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对珠江三角洲主要河道水量分配比变化的认识

珠江水利委员会水文局  姚章民

 

20世纪90年代以来,随着珠江三角洲地区经济的高速发展,大规模河道采砂、航道整治以及接连发生的数次大洪水对河床的冲刷,导致珠江三角洲部分河道严重下切,使河道的水流条件发生了较大的变化,破坏了水、沙的平衡关系,使三角洲不同片区之间的水量分配比发生了明显的变化。河床下切严重地影响防洪安全,加剧了枯水期的咸潮上溯,威胁区域供水安全。河床下切所引起的水量分配比变化等一系列问题,有关方面非常关注。因此,分析研究珠江三角洲主要分流节点和出海口门的水量分配比变化及成因具有重要的意义。

过去有关部门对珠江三角洲主要河道和口门的分流比进行过一些分析研究工作,在学术期刊上也有论文发表,但由于采用的资料和研究方法不尽相同,得出的结论差异较大。我们收集整理了80年代以来的同步水文测验资料和河道地形资料,参考了现有的研究成果,对珠江三角洲河道主要控制节点的水量分配比变化进行分析,得出几点初步结论。

1  马口、三水断面水量分配比变化

11  洪水期

选取三水、马口水文站1981-1985年、2001-2005年两个年段洪水期6月份的水量对比分析。1981-1985年,三水、马口洪水期6月份的水量分别占西、北江来水的20.0%80.0%。而2001-2005年洪水期6月份三水、马口占西、北江来水24.9%75.1%,三水的比重有所提高,马口有所减少。

22  枯水期

根据枯水期实测资料分析,80年代马口断面的水量占西、北江来水的水量分配比高达90.9%,三水只占9.1%。而根据2001-2006年实测资料分析,马口占西、北江来水的分配比为83.1%,减少明显,三水占16.9%,增加明显。

因此,与80年代相比,2000年后马口的水量分配比减少明显,三水的水量分配比明显增加,枯水期的增减幅度大于洪水期。

2  天河、南华断面水量分配比变化

21  占西、北江来水分配比

分析1999年以来的实测水文资料。洪水期天河断面水量占西、北江来水的在35.7-41.1%之间,南华断面水量所占在33.1-37.2%之间,洪水期两断面占西、北江来水的分配比变幅不大;枯水期天河断面水量占西、北江来水的在39.0-52.4%之间,南华断面水量所占在31.4-42.4%之间,变幅较大,且两断面占西、北江来水的水量分配比有逐渐增大的趋势。

22  天河、南华分配比

天河、南华洪水期分配比80年代平均分别为56.8%43.2%2000年后平均分别为52.4%47.6%,天河有所减小,南华有所增大;枯水期80年代平均为72.4%27.6%2000年后平均为54.5%45.5%,天河呈减少趋势,南华呈增大趋势。

因此,与80年代相比,2000年后天河断面的水量分配比减小,南华断面的水量分配比增大,枯水期的增减幅度大于洪水期。而且,天河、南华的水量分配比变化和马口、三水是相对应的。

3  主要入海水道水量分配比变化

根据1999-2006年实测资料计算珠江八大出海口水量分配比并与历史资料对比分析。见表1

           表1   八大口门断面水量分配比

    断面

年代

虎门

水道

大虎

%

蕉门

水道

南沙

%

洪奇门

水道

冯马庙

%

横门

水道

横门

%

磨刀门

水道

挂定角

%

鸡啼门

水道

黄金

%

虎跳门

水道

西炮台

%

崖门

水道

黄冲

%

80年代

18.5

17.3

6.4

11.2

28.3

6.1

6.2

6.0

90年代

25.1

12.6

11.3

14.5

24.9

2.8

3.9

4.8

1999-2006

14.8

13.8

12.3

16.1

28.6

3.6

4.6

6.3

由上表可出,80年代以来,磨刀门、崖门、蕉门、虎跳门的分配比变幅较小,洪奇门、横门分配比有所增加,鸡啼门有所减小,虎门90年代比80年代增加,2000年又减少。

4  东四口门与西四口门水量分配比变化

根据1999-2006年实测资料计算东四口门(虎门、蕉门、洪奇门、横门)与西四口门(磨刀门、鸡啼门、虎跳门、崖门)水量分配比,并8090年代相比。见表2

2   东四口门与西四口门水量分配比

年代

东四口门分配比(%

西四口门分配比(%

80年代

53.4

46.6

90年代

63.5

36.5

1999-2006

59.1

40.9

东四口门与西四口门水量分配比的变化与上游马口、三水和天河、南华断面水量分配比的变化密切相关。90年代正是珠江三角洲大规模采砂时期,控制着东四口门水量分配比的三水、南华断面下切幅度远较同期控制西四口门分配比的马口、天河断面大,造成大量西、北江水量通过东四口门进入伶仃洋,东四口门水量分配比较80年有明显的增长,而西四口门明显减少。2000年以后,随着对河道采砂的限制,东四口门的水量分配比较90年代有所减少,西四口门水量分配比较90年代有所增大,但仍未恢复到80年代的水平。

5  水量分配比变化原因分析

导致珠江三角洲主要河道水量分配比变化的原因是多方面的。其中河床下切的不均匀是主要原因。由于大规模的无序采砂,三角洲网河区自80年至90年代中期,河床发生了大规模的下切,网河区内各河道的下切幅度是不同的,例如东平水道、东海水道、洪奇沥水道、磨刀门水道等离城镇较近的地方下切较为严重,其它地方下切相对较小一些。正是这种不均匀的下切,造成主要河汊的水量分配比产生变化。

2006年与1975年相比,三水断面下切了232.7%,而同期马口断面只下切了16.7%,三水断面下切幅度远远大于同期的马口断面的下切幅度,从而造成三水断面的水量分配比增大。南华、天河断面与三水、马口断面有着相似的变化过程,在90年代,南华断面下切幅度大于天河断面,从而也造成了南华断面的水量分配比比80年代有所增大。

6  结语

珠江三角洲河道纵横交错,主、支汊发育各异又相互影响。出海八大口门形态各异,泄流能力各不相同。同时,三角洲水域受到径流和潮汐的共同作用,洪潮的各种遭遇使网河及口门的水流条件复杂多变。珠江三角洲是世界上最复杂的河口三角洲之一。因此,珠江三角洲水量分配比的分析研究是一项复杂而艰难的工作,在现有的资料和技术手段情况下,很难得到准确的数据。从初步的分析成果可看出,水量分配比实际上是一个动态的变化过程,每一次同步水文测验计算出的水量分配比,只是反映特定水情条件下的结果,不同的水情条件结果是有所差异的。而且,由于强烈的人类活动和河道自身演变等因素的共同作用,不同时期的水量分配比是不同的,但也有一定的变化规律可循。进行这项研究工作,需要加强原型资料的观测,通过对不同水文条件下资料的收集和积累,不断改进和完善研究手段,才能达到对珠江三角洲基本水文规律深入认识的目的。 

2007-11-07
 
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