长江口咸潮入侵扩散响应函数及初步应用

陈敏建; 胡雅杰; 马静; 闫龙; 周飞; 汪勇

doi:10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.005

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长江口咸潮入侵扩散响应函数及初步应用

陈敏建, 胡雅杰, 马静, 闫龙, 周飞, 汪勇

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陈敏建, 胡雅杰, 马静, 闫龙, 周飞, 汪勇. 长江口咸潮入侵扩散响应函数及初步应用[J]. 水科学进展, 2017, 28(2): 203-212. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.005

引用本文:

陈敏建, 胡雅杰, 马静, 闫龙, 周飞, 汪勇. 长江口咸潮入侵扩散响应函数及初步应用[J]. 水科学进展, 2017, 28(2): 203-212. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.005

CHEN Minjian, HU Yajie, MA Jing, YAN Long, ZHOU Fei, WANG Yong. Diffusion response function and preliminary application of saltwater intrusion in the Yangtze River Estuary[J]. Advances in Water Science, 2017, 28(2): 203-212. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.005

Citation:

CHEN Minjian, HU Yajie, MA Jing, YAN Long, ZHOU Fei, WANG Yong. Diffusion response function and preliminary application of saltwater intrusion in the Yangtze River Estuary[J]. Advances in Water Science, 2017, 28(2): 203-212. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.005

长江口咸潮入侵扩散响应函数及初步应用

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.005

中国水利水电科学研究院, 北京 100038

基金项目: 国家重点研发计划资助项目（2016YFC0503502）；水利部公益性行业科研专项经费资助项目（201201073）

详细信息

作者简介:
陈敏建(1957-),男,江西九江人,教授级高级工程师,主要从事生态水文等方面研究。E-mail:mjchen@iwhr.com

通讯作者:
胡雅杰,E-mail:huyj118@163.com

中图分类号: P731;TV882.2

Diffusion response function and preliminary application of saltwater intrusion in the Yangtze River Estuary

China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China

摘要: 咸潮入侵是入海径流和潮汐共同作用的盐度扩散过程。以量能累积与阻抗交互作用过程为理论基础，采用逻辑推理和数学分析推导了入海流量、潮差和咸潮入侵面积三者扩散响应的函数关系和曲线型态，并利用长江口近50年枯季入海流量、潮差和咸潮入侵面积进行了实证分析。结果表明，在一定入海流量条件下潮差与咸潮入侵面积关系具有S型曲线特征，入海流量与咸潮入侵最大面积关系也具有S型曲线特征，共同构成一个三维咸潮入侵扩散响应函数；长江口近50年的实测数据实证了上述三维关系特征，据此构建了双曲正切的S型长江口咸潮入侵扩散响应函数，并阐述了参数定值与量化方法；以此函数为基础，分析确定了长江口入海流量大于10 000 m³/s时可抵御大规模咸潮入侵，同时计算了2001-2012年咸潮入侵损失。
- 咸潮入侵 /
- 扩散响应函数 /
- S型曲线 /
- 入海径流 /
- 潮差
Abstract: Saltwater intrusion was the salinity diffusion process by the tide and runoff into the sea. In this paper, the theory of energy accumulation and impedance was used as the basis by which to analyze and infer the diffusion response function of runoff into the sea, tidal range and region of intrusion, and the data of runoff into the sea, tidal range and region of saltwater intrusion over the last 50 years was analyzed and calculated to confirm the theory. The results indicated that the function between the tidal range and region of intrusion exhibited obvious S-shaped regularity, and there was the same S-shaped conclusion between the runoff into the sea and maximum area over the standard salinity, which formed a three-dimensional diffusion response function of saltwater intrusion. Using the data over the last 50 years in the Yangtze River Estuary, the three-dimensional diffusion characteristic was confirmed, the S-shaped function based on the hyperbolic tangent of saltwater intrusion was constructed, and the parameter setting and quantization method was given. Through the theory of this function, the runoff into the sea which controls the saltwater intrusion was ascertained to be 10 000 m³/s, and the loss caused by the saltwater intrusion was further calculated over 2001-2012.
- saltwater intrusion /
- diffusion response function /
- S-shaped curve /
- runoff into the sea /
- tidal range

[1]	龚政, 黄诗涵, 徐贝贝, 朱思谕, 张岩松, 周曾. 江苏中部沿海潮滩对台风暴潮的响应 . 水科学进展, 2019, 30(2): 243-254. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.009
[2]	程亮, 胡霞, 王宗志, 刘克琳. 工业用水N型环境库兹涅茨曲线及其形成机制——以山东省为例 . 水科学进展, 2019, 30(5): 673-681. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.05.007
[3]	尹小玲, 赵雪峰. 径潮共同作用对径流型河口盐水上溯的影响 . 水科学进展, 2018, 29(1): 118-126. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.014
[4]	孙昭华, 严鑫, 谢翠松, 李奇. 长江口北支倒灌影响区盐度预测经验模型 . 水科学进展, 2017, 28(2): 213-222. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.006
[5]	陆倩, 龚政, 周曾, 张长宽. 淤泥质海岸入海河口闸下港道河相关系 . 水科学进展, 2016, 27(5): 751-762. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.05.013
[6]	贺瑞敏, 张建云, 鲍振鑫, 严小林, 王国庆, 刘翠善. 海河流域河川径流对气候变化的响应机理 . 水科学进展, 2015, 26(1): 1-9. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.01.001
[7]	高坛光, 张廷军, 康世昌, 曹琳. 冰川径流温度及其响应机制研究进展 . 水科学进展, 2015, 26(6): 885-892. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.06.015
[8]	陈文龙, 邹华志, 董延军. 磨刀门水道咸潮上溯动力特性分析 . 水科学进展, 2014, 25(5): 713-723.
[9]	司伟, 包为民, 瞿思敏. 洪水预报产流误差的动态系统响应曲线修正方法 . 水科学进展, 2013, 24(4): 497-503.
[10]	卢陈, 袁丽蓉, 高时友, 陈荣力, 苏波. 潮汐强度与咸潮上溯距离试验 . 水科学进展, 2013, 24(2): 251-257.
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长江口咸潮入侵扩散响应函数及初步应用

