長江口北支中束窄工程對周邊水動力和水質影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、自二十世紀五十年代以來，隨著北支河槽的沖淤演變，長江口北支一直淤積變窄，出現(xiàn)了北支懸沙和咸潮倒灌進入南支的問題。尤其是八十年代以來，北支的潮流徑流交匯點向下游移動，使這一問題更加突出，嚴重影響了該地區(qū)城市的發(fā)展和居民的生產(chǎn)生活。為避免大量泥沙和咸潮通過北支倒灌入南支，威脅上海市的用水安全，上海市準備實施旨在解決“咸潮倒灌”現(xiàn)象的“北支中束窄”圍填海工程。中束窄工程采用圍海造地的方案，將水域圍填成土地，讓崇明島東北部向外擴展，以縮小北支的

2、徑口。
　　本文首先主要詳細介紹了國內(nèi)外數(shù)值模型的研究進展，其中包括水動力、鹽度、水質等幾個方面；介紹了國內(nèi)外圍填海工程的發(fā)展狀況和長江口的各方面的研究現(xiàn)狀；介紹了長江口及附近區(qū)域的位置，以及此區(qū)域的水文情況，氣象條件以及社會環(huán)境概況；系統(tǒng)地闡述了MIKE數(shù)學模型中涉及到的基本控制方程及模型數(shù)值方法。
　　本文的研究目標主要為，利用MIKE三維數(shù)值模型，并且把考慮了水體斜壓的基礎上開啟了溫鹽模塊（TS）模塊的水動力模型（HD

3、）和水質模型（Eco lab）耦合在一起，建立大尺度數(shù)值模型，對長江口水域進行數(shù)值模擬，并從潮位、水流、溫鹽等幾方面進行擬合驗證，并分析其分布特征。以大尺度模型為基礎構建小尺度模型，并對小尺度模型重復驗證，用無機氮、磷酸鹽和葉綠素a的實測分布圖進行驗證，并分析營養(yǎng)鹽的分布特征。
　　在已驗證好模型的基礎上，增加工程影響，并對北支中束窄工程對附近水域水動力、鹽度及水質的影響進行分析。中束窄工程圍填后，北支漲憩潮位明顯降低，落憩潮位影

4、響復雜。圍填后，北支流速均有一定程度的降低，北支上段汊口處受到南支漲潮的影響，漲急流速有增大趨勢。北支束窄工程對鹽度的影響趨勢為北支區(qū)域鹽度值有明顯的降低，對冬季北支咸水倒灌進入南支起到了明顯的控制作用。工程實施后，在冬季，北支河口磷酸鹽、無機氮與Chla含量增加明顯；北支中上段磷酸鹽及無機氮含量略有下降，葉綠素a的含量略有增加。工程實施后，在夏季，北支中上段磷酸鹽、無機氮和葉綠素a的含量略微下降；北支河口的無機氮和磷酸鹽增加明顯，葉綠