长江是我国第一大河流,由于其河口同时受到径流和潮流的双重作用,河道形势多变以及人类活动的影响,致使该地区的盐水入侵情况异常复杂。长江河口地区人口密集,经济高度发达。盐水入侵严重威胁着上海及周边地区的水库取水安全。随着长江中上游大型水利工程以及长江口深水航道工程的兴建,导致长江的径流量和长江口的河势发生变化,一定程度上会引起长江口盐水入侵的时空分布变化。同时这种变化本身也会对长江河口地区的自然环境与社会经济产生影响,因此研究河口盐水入侵长度,不仅具有学术价值,更加具有现实意义。随着计算机技术和数值计算方法的发展与进步,越来越多的学者将数值模拟方法应用在各个河口盐水入侵的研究。尽管现在已经有了较为成熟的三维数值模型模拟研究复杂的盐水扩散混合等物理过程,但对于广大专家学者们而言,提出或改进一种相对简便实用、精度较高的解析模型仍是十分必要的。本文通过研究发现,目前常用解析模型存在以下不足:(1)所率定得到的口门处扩散系数不符合洪枯季流量的变化特征(洪小枯大),在物理上是不合理的;(2)需要大量(至少两次)沿程实测数据进行率定验证,在资料偏少的河口无法应用,普及性较差;(3)模型预测入侵长度的精度有待进一步提高。本文以盐水入侵长度的预测为目的,简述了长江口的水文特性及其对盐水入侵的影响和盐水入侵的时空分布规律,总结了国内外对河口盐水入侵长度研究的成果和方法。并就理想河口,在典型盐度对流扩散模型的基础上创新性地加入了密度流的因素,通过推导得到了密度流估算公式;构建了纵向一维盐度扩散模型,探讨了河口盐度稳态解析解的计算方法,得到了相应的盐水入侵及其长度公式;结合“平均盐度率定、最大盐度验证”的思路提出了河口盐度稳态解析解的率定验证方法;最后成功应用于长江口北槽盐水入侵的研究中。研究结果经比较、分析和应用表明:(1)考虑密度流影响后的盐水入侵模型所率定得到的口门处扩散系数在物理上是合理的;(2)模型计算得到的盐度沿程分布更符合实际,因而所得到的入侵长度也更为合理,并且预测精度得到一定的提高;(3)利用单测次资料即可完成模型的率定验证,不仅提高了实测数据的利用率,而且有利于模型的进一步推广应用;(4)模型可应用于环境变迁(如海平面上升)和人类活动等各种条件下盐水入侵及其长度的预测分析。