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.005

中国水利水电科学研究院, 北京 100038

基金项目: 国家重点研发计划资助项目（2016YFC0503502）；水利部公益性行业科研专项经费资助项目（201201073）

作者简介:
陈敏建(1957-),男,江西九江人,教授级高级工程师,主要从事生态水文等方面研究。E-mail:mjchen@iwhr.com

通讯作者: 胡雅杰,E-mail:huyj118@163.com

收稿日期: 2016-03-18
刊出日期: 2017-03-25

中图分类号: P731;TV882.2

关键词:

S型曲线 /

摘要: 咸潮入侵是入海径流和潮汐共同作用的盐度扩散过程。以量能累积与阻抗交互作用过程为理论基础，采用逻辑推理和数学分析推导了入海流量、潮差和咸潮入侵面积三者扩散响应的函数关系和曲线型态，并利用长江口近50年枯季入海流量、潮差和咸潮入侵面积进行了实证分析。结果表明，在一定入海流量条件下潮差与咸潮入侵面积关系具有S型曲线特征，入海流量与咸潮入侵最大面积关系也具有S型曲线特征，共同构成一个三维咸潮入侵扩散响应函数；长江口近50年的实测数据实证了上述三维关系特征，据此构建了双曲正切的S型长江口咸潮入侵扩散响应函数，并阐述了参数定值与量化方法；以此函数为基础，分析确定了长江口入海流量大于10 000 m³/s时可抵御大规模咸潮入侵，同时计算了2001-2012年咸潮入侵损失。

English Abstract

Diffusion response function and preliminary application of saltwater intrusion in the Yangtze River Estuary

China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China

Received Date: 2016-03-18
Publish Date: 2017-03-25

Keywords:

Abstract: Saltwater intrusion was the salinity diffusion process by the tide and runoff into the sea. In this paper, the theory of energy accumulation and impedance was used as the basis by which to analyze and infer the diffusion response function of runoff into the sea, tidal range and region of intrusion, and the data of runoff into the sea, tidal range and region of saltwater intrusion over the last 50 years was analyzed and calculated to confirm the theory. The results indicated that the function between the tidal range and region of intrusion exhibited obvious S-shaped regularity, and there was the same S-shaped conclusion between the runoff into the sea and maximum area over the standard salinity, which formed a three-dimensional diffusion response function of saltwater intrusion. Using the data over the last 50 years in the Yangtze River Estuary, the three-dimensional diffusion characteristic was confirmed, the S-shaped function based on the hyperbolic tangent of saltwater intrusion was constructed, and the parameter setting and quantization method was given. Through the theory of this function, the runoff into the sea which controls the saltwater intrusion was ascertained to be 10 000 m³/s, and the loss caused by the saltwater intrusion was further calculated over 2001-2012.

陈敏建, 胡雅杰, 马静, 闫龙, 周飞, 汪勇. 长江口咸潮入侵扩散响应函数及初步应用[J]. 水科学进展, 2017, 28(2): 203-212. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.005

引用本文:

陈敏建, 胡雅杰, 马静, 闫龙, 周飞, 汪勇. 长江口咸潮入侵扩散响应函数及初步应用[J]. 水科学进展, 2017, 28(2): 203-212. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.005

Citation:

CHEN Minjian, HU Yajie, MA Jing, YAN Long, ZHOU Fei, WANG Yong. Diffusion response function and preliminary application of saltwater intrusion in the Yangtze River Estuary[J]. Advances in Water Science, 2017, 28(2): 203-212. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.005

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长江口咸潮入侵扩散响应函数及初步应用

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.005

作者简介: 陈敏建(1957-),男,江西九江人,教授级高级工程师,主要从事生态水文等方面研究。E-mail:mjchen@iwhr.com

通讯作者: 胡雅杰,E-mail:huyj118@163.com

Diffusion response function and preliminary application of saltwater intrusion in the Yangtze River Estuary

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长江口咸潮入侵扩散响应函数及初步应用

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.005

中国水利水电科学研究院, 北京 100038

作者简介: 陈敏建(1957-),男,江西九江人,教授级高级工程师,主要从事生态水文等方面研究。E-mail:mjchen@iwhr.com

通讯作者: 胡雅杰,E-mail:huyj118@163.com

English Abstract

Diffusion response function and preliminary application of saltwater intrusion in the Yangtze River Estuary

China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China

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作者简介:
陈敏建(1957-),男,江西九江人,教授级高级工程师,主要从事生态水文等方面研究。E-mail:mjchen@iwhr.com

通讯作者:
胡雅杰,E-mail:huyj118@163.com

作者简介:
陈敏建(1957-),男,江西九江人,教授级高级工程师,主要从事生态水文等方面研究。E-mail:mjchen@iwhr.com