極端干旱下長江口咸潮入侵成因及壓咸補淡措施

收稿日期：2024-01-26；接受日期：2024-03-27

基金項目：國家自然科學基金項目（U2040205）;國家重點研發計劃項目（2022YFC3202602）

作者簡介：陳致遠，男，碩士研究生，主要從事水力學及河流動力學等方面的研究。E-mail：ChenZhiyuan000817@163.com

通信作者：金光球，男，教授，博士，研究方向為河流潛流和海岸的水動力及生態環境。E-mail：jingq@hhu.edu.cn

Editorial Office of Yangtze River. This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 license.

文章編號：1001-4179（2024） 06-0098-08

引用本文：陳致遠，吳敬文，喬紅杰，等.

極端干旱下長江口咸潮入侵成因及壓咸補淡措施

［J］.人民長江，2024，55（6）：98-105.

摘要：2022年長江上游遭受極端干旱，長江口咸潮入侵加劇，區域用水安全受到嚴峻考驗。為探究極端干旱天氣下咸潮入侵成因和應對策略，基于長江口2019～2023年枯水期的實測鹽度、潮水位、風速風向數據與同期上游大通站徑流量數據，采用Spearman相關性分析、卡方分析等方法，分析了2022年9月起長江口咸潮入侵過程與長江口咸潮入侵的主要影響因素。分析結果顯示：① 2022年8月起長江干流枯水期提前，疊加臺風和天文大潮情況，使得2022年9月至2023年4月長江口地區崇明洲頭站、楊林站和六滧站的鹽度大幅超標，分別達到1.922‰，0.585‰和2.134‰。② 長江口3個主要鹽度監測站點受上游來水影響時間存在前后差異，在大通站流量低于15 000 m3/s時，不同站點所屬區域發生了不同程度的咸潮入侵情況。③ 2022年10月的壓咸補淡措施在小潮期間作用于長江口地區，使得大通站流量高于12 000 m3/s，在南支上半段產生較好的壓咸效果。研究成果可為長江口流域不同地區咸潮上溯成因分析和壓咸補淡應對策略提供參考。

關" 鍵" 詞：咸潮入侵； 鹽度； 徑流量； 潮差； 壓咸補淡； 長江口

中圖法分類號： P731.23;P343.5

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.06.014

0" 引 言

咸潮入侵是一種天然的河口水文現象，期間河口區域鹽度升高并擴散，使得河流中咸淡水混合，造成上游河道水體變咸，形成咸潮［1］。長江口區域的咸潮入侵一般發生在枯水期［2］（11月至次年4月），期間長江干流徑流量減少，徑流作用弱于天文潮動力［3］，口外海水在潮動力的影響下從4個入海口倒灌進長江口區域造成局部鹽度升高，影響流域居民的用水安全。通常認為河口地區鹽度超過0.2‰時即發生咸潮入侵［4］，而當鹽度超過0.45‰（即氯化物濃度250 mg/L）時，將對工業和居民用水造成不利影響。因此根據GB 3838-2002《地表水環境質量標準》及相關規范要求，將鹽度達到0.45‰作為咸潮入侵產生危害的判斷標準。

現有研究表明，長江口咸潮入侵受到上游徑流量、潮汐動力、口外海水鹽度及風力風向等諸多因素影響［5-7］，其中影響最直接的是徑流量和潮差［8-9］。咸潮入侵強度與上游徑流量的關系并不是線性的，通常當徑流量超過某一臨界值時，咸潮入侵的強度和頻度均明顯減弱［10］，但臨界流量的具體數值則沒有統一的標準。《長江口綜合整治開發規劃》將大通站流量10 000～13 000 m3/s作為長江口“咸潮入侵適度控制”的需求流量；顧玉亮等［11］提出當大通站流量

