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        珠江口咸潮影響因素分析

        2015-11-05 02:30:09黃炎慶
        中國科技縱橫 2015年2期
        關鍵詞:咸潮珠江口珠江三角洲

        黃炎慶

        (中山大學地理科學與規(guī)劃學院,廣東廣州 510275)

        珠江口咸潮影響因素分析

        黃炎慶

        (中山大學地理科學與規(guī)劃學院,廣東廣州 510275)

        本文對珠江口的咸潮情況及其主要影響因素進行了分析。分別論述了地形、海平面、風況和流量分配方式這4種因素對咸潮的影響機理。

        咸潮 地形 海平面抬升 風況 徑流 珠江口

        1 概況

        珠江三角洲大小河道324條,河道總長度約1600km,網河密度為0.81~0.88km/km2,是世界上網河密度最大最復雜的三角洲之一。[2]珠江口是弱潮河口,潮差較小,但由于河寬、水深較大,納潮容積較大。

        咸潮是嚴重危害城市供水安全的自然災害。每年到了枯水期以后,咸潮就開始入侵珠江三角洲網河地區(qū)。未來因環(huán)境污染、氣候惡化、全球變暖致使海平面上升等不利因子的發(fā)展趨勢無法在短時間內產生根本好轉,咸潮情勢將愈加嚴峻。[3]

        2 歷次咸潮基本資料

        1995年以來珠江口總共發(fā)生過7次災害性咸潮,并且均發(fā)生在頭年10月到次年3月的枯水期。一般從9月份開始,次年3~4月退出珠江三角洲地區(qū),12月至次年2月是咸潮活動最活躍的時期。[4]結合前人研究的成果和查閱資料整理得到1995年以來歷次咸潮情況,見表1。

        表1 歷次咸潮基本資料匯總

        3 影響因素分析

        3.1 河口及河道地形變化對咸潮的影響

        20世紀90年代以來,河道掘沙、河道整治等人類活動不斷加強,致使珠江三角洲和河口地區(qū)的河床普遍下切,而主潮汐通道的深槽加深。將2005年與1999年河道地形進行對比,得到西江干流平均下切2.0m,而北江干流平均下切1.5m。[2]珠江三角洲網河水道下切、河口和口外淺海區(qū)深槽加深,致使珠江河口與三角洲地區(qū)的潮汐通道更加通暢,有利于咸水的上溯,加重了咸潮的影響。

        3.2 海平面抬升對咸潮的影響

        全球氣候正在變暖,海平面逐年上升。從珠江口外的三灶站資料得到,自20世紀80年代以來,珠江口海平面約以每年0.14cm/a的速度上升,本區(qū)域海平面近20年來大約上升了0.02m。有關研究顯示,近年來海平面上升速度有加快的趨勢。作為背景因子,海平面上升會增大河口潮汐動力;而當上游徑流量一定時,三角洲河道水體含氯度比較容易受河口外潮位影響。[5]因此,我們得出結論:海平面上升會增大咸潮發(fā)生的幾率,擴大咸潮影響的范圍。

        3.3 風對咸潮的影響

        聞平等人對2004年12月5日至2005年12月16日于磨刀門觀測的逐時風力風向數(shù)據(jù)以及平崗站逐時含氯度資料做了統(tǒng)計分析,判斷哪種風向會顯著影響磨刀門水道咸潮入侵。將北、北北東、東北、東北東分為一組,東、東南東、東南、南南東分為一組,南、南南西、西南、西南西分為一組,分別分析其與相應逐時含氯度的關系。[1]結果顯示,北風~東北風對磨刀門水道咸潮入侵起到顯著的增強作用。不同的風向與風力直接影響咸潮的上溯速度,如果風向與海潮的方向一致則能夠加快其上溯速度,增大其影響范圍。[2]

        3.4 上游流量分配對咸潮的影響

        徑流是影響咸潮上溯距離最直接的因素。在上游來水較少的枯水年份,枯水季節(jié)(10月至次年的3月)咸潮入侵相對嚴重。實測資料顯示,流入伶仃洋的徑流有顯著的季節(jié)性,即上游徑流量減小,鹽度增大。[2]

        近十年來,西北江1996年2月、1998年12月~1999年3月、2000年2月、2001年1月、2003年12月~2004年3月咸潮活動期間,上游來水量(馬口+三水)少于2000m3/s,尤其以1999、2004年春季最為顯著,最枯流量位于1500~1600m3/s之間,1999年(1、2、3月),梧州和石角各月來水均為枯或特枯,梧州來水僅為983m3/s,2003~2004年的枯季,石角各月的來水均為較枯或特枯,梧州來水也僅為1194m3/s。[5]而在咸潮影響較?。ㄎ闯蔀模┑?002~2003年枯水期,梧州和石角各月份均為豐或平水偏豐。

        4 結語

        隨著河床的下切,河道納潮量增大,潮界上移,于是咸界上移,同時可以導致河道分流比發(fā)生改變,從而部分河道潮界和咸界下移。海平面上升會增加咸潮發(fā)生的幾率,擴大咸潮的影響范圍。不同的風向和風力直接作用于咸潮的推進速度,風向與海潮的方向一致時可以加快其推進速度,擴大其影響范圍。上游不同典型年流量的分配方式,年內流量的均化致使珠江水道相對于平水年枯季漲潮量減少,凈泄量增大,咸界均下移。這4種因素綜合作用,相互制約,影響著珠江口的咸潮變化。

        [1]聞平,陳曉宏,劉斌,楊曉靈.磨刀門水道咸潮入侵及其變異分析[J].水文,2007,03:65-67.

        [2]莫思平,李越,盧素蘭.廣州水道咸潮影響因素分析[J].水利水運工程學報,2007,04:36-42.

        [3]廖冬陽,潘鐵軍,董玉蓮.近年廣州咸潮情況及影響因素分析[J].環(huán)境,2008,S1:4-5.

        [4]賴榮康.珠海地區(qū)咸潮影響因子統(tǒng)計與分析[D].中國海洋大學,2011.

        [5]胥加仕,羅承平.近年來珠江三角洲咸潮活動特點及重點研究領域探討[J].人民珠江,2005,02:21-23.

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