2006年夏季長江河口水鹽學(xué)特征分析

0長江河口鹽水入侵特征2006年夏天，四川盆地持續(xù)了40天多的干燥。6月至8月，年平均氣溫40的天數(shù)超過40天，在過去100年中非常罕見。重慶漢灘水文站記錄的水位也超過了100年的最低水位。19日8點(diǎn)。8月，宜昌水位僅為40.79m，比1994年的41.40m低0.61m。受影響，平均河流兩岸的太平口、松滋口和歐池口的水位低于記錄以來的同一平均值。安鄉(xiāng)河、松滋河（東支）和歐池河相繼中斷。9月29日下午2點(diǎn)，長江武漢關(guān)水位下降至15.98m，1865年測得的平均值為同年最低值。長江大通站5-12月和1月近45年月平均徑流量分別為33600,40600,50800,44600,40200,33500,23100,14500和10900m3/s,在2006年5-12月和2007年1月大通站月平均徑流量分別為30700,38500,37300,27400,19100,14600,13800,13400和10500m3/s(據(jù)長江水利委員會網(wǎng)站()上記錄的每日大通徑流量資料),各月平均徑流量比多年月平均徑流徑流量分別減少8.6%,8.2%,26.6%,38.6%,52.5%,56.4%,40.3%,7.6%和3.4%(見圖1),可見2006年8-11月份長江徑流量大幅下降,其中9月和10月徑流量下降了一半以上.長江河口鹽水入侵主要與徑流量和潮汐潮流有關(guān)[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13].在歷史上特枯水文年,長江河口經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重的鹽水入侵.例如在1978年11月-1979年5月,長江出現(xiàn)長時(shí)間的低徑流量,致使崇明島被鹽水包圍長達(dá)3個(gè)多月,給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民用水造成了嚴(yán)重的困難.2006年夏季長江低徑流量會對長江河口鹽水入侵產(chǎn)生怎樣的影響?針對這個(gè)問題,華東師范大學(xué)河口海岸學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室組織了兩次長江河口現(xiàn)場觀測,本文將基于實(shí)測資料分析該年低徑流量下長江河口的鹽水入侵.1通徑流逐年變化兩次現(xiàn)場觀測的時(shí)間分別為2006年10月9日的大潮船測走航和11月15日至12月13日的定點(diǎn)觀測.從2006年10-12月的間斷觀測期間,長江大通徑流量逐日變化較為顯著,10月1-4日徑流量在12500-14500m3/s,10月5-8日徑流量在15000-15800m3/s,15日下降至12600m3/s,21日上升至16900m3/s,此徑流量一直保持至11月7日,之后快速下降,11月16日為11500m3/s,維持到26日,之后快速上升,12月6日徑流量為16500m3/s,之后又下降,至12月31日為11700m3/s(見圖2).1.12潮流觀測站:“中bz”至“中bz”2006年10月初,大通徑流量僅為13000m3/s左右,遠(yuǎn)低于多年平均值33500m3/s.當(dāng)時(shí)估計(jì)長江河口會發(fā)生嚴(yán)重的鹽水入侵,故在10月9日實(shí)施了現(xiàn)場觀測.由于長江河口南支受外海鹽水入侵和北支鹽水倒灌的雙重作用,為了全面了解鹽水入侵的情況,采用走航觀測:一條船從北支上游青龍港開始(見圖3中BZ站位),隨漲潮流觀測至崇頭ZH8站位,再隨落潮流觀測至陳行水庫外側(cè)ZH16站位,以觀測北支鹽水倒灌;另一條船從南槽口10m水深處FH1站位隨漲潮流向西觀測至吳淞上游的FH11站位,以觀測外海鹽水入侵.采用OBS垂向測剖面,同時(shí)取水樣測量鹽度,校正OBS測量的鹽度.