低于

20 000 m3/s時，在潮汐作用下長江口北支開始發生咸水倒灌；陳慶江等［12］基于陳行水庫取水條件以及不同月份下潮動力不同的情況，提出大通站的臨界流量范圍為12 000～18 000 m3/s；2006年長江口出現極端枯水情況時，朱建榮等［13］判斷大通徑流量僅為13 000 m3/s左右是當年10月就發生咸潮入侵的重要原因；李亞平等［14］指出在青龍港站潮差為2.4～3.3 m的條件下，連續發生10～30 d咸潮入侵時所對應大通站流量為6 820～16 000 m3/s；嚴鑫等［15］通過經驗模型測算陳行水庫和東風西沙水庫等水源地咸潮入侵的臨界流量為11 000～12 000 m3/s。綜上可知，由于長江口特殊的“三級分汊、四口入海”河勢地形情況，以及不同水源地取水標準的不同，需根據上游徑流量和潮差等相關因素探究其對咸潮入侵造成的影響。

2022年夏季，長江流域“汛期反枯”水文災害使長江口咸潮入侵大幅提前，最早于8月10日就出現了咸潮入侵事件［4］，較同為極端枯水情況的2006年提前近一個月。后續9月份起又遭遇上游徑流量少、天文大潮和“軒嵐諾”“梅花” 和“南瑪都”等臺風的先后疊加影響［16］，咸潮入侵強度增加并嚴重影響了長江口水源地的取水安全。為此，本文基于2022年9月起的反常咸潮入侵現象，結合期間枯水期的實測資料，通過數據分析手段探討2022年中長期咸潮入侵下各站點鹽度呈現的客觀規律，分析控制不同站點鹽度變化的大通站臨界流量以及對應潮差產生的影響。

1" 數據與方法

1.1" 研究區域

本文研究區域主要為長江口南支部分，該河段上起徐六涇，下至南北港分流口，長約65 km（圖1）。南支河段以七丫口、瀏河口為界分為上、中、下3段，其間包含東風西沙水庫、太倉瀏河水庫和陳行水庫等重要水源地，而這一河段主要的鹽水來源為北支倒灌［17］。除此之外，本次研究還包含北港河段，它是長江入海的二級汊道，位于上海市崇明島與長興島和橫沙島之間，上起中央沙頭，下至攔門沙外，全長約80 km，河道形態微彎，其間包含青草沙水庫，本文對該區域的研究集中在南北港分流口至北港六滧站這一河段。本次研究選取的主要分析站點為徐六涇站、崇明洲頭站、楊林站和六滧站，其中徐六涇站為長江口連接上游干流的控制站，而崇明洲頭站與東風西沙水庫、楊林站與陳行水庫以及六滧站與青草沙水庫的直線距離均約為30 km，因此這3個站點的鹽度值能一定程度上作為長江口東風西沙水庫、陳行水庫和青草沙水庫等主要水源地咸潮入侵情況的判斷依據。

1.2" 研究數據

研究采用長江口區域的徐六涇站、崇明洲頭站、楊林站和六滧站2019～2023年枯水期（11月至次年4月，其中2022年的枯水期從9月開始，至2023年4月結束）的鹽度和潮位實測資料，2003～2023年上游大通站日均徑流資料，以及2022年9～10月的徐六涇站實測風向和風速資料。

采用潮差來代表潮動力強弱，其計算采用日最大潮差的形式，其意義為1 d內任意相鄰大潮潮位與小潮潮位之差的最大值，即計算1 d內任意兩連續潮位極值之差絕對值的最大值作為最終數據，計算方式如下：Tr=maxTli+1-Tli（1）

式中：Tr為潮差，m;Tli與Tli+1為任意兩連續潮位極值，m，一般情況下i=1，2，3，4。

1.3" 數據處理與統計分析

本文采用算術平均法計算各站點的日均鹽度數據，并采用矢量平均法計算徐六涇站的日均風速數據。通過計算Spearman相關系數探求大通站流量影響長江口相關站點的大致時間錯位情況。卡方檢驗是一種以卡方分布為基礎的假設檢驗方法，本文用其分析不同流量分段下上游來水情況與長江口3個站點咸潮入侵情況的差異性；并分析崇明洲頭站在特定上游來水區間內、站點不同潮差情況下咸潮入侵情況的差異性。

