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海洋地质前沿2025年第02期:河南“7·20”暴雨洪水影响下黄河口水文特征变化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:徐禾禾;刘夙睿;陈健斌;王厚杰;毕乃双;俞永庆;王亚梅;吴晓;

单位:中国海洋大学海洋地球科学学院;黄河水利委员会山东水文水资源局利津水文站;山东省黄河三角洲可持续发展研究院;中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室;中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司;

摘要:在全球变暖的背景下,以暴雨洪水为代表的极端天气事件的频率和强度显著增加。暴雨洪水不仅对人类社会和自然环境产生深远的影响,还极易改变陆源物质向海输送通量,引起水沙扩散格局的变化,对河口演变至关重要。2021年7月17—23日,河南省郑州市及其周边地区遭遇特大暴雨事件,在黄河下游形成了为期1周的暴雨洪水事件。本文通过实测资料,结合卫星遥感手段,探讨了洪水前、洪水初期、洪水后期和洪水后的黄河口水文特征、水体层化结构与动力机制。结果表明:暴雨洪水期间利津站的日均径流量为1.95×108 m3,输沙量为1.58×106 t,分别是洪水前、后的2.71倍和9.38倍;由于高流量持续时间与洪水周期均短于调水调沙的调水阶段,因此本次暴雨洪水的入海水沙通量略低于调水阶段;暴雨洪水注入导致黄河口的浊度和盐度在洪水期间发生了显著变化,浊度的最高值和高浊度范围明显变大,冲淡水呈NW—SE向向外海扩张,但在潮流切变锋等因素的影响下,泥沙在河口近岸迅速沉积,扩散范围远小于冲淡水;与人工洪水相比,暴雨洪水对河口盐度的影响相对较小,羽流扩散范围较为局限,泥沙扩散范围与人工洪水差异较小,符合潮流切变峰阻隔下入海泥沙的沉降范围;洪水的汇入还造成了河口地区较高程度的水体层化,水体浮力频率最高可达到0.1 s-2以上,与洪水后的浮力频率值有着量级上的差异。

关键词:暴雨洪水;;黄河口;;泥沙扩散;;冲淡水;;层化

基金资助:国家自然科学基金重点项目(42330407);; 山东省杰出青年基金项目(ZR2024JQ016);; 山东省泰山学者项目(TSQN202211054);; 山东省高等学校青创科技支持计划(2022KJ045);; 东营市市校合作项目(SXHZ-2024-02-5)