觀測結(jié)果表明,長江河口在大潮期(農(nóng)歷八月十八)發(fā)生了嚴(yán)重的鹽水入侵(見圖4),北支向南支倒灌的鹽水在南支分叉口崇頭底層鹽度達(dá)21,表層鹽度達(dá)到17,鹽水倒灌十分嚴(yán)重.北支倒灌鹽水在南北支分汊口南支水域,底層鹽度大于表層鹽度,垂向分層明顯,南支中上段其它水域因強(qiáng)烈潮混合作用垂向分布均勻.南槽外海的鹽水入侵也較嚴(yán)重,在白龍港鹽度達(dá)到了6.在陳行水庫取水口外側(cè),鹽度達(dá)到1.3,超過鹽度取水標(biāo)準(zhǔn)0.5.淡水僅出現(xiàn)在吳淞一帶較小的范圍內(nèi).一般在常年的10月,很少發(fā)生較強(qiáng)的鹽水入侵.2006年10月發(fā)生如此強(qiáng)的北支鹽水倒灌很少見,造成的原因是當(dāng)時(shí)長江徑流量僅約13000m3/s,即是長江流域的嚴(yán)重干旱導(dǎo)致的低徑流量引起了鹽水入侵的大幅提前.1.22鹽水倒灌的性質(zhì)為能得到較長時(shí)間序列的鹽度資料,在崇頭和陳行水庫外側(cè)各放置一臺OBS(見圖3),自動連續(xù)觀測表層鹽度,觀測時(shí)間間隔為2min,從2006年11月15日至12月13日,共29d.從鹽度變化的過程看,在崇頭前一個(gè)鹽度最大值出現(xiàn)在11月23-24日(農(nóng)歷十月初三-初四),達(dá)到2.4;后一個(gè)鹽度最大值出現(xiàn)在12月8日(農(nóng)歷十月十八),達(dá)到1.4(見圖5).可見,盡管觀測到的是表層鹽度,但北支鹽水倒灌十分明顯,尤其是11月23-24日的倒灌.12月8日鹽水倒灌相對較弱的原因,可能與前期徑流量升高有關(guān)(見圖2).從圖6可見,觀測期間青龍港最高潮位出現(xiàn)在農(nóng)歷九月三十至十月初一,以及農(nóng)歷十月十四至十五,后者高潮位比前者略大.上述崇頭鹽度最大值分別出現(xiàn)在初三-初四和十八,為大潮后期,比青龍港最高潮位滯后了約3d,原因在于倒灌鹽量的累積作用.在陳行水庫,前一個(gè)鹽度最大值出現(xiàn)在11月25-26日,達(dá)到2.0;后一個(gè)鹽度最大值出現(xiàn)在12月10日,達(dá)到1.3.可見,陳行水庫受北支鹽水倒灌影響明顯,從崇頭處的倒灌高鹽水,隨漲潮流和落潮流上下振蕩,受徑流作用下移.從兩站鹽度最大值出現(xiàn)的時(shí)間比較,可知崇頭高鹽水下移至陳行水庫大約需要2d時(shí)間.這個(gè)時(shí)間差對于陳行水庫的調(diào)度是很重要的:只要監(jiān)測到崇頭鹽水倒灌嚴(yán)重,那么還有大約2d的時(shí)間作應(yīng)急準(zhǔn)備.船只定點(diǎn)觀測一般僅26h左右,無法得出上述北支高鹽水進(jìn)入南支后到達(dá)陳行水庫的時(shí)間.按照水務(wù)部分規(guī)定,當(dāng)鹽度超過0.5,江水就不能作為水源供居民飲用.觀測期間長江徑流量均超過12000m3/s,所對應(yīng)的上述兩次鹽水入侵,陳行水庫的最長不宜取水時(shí)間分別達(dá)到4d和3d.2鹽水入侵嚴(yán)重2006年夏季,長江流域發(fā)生特大干旱,徑流量大幅下降,7-11月各月平均徑流量比相應(yīng)多年月平均徑流量分別下降了26.6%,38.6%,52.5%,56.4%和40.3%.2006年10月9日,觀測到長江河口在大潮期發(fā)生嚴(yán)重的鹽水入侵.北支向南支倒灌的鹽水在南支分叉口崇頭底層鹽度達(dá)21,表層鹽度達(dá)到17,鹽水倒灌十分嚴(yán)重,陳行水庫鹽度超標(biāo).長江河口發(fā)生較強(qiáng)的鹽水入侵,一般在12月至來年的3月.而據(jù)上海原水股份有限公司介紹,2006年9月長江河口就出現(xiàn)較嚴(yán)重的鹽水入侵,影響陳行水庫的取水.因此,2006年夏季特枯水文年使得長江河口鹽水入侵比常年提前了3個(gè)月.北支倒灌鹽水在南北支分汊口南支水域,底層鹽