2" 水文條件情況

2.1" 流域來水情況

大通站是長江干流最后一個徑流控制站，距長江口約624 km，大通站以下水系入匯流量僅占長江總徑流量的3%～5%［18］，且大通站與徐六涇站流量變化趨勢基本一致［19］，故一般認為大通站的徑流情況可以代表進入長江口的徑流。以2022年為例（表1），1～4月徐六涇站凈下泄流量較大，5～11月大通站的凈下泄流量較大，總體來講，二者月均流量的差值均在2%～10%之間，其中3～4月和10～11月兩站的差值較大，推測這與枯水季大通站至徐六涇站之間河段的眾多支流引、排水行為有關。兩站全年實際差值為5.59%，結合大通站所測流量基本不受潮流量影響的特點，故本次研究采用大通水文站的日均流量作為上游來水進行分析。

2020～2022年，大通站日均流量數據在年際間呈現顯著波動（圖2）。其中2020年長江水量相對充沛，經過5月略微波動下降后于7月下旬達到高峰，并于12月初降至最低點。2021年與2022年上半年情況相似，7月之前徑流量已經達到高峰，然而2021年下半年出現反彈，并在枯水期前保持了相對高的上游水量，整個2022年下半年持續保持較低的徑流量。

2022年6～10月，長江中下游降雨量較同期偏少30%，且長江流域高溫發展嚴重區域與降雨量偏少區域高度重合［20］，在8月后出現了超過1953、2006年和2013年等典型長江流域氣象干旱年的發展趨勢［21-22］，并在長江流域整體儲水量不足的情況下，8月開始中下游干流及兩湖主要控制站水位均低于歷史同期［23］，最終導致了長江中下游干流8月出現超70 a一遇枯水［24］。數據顯示，2022年大通站年平均流量較2003～2022年三峽水庫運行期間的平均值減少了14.2%。特別是在8～11月，月均流量僅為同期的35%～51%，而9月的月均流量相較于同期偏少65%。觀察連續流量過程可知，從2022年8月18日開始，日均流量未能達到三峽水庫運行后11月的月均流量（19 583 m3/s）；而在9～12月的日均流量則低于歷年12月的月均流量（14 942 m3/s）。這表明自2022年8月中旬起，大通站流量接近于三峽水庫運行后11月至次年2月的枯水期平均流量。“汛期反枯”的情況使得長江口區域比往年提前了3個月進入枯水期，為長江口鹽水入侵提供了自然條件。

2.2" 風應力變化情況

長江口地區冬季季風通常以北風為主，根據以往研究［25］可知，風應力對于長江口咸潮上溯的主要影響體現在，偏北風在達到一定強度后會產生向岸的艾克曼水體輸送，引起沿岸強烈增水。以2014年2月為例，李林江［26］和Zhu［27］等研究表明，上游來水接近多年平均值，長江口在偏北強風應力作用下形成北港流進、南港流出的持續水平環流，使北港的咸潮入侵加強。同時朱建榮［28］和Li［29］等的研究均發現北風風速超過5 m/s可能會導致北支咸水倒灌程度大幅增大，而Zhang等［30］的研究則表明偏北風易通過短期提升水位的方式增大北支倒灌的強度。因此在出現偏北方向的較強風應力的影響下，3個研究站點均可能存在咸潮入侵程度加重的情況。

2022年9～10月徐六涇站的實測日均風向和風速如圖3所示。在2022年9月3～5日、9月12～15日和9月17～19日期間，第11號超強臺風“軒嵐諾”、第12號強臺風“梅花”和第14號超強臺風“南瑪都”持續影響著研究區域。其中“軒嵐諾”和“南瑪都”為北向型臺風，路徑位于長江口東側較遠海域，持續期間均產生了北風，日均風速分別達到11.66 m/s和8.95 m/s。 “梅花”臺風為登陸型臺風，持續期間研究區域從登陸前較弱的東北風轉為登陸時段的強勁南風［4］，日均風速達到8.31 m/s。而在10月4日和10月17日也出現過兩次寒潮過程，產生持續時間分別為5 d和3 d的北風，日均風速分別達到7.54 m/s和8.15 m/s。

