三峡和南水北调工程联合运行对长江河口盐水入侵影响初步研究.pdfVIP

三峡及南水北调工程联合运行 对长江河口盐水入侵影响初步研究 黄惠明王义刚 7河．坶大学沿岸0：击硬鼽护款订高；4i小．吱g：；ji。：『：j；革学：：-．i1苏南京210098) 摘要：研究表lF：，长江口盐水入侵受大通流量的影响较大，i酊未来三峡及南水北调：L程竣工运行必然对大 通流量产生影q≈，进而改变长江口盐水入侵的强度及长度。在陶家自然科学基金重点项目“长江流域调水 工程对河口环境的影响及对策”资助下，本文从南水北调与三峡水库联合运行对非洪季大通月入海流量产 生的影响出发，利用一、二维水流、盐度数学模型就长江口的盐水入侵进行了初步研究、分析。研究表明， 两工程联合运{j后，长江口能水入侵的基本形态不会发生本质性变化，但在柚水年枯季大、中潮期间，盐 水入侵的危害将仃所加剧，尤其在三峡薷水、南水北调调水期间，大通径流量有较大幅度的减小，此时盐 水入侵的危害心压也较大。 关键词：盐水入侵互峡南水北调径流量 1引言 盐水入侵足潮汐河口普遍存在的问题。长江口地区人口稠密，工农业生产发达，因此盐 水入侵不仅亢接影响到沿岸居民的生活用水和工业用水，也影响到农业灌溉用水及水产养殖 等。根据国际公共给水标准，饮用水的含氯度一般不能超过250PPm，水稻育秧用水不超过 600PPm，一般灌溉用水要小于“OOPPm，而工业用水也对氯化物有规定，以宝山钢铁厂源 水要求指标为例，其要求氯化物的月平均值为50PPm，最高不能超过200PPmtmll】。但实际 上，长江口盐水入侵的时候，水体的含氯度往往远远超过标准值，如2001年9月大潮期 间，盐水入侵引起陈行水库水质超标达5—6天，含氯度高达590PPmt31。同时长江口由于 其三级分叉、四口分流格局的特性及南北支分流比的巨大差异，北支盐水倒灌入南支的情况 非常严重，往往使南支形成盐度“高一低一高”的现象，极大的影响了南支的工农业生产及居 民的生活。 以往的研究表明，长江口盐水入侵主要受到三大方面因素的制约，分别为地形、潮汐潮 流及上游径流超。而从目前长江口的变化及发展趋势来看，前二者在短期内是不会发生巨大 的或根本性的变化的，唯有上游的径流量在今后相当长的时段由于受到三峡及南水北调等水 利工程的影响可能发生较大变化，进而对长江口盐水入侵的长度、强度及北支盐水倒灌等产 生影响。 因此本文考虑未来三峡水库及南水北调工程全部建成运行之后，在长江口下泄流量降低 的背景下，利用一、二维数学模型就枯季大、中、小潮期间长江口盐水入侵的情况和北支盐 ’ 水团倒灌入南支的路径及扩散的范围等情况进行了初步的研究。 2三峡及南水北调工程联合运行对大通下泄流量变化的影响 2．1 大型水利工程建成运行前大通流量及长江口盐水入侵情况 长江入海径流量巨大，且具有明显的丰、枯季节变化。据大通1950--2005年流量资料 分析(见表1)，长江多年平均下泄流量达28467m3／s，每年的6--9月是长江丰水季节，各 月平均下泄入海流量均在40000m3／s以上，河VI段基本为淡水所控制，盐水入侵影响甚微。 每年的12月至翌年的3月为长江枯水季节，各月平均下泄流量一般均在16000m3／s以下， 盐水入侵影响显著。每年的4--5月和10--11月为丰枯水交替季节，其下泄流量介于丰、枯 季之间。除特殊枯水年份，一般南支水源地遭受盐水入侵的机率也较小。 本文得到国家自然科学基金重点项目“长江流域调水等工程对‘；-q-u环境的影响及对策”资助 16 表1 长江大通水文站多年平均各月下泄入海流量统计(m’／s) 月份 10 ll 12 I 2 3 4 5 6～9 柏水年 2695918866116788666 9378 12539196452759l P=75％ 平水年 3221922547139561022l11542154332347832639 P=50％ 丰水年