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随着全球温室气体的进一步增多,全球气候也在剧烈的变化。IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)在2007年的第四次评估报告指出,在过去100年里,全球的平均气温升高了0.74℃,人为因素占了90%以上。而全球气候变化引起了海平面的异常上升,造成了许多不可修复的灾难性的事件。例如图瓦卢举国的搬迁,马尔代夫将被海水淹没的事实等。
西北江流域是珠江的主干道,同时也是受海平面上升影响比较大的三角洲,该流域内的水文、水动力环境都发生了显著的变化。其中,泥沙的输移问题日益影响着西北江河道的环境和沿岸城市的经济发展。西北江三角洲洪水期受海平面顶托,其水位、流量的变化不如枯水期明显,但因为西北江三角洲洪水期来沙量比枯水期大得多,所以泥沙的变化在洪水期显得更加地重要。
本文着眼于海平面上升和地面沉降所引起网河区下边界改变的条件,建立网河区一维动态潮流~河床输沙数学模型,以仿真的方法研究在海平面上升的条件下,西北江三角洲网河区悬移质泥沙输移的影响规律。得出的主要成果有:
较系统地叙述了西北江三角洲网河区中洪水期和枯水期上游的来水来沙情况和泥沙的基本情况。同时比较重要汊道的分水分沙情况,特别是思贤滘的作用,每年平均西江经过思贤滘进入北江的水量和泥沙量分别为77亿m3和417×104t;而由北江经思贤滘进入西江的水量和泥沙量分别为171亿m3和225×104t。由此可以看出,西江和北江经过思贤滘的调节后,西江水量增大了,而北江的泥沙含量增大了。
随着海平面的上升,西北江三角洲洪水期和枯水期的悬移质泥沙变化趋势都成线性规律。洪水期,海平面上升10cm、30cm、60cm时,西北江三角洲网河区上游河床的变化趋势是+5.01%、+10.10%、+18.04%,即泥沙的沉积幅度为5.01%、10.10%、18.04%;中游的变化趋势为是+2.32%、+5.12%、+9.80%;下游则增加了12.81%、26.69%、47.76%。枯水期时,海平面上升10cm、30cm、60cm时,西北江三角洲网河区上游河床的变化趋势是+29.43%、+82.00%、+166.21%,即泥沙沉积了29.43%、82.00%、166.21%;中游的变化趋势为+42.05%、+92.66%、+173.10%;下游则增加了54.73%、128.36%、241.37%。
海平面上升后,影响河道中泥沙输移的主要因素还是上游的来水来沙量。所以减少上游的来沙量是有效减少河道泥沙淤积的有效途径。同时还必须了解河道中泥沙的输移规律,在水工设施的建设、航道的整治、沿岸经济生活的开展前进行充分的论证,及时发现泥沙输移规律并进行有效地处理。但若对河道泥沙输移不加重视而任由其发展,在海平面上升的条件下,将对我们的经济活动和人们的生活造成严重的影响和不必要的损失。