2.3" 潮汐變化情況

長江口是中等強度的潮汐河口，潮流在口內為往復流，屬于非正規半日潮流，出口攔門沙后逐漸向旋轉流過渡，口外屬于正規半日潮。長江口內一天中兩漲兩落，一漲一落平均歷時12.42 h，日潮不等現象明顯［31］。除此之外，長江口地區的潮汐變化也存在較明顯的半月潮與大小潮變化情況［32］，其中一般3月和9月的潮差較大，6月與12月的潮差較小［19］。

2022年9月至2023年5月的日潮差如圖4所示，整體來看，9月的平均潮差最大，隨后至1月初期間逐漸降低，而后又出現一定的反彈。其中2022年9月15日各站點潮差因受到臺風“梅花”的影響，存在較大幅度提高，但隨后迅速降低回歸正常。總體而言，9月較大的潮差易導致北支出現咸水倒灌的現象，這也是該月咸潮入侵且持續的主要原因之一。

橫向對比崇明洲頭站、楊林站與六滧站的日均潮差可知，3個站點的最小潮差分別為1.01，0.89 m和0.86 m，最大潮差4.97，4.99 m和4.45 m。可知3個站點潮差在枯水期變幅由大到小分別為楊林站、崇明洲頭站和六滧站，說明由于長江口漲泄流量大量流經南支，處于南支中段的水域整體日均潮差增幅較大，而處于北支分汊口的崇明洲頭站和離口外海域最近的六滧站則變化偏小一些。

3" 結果與討論

3.1" 鹽度變化情況

2019～2023年枯水季各站日均鹽度變化如圖5所示。數據表明，在上游來水正常的年份，通常在12月才會發生較為嚴重的咸潮入侵［33］，這與12月的長江徑流量一般是全年最低有關。2022年9月起，3個主要遭受咸潮入侵影響的站點其日均鹽度從高到低依次為：六滧站2.134‰、崇明洲頭站1.922‰和楊林站0.585‰。這與3個站點的所屬地理位置有關，六滧站位于長江口北港，距離口外海域最近，咸潮入侵到達該站點最容易，且局部更易形成高濃度鹽度帶；崇明洲頭站雖與口外海域最遠，但由于北支是咸潮入侵的主要路徑之一，因此在北支倒灌情況發生時，該站點的鹽度也會在短期內較高；而楊林站位于長江口南支中段，雖受多個咸潮入侵路徑共同影響，但由于南支有較大的凈下泄流量沖淡咸潮的影響，因此鹽度最低。值得一提的是，徐六涇站在2022～2023年的枯水季并未出現任何鹽度超標情況，最大鹽度為0.354‰，因此不考慮咸潮上溯超過蘇通大橋斷面的情況。

3.2" 上游來水條件匹配

大通站流量雖可以較好地代表長江口的入匯流量，但大通站距長江口距離較遠，需考慮大通站流量實際影響長江口地區的滯后時間。采用崇明洲頭站、楊林站和六滧站2022年9月至2023年4月期間的數據進行錯位分析，分別選取不同的數據長度、數據起始時間和不同的上游流量情況，對大通站不同流量情況下開始影響長江口地區鹽度的時間差進行Spearman相關性分析。站點鹽度數據與大通站流量數據的錯位時間選取為0～10 d，兩種數據起始時間分別約對應大通站15 000 m3/s與10 000 m3/s兩種流量情況，選取對應相關系數最大的錯位天數作為大通站流量顯著影響相應站點的代表時間，分析結果如表2所列。

由表2可知大通站流量開始影響3個站點鹽度的時間分別約為5，6 d和7 d，這與現有研究約為6 d的結論基本相符［34-35］，其中，在各種數據長度和起始條件下楊林站的錯位天數較為穩定，均在6 d左右，而另外兩個站點在不同條件下錯位天數存在3 d左右的差別，表明錯位時間5 d和7 d僅能代表研究周期內咸潮入侵過程整體情況，而在短期咸潮入侵過程中則可能存在較大的不同。整體而言，3個站點鹽度數據均與大通站流量呈現較顯著負相關的關系，證明大通站流量對于整個長江口地區咸潮入侵均存在很大的影響，是影響2022年9月起咸潮入侵的關鍵控制因素，但不同流量條件下流量數據與鹽度數據的相關性有較大不同，需要進一步分析。

