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咸界对潮汐和径流响应关系的综合研究

【摘要】:最远咸界与潮汐潮型、径流流量有着密切联系,本文所用的上游径流量为前2日梧州流量与前1日石角流量之和。在不同潮型过程中,0.5‰最远咸界走势对上游径流量有不同的响应关系,具体分析如下。当上游径流量发生变化,偏离此值不大时,尽管流量会对咸界走势造成一定影响,但最远咸界走势受潮汐影响仍明显大于受径流影响。

最远咸界与潮汐潮型、径流流量有着密切联系,本文所用的上游径流量为前2日梧州流量与前1日石角流量之和。在不同潮型过程中,0.5‰最远咸界走势对上游径流量有不同的响应关系,具体分析如下。

图5(a)、(b)为2007年11月10日~2008年2月10日(其中2007年12月26日~2008年1月1日数据缺失)期间的0.5‰最远咸界与上游径流量、外海潮汐关系图。可以看出,在上游径流量和外海潮汐的综合作用下,0.5‰最远咸界走势变得异常复杂。

在潮汐由小潮—中潮—大潮变化的过程中,潮汐动力逐渐增强,最远咸界逐步向上游推进,当上游的径流量突然增大时,最远咸界上移趋势有所减缓;当上游径流量大幅减小时,最远咸界上移趋势加剧,咸潮入侵强度增大。在潮汐由大潮—中潮—小潮变化的过程中,潮汐动力逐渐减弱,最远咸界逐步向下游移动,期间如上游径流量突然增大,最远咸界下移趋势将有所加剧,咸潮入侵强度减弱;如上游径流量突然减小,咸界下移趋势将减缓。

图5 0.5‰最远咸界与上游径流量、外海潮汐综合响应关系

2007~2008年枯季,上游径流量一般在1300~2600m3/s范围内变化,大部分时段平均流量维持在2100m3/s左右,当流量稳定在此值附近时,0.5‰最远咸界主要受潮汐涨落的影响,咸界走势与潮型变化基本一致,见图5(a)和(b)。当上游径流量发生变化,偏离此值不大时,尽管流量会对咸界走势造成一定影响,但最远咸界走势受潮汐影响仍明显大于受径流影响。具体来说,当上游径流量小于此值时,最远咸界变化表现出负斜率的走势,如十一月初一至十一月十五期间,上游平均径流量为1700m3/s,此时潮汐对咸界变化的影响起主要作用;当上游径流量大于此值时,最远咸界变化表现出正斜率的走势,如十月初一至十月初七期间,上游平均径流量为2400m3/s,上游来水量虽有增大,但咸界受潮汐的影响仍明显大于受径流的影响。当上游径流量显著增大至4000m3/s以上时,咸界受径流的影响将大于受潮汐的影响。例如,春节前后上游平均来水量增至4700m3/s,十二月二十三至正月初一为小潮到大潮转变阶段,最远咸界本应向上游推进,但由于受到上游径流量突增的影响,最远咸界向下游大幅移动,见图6。

图6 0.5‰最远、最近咸界及相应的咸界变动范围

由以上分析可知,当上游平均径流量在2100m3/s附近时,0.5‰最远咸界变化主要受潮汐影响;当流量发生变化,偏离此值不大时,0.5‰最远咸界变化相应地表现出正斜率和负斜率的走势;当上游径流量显著增大至4000m3/s以上时,0.5‰最远咸界变化受径流的影响将大于受潮汐的影响。