减小，广昌泵站势能异常最大值增大25.2J/m3，马角水闸、平岗泵站、竹洲头泵站依次增大8.3、2.9、0.2J/m3。拦门沙萎缩后未改变磨刀门水道咸潮上溯规律，半月潮周期盐度峰值依然出现在小潮后的中潮期。但拦门沙对咸潮上溯有较大阻碍作用，底层15psu等盐线最大上溯距离向陆推进5.1km，对于取水更为重要的表层0.5psu等盐线最大上溯距离向陆推进2.9km。稳定剪切盐通量显著增大是拦门沙萎缩后咸潮上溯加剧的主要原因，并叠加潮汐震荡盐通量增大的影响。本文可为河口治理与开发、区域供水安全保障提供一定借鉴。