3.3" 咸潮入侵影響因素

本文主要分析上游來水和潮動力變化情況，將其作為判斷咸潮入侵程度和范圍的影響因素。由于咸潮入侵存在半日潮和半月潮等規律，則簡單將上游來水與其進行相關性判斷得到的結論不夠準確，需對不同上游來水與咸潮入侵期進行分類后進行進一步判斷。

對于大通站上游來水情況的臨界值，本文選取15 000，12 000 m3/s和10 000 m3/s 3種控制流量，確定了4組流量梯度工況，分別為：工況Ⅰ大通站流量大于15 000 m3/s，工況Ⅱ 12 000～15 000 m3/s，工況Ⅲ 10 000～12 000 m3/s，工況Ⅳ小于10 000 m3/s。

2022年9月1日至2023年4月30日，從崇明洲頭站、楊林站和六滧站分別收集到了242組日均鹽度數據，分別按照上文分析的大通站流量的影響時間進行5，6，7 d的錯位匹配，再對4組流量梯度工況和咸潮的出現情況進行卡方分析。

以鹽度值0.45 ‰為咸潮入侵臨界值分析的結果顯示，總體情況下崇明洲頭站的咸潮入侵情況與大通站流量梯度有顯著關系（χ2=69.468，Plt;0.001）（圖6（a）），但在工況Ⅱ的條件下，咸潮入侵的發生與否分布較為平均，這表明大通流量低于15 000 m3/s時，長江口北支就易發生口外鹽水倒灌的情況，且在工況Ⅱ對應的流量區間內，咸潮入侵同時受到其他因素影響，與上游來水的小幅變化共同決定了咸潮上溯的具體情況。楊林站的咸潮入侵情況與大通站流量梯度也呈現出顯著關系（χ2=51.319，Plt;0.001）（圖6（b）），且結果分布顯示，楊林站僅在大通站流量低于12 000 m3/s時，咸潮入侵情況才較為明顯，表明該站點受上游流量減少的影響相對較小，這也與楊林站位于南支中段，干流水動力相對較強有直接關系。六滧站的咸潮入侵情況與大通站流量梯度呈現出極顯著關系（χ2=124.194，Plt;0.001）（圖6（c）），除非大通站流量高于15 000 m3/s，其他流量情況下該站均發生了嚴重的咸潮入侵，在大通站流量低于10 000 m3/s時咸潮入侵率達到100%，這既是因為六滧站是距離口外海水源最近的站點，較易接觸口外高鹽度水體；也是因為長江干流流量經過兩次分流后水動力被削弱，口外海水上溯動力更強。

由圖6還可以看出：六滧站在4組流量工況下咸潮入侵規律均顯示出了顯著的差異性，崇明洲頭站在工況Ⅱ對應的大通站流量區間內呈現較均勻的分布現象，而楊林站則在工況Ⅲ+工況Ⅳ的條件下呈現出了一定的均勻分布現象，這表明后二者在這些工況下的咸潮入侵情況無法僅依靠對應的大通站流量作為分析依據，還需要考慮潮動力等其他的影響因素。

通過繪制的散點圖（圖7（a））可知，在12 000～15 000 m3/s的大通站流量背景下，崇明洲頭站的鹽度超標率為41.5%，且在潮差大于2.74 m時，咸潮入侵的情況顯著加劇。其中潮差低于2.74 m時鹽度超標的發生率為18.2%，高于2.74 m時則提升至80%，表明崇明洲頭站在該流量梯度內其鹽度超標的情況與潮差是否大于2.74 m形成了顯著差異（χ2=19.601，Plt;0.001），可以在一定程度上說明中潮以及大潮情況下，在該流量梯度內崇明洲頭站發生北支倒灌的鹽水入侵的幾率將大大增加。

楊林站的散點圖（圖7（b））顯示，即使上游來水較小，該站點鹽度超標情況與潮差的變化并沒有存在顯著相關性，但該站點的日均鹽度數據局部最大值隨著潮差的增大呈現了上升趨勢（潮差從1.0 m增大到3.5 m的過程中鹽度由0.93‰提高至3.39‰），可見雖然楊林站在大通站低流量情況下發生咸潮入侵情況的比例相較其他兩個站點低，但潮動力依舊影響著其咸潮入侵的程度。

