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磨刀门是珠江八大口门中输水量最大的河口,也是西江的最主要出海口,毗邻江门、中山、珠海等城市,是中国经济发展最快的地区之一。近年来,该地区的咸潮入侵有加剧的趋势,严重影响到该地区人民的日常生活和生产,因此,咸潮入侵问题成为迫切需要认识和研究的重要课题。
本文在前人的研究成果基础之上,根据2009年12月10日至17日的现场水文观测资料,对磨刀门水道的动力特性和咸潮入侵的时空变化规律进行了分析。利用2009年11月1日至2010年2月1日的各站点实测水文资料,应用EFDC三维数值计算模型进行模拟,并针对风这一特殊影响因素,开展数值试验,对所得计算数据进行低通滤波处理,分析和探讨了有无风作用和不同类型风作用下的磨刀门咸潮入侵情况。结合河口动力学等学科的相关理论知识,对水体的层化状态和水体稳定性等相关问题进行了讨论。
研究表明:在冬季,风对磨刀门水道咸潮入侵影响显著。与无风情况相比较,在实际风向风速作用下,该区域表层落潮流和中底层涨潮流增强,加剧了垂向环流的发展,表中底层盐度均有大幅度增加,底层咸水入侵距离明显增长,河口层化趋势明显。在平均径流量条件下,不同类型风对咸潮入侵的影响各异,其中平均北风造成的威胁最大,相比较其它类型风,在平均北风作用下,表中底层盐度最高、底层咸水入侵长度最远,向陆盐度通量最大,层化最为明显;与之相反,平均南风对于该地区咸潮入侵有减缓的作用,表中底层盐度最低,底层咸水入侵长度最短,向陆盐度通量最小,且加强了各水层之间的混合;而北向大风对于该区域咸潮入侵的影响,介于上述两者之间。