长江河口盐水入侵对大通和三峡大坝径流量变化的响应时间

长江河口盐水入侵主要决定于径流量和潮汐。以往径流量由大通观测值给出，但大通离河口620km，影响河口盐水入侵的并非当日径流量，大通径流量经多长时间影响到长江口盐水入侵至今尚无答案。若在特枯情况下长江口水源地长时间取不到淡水，需三峡水库应急放水，河口盐水入侵对之响应时间从未做过研究。本申请项目通过现场观测和三维数值模拟，对上述问题开展研究。研究内容包括：收集历史观测资料，分析在径流量突变的情况下盐水入侵的响应；在三峡水库开始蓄水后长江河口现场观测，了解水文和盐度的响应；基于长期应用和改进的河口盐水入侵三维数值模式，建立拟合岸线和局部加密网格，将河流上游开边界分别设置到大通水文站和三峡大坝，综合考虑径流量、潮汐、风应力、地形等多种动力因子，数值计算和动力分析长江河口盐水入侵对大通和三峡大坝径流量变化的响应时间。本项目对河口盐水入侵的研究具有重要的科学意义，对利用河口淡水资源具有重要的应用价值。

本项目设计了计算区域从三峡大坝至长江口外陆架的三维高分辨率网格，综合考虑潮汐、径流、风应力和河势等的作用，揭示了长江潮流界和潮区界与河道径流量的定量变化关系、河口盐水入侵对大通和三峡大坝径流量变化的响应。.通过统计河道沿程断面的流量方向变化，得出了洪季和枯季在不同水文频率大通径流量下潮流界和潮区界与径流量的定量关系。.在大通枯季径流量恒定12000m3/s的基础上，分别在小潮后中潮期、大潮期、大潮后中潮期和小潮期增加径流量3000m3/s，持续时间1天，青草沙水库、陈行水库和东风西沙水库分别在大通径流量发生改变后6.0天、5.0天和3.5天左右盐度差值下降达到最大，2月可取水时长在小潮后的中潮大通增加下泄径流量分别约为211.5小时、274.2小时和160.4小时，在大潮期间增加大通下泄径流量分别约为212.0小时、277.5小时、159.3小时，在大潮后的中潮期间增加大通下泄径流量分别约为226.5小时、289.2小时和165.8小时，在小潮期间增加大通下泄径流量分别约为209.3小时、280.8小时和161.1小时。本项目还分析和给出了不同潮型下水库取水口盐度开始响应的时间和盐度变化持续的时间。.在特枯水时期，在长江径流量7000m3/s的基础上，数值模拟和分析不同潮型期间、增加不同径流量和持续时间不同情况下三峡增加下泄径流量对河口盐水入侵和淡水资源的影响。在大潮、中潮和小潮期间三峡水库增加下泄径流量5000m3/s，持续时间5天，青草沙水库可取水时长分别为9.2小时、0小时和0小时，水库取水口盐度响应达到最大的平均时间为17.5天。在同一潮型（大潮）三峡水库下泄径流量增加3000m3/s、5000m3/s和7000m3/s情况下，青草沙水库的取水时长分别为0小时、65.8小时和44.0小时。在大潮期间增加相同的径流量、持续时间分别为3天、5天和7天三种情况下，随着持续时间的延长，盐度下降量值逐渐增大，青草沙水库可取水时长分别为0.8小时、9.2小时和16.8小时。本项目还详细分析了特枯水时期三峡水库在不同潮型、下泄量和下泄时间情况下增加径流量对河口盐水入侵影响和水库取水口盐度开始响应时间和盐度变化持续时间。