3.4" 壓咸補淡成效分析

為了應對2022年9月不平常的“汛期返枯”的現象，以有效緩解長江口地區咸潮入侵對工業和居民用水的影響，長江水利委員會啟動了壓咸補淡應急調度［36］，讓以三峽水庫為核心的水庫群于10月2～11日期間累計向下游補水41.53億m3。現有研究表明，三峽水庫下泄流量影響到大通站的時間約為5.5 d［36］，即三峽水庫下泄流量約在2022年10月8日對大通站流量產生影響。壓咸補淡期間，大通站流量自10月8日起，連續5 d流量增加量達到500 m3/s，隨后3 d來流量穩定在13 700 m3/s左右，較10月5日補水影響前的最低日均流量（7 400 m3/s）提升了85%，效果十分顯著。10月17日補水影響基本結束，大通站日均流量開始回落，首先快速跌至10月23日的11 100 m3/s左右，隨后均勻跌至10月31日的10 000 m3/s并達到局部穩定的情況。

壓咸補淡期間大通站的日均流量以及長江口3個站點的日均鹽度數據過程線如圖8所示，其中鹽度過程時間采取錯位6 d的對應日期。在壓咸補淡措施影響至長江口地區前，3個站點的鹽度數據均大于臨界鹽度0.45‰，當大通站流量從10月11日起大于12 000 m3/s開始，正式進入壓咸補淡影響期（圖8陰影部分）。10月15日崇明洲頭站的鹽度出現第一次陡降，由3.051‰降至1.679‰，降幅達到45%；10月17日楊林站的鹽度出現第一次陡降，由1.247‰降至0.505‰，降幅達到60%。兩站點鹽度均在10月18日降至臨界線以下，但之后幾天的鹽度走向略有不同。崇明洲頭站保持低鹽度水平持續至10月24日左右，中間幾乎沒有波動；而楊林站在10月22～25日期間存在鹽度反彈，隨后有短期波動，至10月28日鹽度再次超標。六滧站在壓咸補淡過程期間的鹽度變化情況與大通站上游來水之間的關系并不顯著，其原因主要是10月17日附近的強冷空氣伴隨的偏北風產生了向陸的艾克曼輸送，導致北港咸潮入侵加劇，因此先于其他兩個站點出現了鹽度的劇烈反彈。而且壓咸補淡期間大通站流量依舊低于15 000 m3/s，在2022年9月至2023年4月的整個過程中，處于該流量級及以下的情況，六滧站日均鹽度超標率達到94.5%，因此補水后北港受南支下泄的水動力影響依舊不足，導致該站點壓咸效果較差。綜上可知，在崇明洲頭站鹽度低于臨界鹽度，即長江口北支咸水倒灌現象強度較弱時，楊林站的主要咸水來源為南支上溯，因此在10月21～28日期間，楊林站與六滧站的鹽度變化過程類似，均為先增后減，但由于艾克曼效應導致在北港與南港范圍內較易形成環流，且冷空氣導致的強北風僅從10月17日起持續了近3 d，因此整體對南支中上范圍的影響有限，楊林站鹽度僅提高至0.825‰。而當崇明洲頭站鹽度于10月26日陡增至1.658‰后，楊林站鹽度也于10月28日和29日迎來兩次陡增，證明在此期間內咸水倒灌進南支的影響范圍擴大至瀏河口及以下區域。

除此之外，壓咸補淡措施的時間選取也是關鍵。此次長江口壓咸補淡措施具體實施時間是通過分析推演天文潮汐規律，得知10月19日為長江口最小低潮，3個站點潮差分別低至1.01，1.16 m和1.03 m，受潮位整體降低影響，10月17～21日的天然鹽度也將有所降低。根據上文提到的各站點在12 000～15 000 m3/s的大通來水情況下鹽度超標的比例來看，在該流量區間內崇明洲頭站是受潮位影響最大的，控制在其日均潮差低于2.74 m的情況下補水產生的咸潮抑制效果將最優，但抑制六滧站及南支上溯的咸水范圍和濃度則更需要提高補水的水量，這在現有的補水方案中較難實現，因此選擇天文潮動力較弱時進行補水的必要性依然很大。

4" 結 論

本文基于2022年9月至2023年4月的長江口枯水期咸潮入侵情況，運用Spearman相關性分析和卡方分析等方法分析徐六涇站、崇明洲頭站、楊林站和六滧站的鹽度和潮水位數據，以及同期大通站和徐六涇站的流量、風力風向數據，主要得到以下結論：（1） 2022年9月起長江干流流量持續偏低，僅為三峽水庫運行后同期的52%左右，枯水期提前疊加臺風和天文大潮情況，導致長江口區域咸潮入侵時間早、范圍廣且強度高。2022年9月至2023年4月，崇明洲頭站、楊林站和六滧站測得的鹽度均值分別達到1.922‰，0.585‰和2.134‰。

（2） 2022年大通站流量與徐六涇凈下泄流量的差值約為5.59%，流經大通站的水量將分別通過5，6 d和7 d開始最大程度影響崇明洲頭站、楊林站與六滧站的咸潮入侵情況。

（3） 長江口流域的咸潮入侵主要與長江口的凈下泄流量有關。當大通站流量高于15 000 m3/s時，主要水源地附近的水文站點發生鹽度超標現象的比例低于15%，而當大通站流量低于10 000 m3/s時，這一指標的比例將高于85%。當大通站流量處于12 000～15 000 m3/s之間時，崇明洲頭站潮差是否大于2.74 m是其受咸潮入侵的重要影響因素，而楊林站受多條咸潮上溯通道共同影響，未體現出明顯的相關規律。

（4） 本次長江口壓咸補淡措施選取天文潮汐的小潮期作為壓咸補淡的目標作用時間，并使影響期間大通站流量達到12 000 m3/s，在南支上段取得了較好的調水效果。

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（編輯：胡旭東）

Causes analysis of saltwater intrusion in Yangtze River Estuary during extreme drought and countermeasures

CHEN Zhiyuan1，2，WU Jingwen3，QIAO Hongjie3，CHEN Hexiang1，2，JIN Guangqiu1，2

（1.College of Water Conservancy and Hydropower Engineering，Hohai University，Nanjing 210098，China;

2.The National Key Laboratory of Water Disaster Prevention，Hohai University，Nanjing 210098，China;

3.Yangtze River Estuary Investigation Bureau of Hydrology and Water Resources，Changjiang Water Resources Commission，Shanghai 200136，China）

Abstract：

In 2022，the upper reaches of the Yangtze River suffered extreme drought，and the saltwater intrusion in the Yangtze River Estuary （YRE） was intensified，leading to a severe test on regional water security.To investigate the causes and countermeasures of saltwater intrusion under extreme drought，this paper analyzed salinity，tide level，wind speed and direction data during low water periods between 2019 and 2023，as well as runoff data from upstream Datong Station during the same period.Spearman correlation analysis and Chi-square analysis were employed to examine the process of saltwater intrusion in September 2022 and identify key influencing factors.The analysis results revealed that：① Due to extreme drought，the dry conditions of the main stream of the Yangtze River advanced to August 2022.Combined with typhoons and astronomical spring tides，the salinity of Chongmingzhoutou Station，Yanglin Station and Liuyao station in the YRE greatly exceeded the limit from September 2022 to April 2023，reaching 1.922‰，0.585‰ and 2.134‰.② The three salinity monitoring stations located in the YRE experienced varying degrees of saltwater intrusion based on their respective upstream incoming water conditions.When the discharge at Datong Station fell below 15 000 m3/s，different regions along the estuary would be affected by saltwater intrusion accordingly.③ In October 2022，recharging fresh water for repelling saltwater intrusion were implemented during neap tide periods within the YRE.These measures resulted in an increase of discharge at Datong Station to over 12 000 m3/s after water replenishment and effectively compressed saline levels in the upper part of the southern branch.These findings provide theoretical support for analyzing factors contributing to saltwater intrusion across various areas within the YRE，and developing strategies for managing recharging fresh water for repelling saltwater intrusion.

Key words：

saltwater intrusion; salinity; streamflow; tidal range; recharging fresh water for repelling saltwater intrusion; Yangtze River Estuary