长江对鄱阳湖倒灌影响的微模型模拟

微模型试验技术具有模型规模小、试验周期短和经济性好等优势,可用于研究大范围和复杂系统的江湖关系问题,但国内应用实例较少,其相似理论和模型设计关键技术值得深入研究。基于研究长江与鄱阳湖江湖倒灌规律的需要,探讨了江湖倒灌微模型应遵循的相似律和微模型设计方法,提出了微模型阻力相似及模型物理量测控的解决方案,建立了平面比尺1:6 500、垂直比尺1:150的长江-鄱阳湖-“五河”尾闾微模型。经实测水文资料验证,该模型在水位、流速及长江对鄱阳湖倒灌时间和倒灌流量等方面与原体具有较好相似性,所用模型设计和模拟方法为进一步推广微模型试验技术提供了理论依据,为研究河流、湖泊、河口、海岸等大尺度和复杂水沙运动问题提供了参考。     

关于“模型比尺”的两种定义

关于“模型比尺”的两种定义苏鲁平（水工研究所）０前言水工模型的比尺定义本不属复杂问题，目前却有两种定义并存，时常导致表述上的混乱。笔者愿对此一抒己见，以供讨论。１与地图比例尺类比现代各类地图都注明其比例尺，地图比例尺的定义是明确而规范的。比例尺１∶２...     

低扬程泵和泵站水力装置原、模型参数换算研究（下）

6．泵原、模型试验成果中“比尺效应”影响的计算 在模型泵水力装置制作中由于流道断面多变,要加工成流道过流表面相对粗糙度相等的水力装置做不到,只能做到模型粗糙度与原型按一定比例相等,有“比尺效应”。     

"模型黄河"工程专项研究课题

为保证高质量、高水平地完成模型黄河的建设任务，开展了以下几个方面的“模型黄河”工程专项研究：①黄土高原土壤侵蚀实体比尺动床模型模拟技术研究；②极细模型沙材料的选择及特性研究；③降水冲刷试验相似条件及模拟技术研究；④模型制作技术研究；⑤大尺度动床模型水力相似的稳定性及误差评估方法研究；⑥河口模型关键模拟技术研究；⑦测控系统有关仪器及技术研究。     

变态模型对水流运动相似的影响

归纳了模型变态的三种主要方式，重点对垂直比尺与水平比尺不同（λh≠λl=λB）的方式进行了介绍，分析模型变态对水流运动相似的影响，推导建立了其变态模型比尺关系，并重点推导出了矩形、梯形断面河渠的糙率比尺关系式。     

小浪底库区管道输沙模型设计

分析了小浪底库区管道输沙模型设计中模型比尺、模型沙选择、含沙量比尺及阻力校正等问题。结果表明:①以中值粒径略大于原型沙的天然沙作为模型沙为宜;②模型沙选定后,可试算得到模型含沙量比尺;③阻力校正可根据流体雷诺数的不同来进行。     

珠江河口大型潮汐整体物理模型设计与应用

简要介绍珠江河口概况，指出“珠江河口大型潮汐整体物理模型”建设的必要性，根据河口的特点和研究目的要求，进行模型比尺的选择，提出模型试验的技术路线。实践证明，模型能达到水流运动相似，既可进行整体物理模型试验，又可进行局部海区试验，具有很好的应用前景。     

隧洞进口小水深引水系统调压井变态模型律研究

根据调压井和压力管道非恒定流的数学方程导出的模型律和模型比尺,指出了这些模型比尺在隧洞进口水深较小的调压系统模型试验中存在的问题,探讨了模型比尺在调压系统模型设计中的适应性,提出了隧洞进口水深较小时调压系统模型设计的原则。根据两个模型试验结果,通过理论计算和数值模拟可以看出,运用这些原则设计模型,试验结果与理论计算及数值模拟结果是一致的。     

山前冲积扇河流变态动床模型与比降变态

山前冲积扇河流通常宽浅、比降大，且河床粗糙，阻力大。其动床模型中根据起动相似选定的模型沙往往难以满足糖率相似的要求，此时应该采用比降变缓的比降变态方法使阻力达到相似。即根据起动相似和模型糙率相似确定比降的比尺，模型比降变态的变率系数与几何变率、起动流速系数比尺、沙粒糙率系数比尺和有效重力比尺有关。将比降变态方法应用于南水北调工程穿沙河段的动床模型，实验结果表明，比降变态的方法可以使模型糙率和阻力满足相似要求。     

悬移质动床模型试验含沙量比尺计算方法研究

对已有的含沙量比尺的确定方法进行了评述,指出存在问题的主要原因是在推导含沙量比尺中选用了不能同时适用于原型和模型的水流挟沙力公式。为此,以适用性较好的张红武公式为基础,通过简化处理和模型资料率定,得出了有一定理论基础的含沙量比尺计算公式。进一步分析和验证表明,该公式不仅能反映模型几何比尺和泥沙容重对含沙量比尺的影响,而且大量模型计算的含沙量比尺与实际采用的含沙量比尺较为接近,因而可以用于动床模型含沙量比尺的初步计算。     

"模型鄱阳湖"工程研究浅议

根据“模型鄱阳湖”工程建设的总体目标,确定工程的各类实体模型、基础设施工程和测控系统工程的建设内容,以及工程建设应遵循的原则.     

鄱阳湖实体动床模型设计

模型沙选择是动床模型设计的关键因素.鄱阳湖模型变率大、入湖泥沙细,动床模型宜选用轻质模型沙.本文采用泥沙运动相似条件的研究成果,进行模型沙粒径比尺的初步设计,结合水槽起动流速试验,选取适合的模型沙,并和国内几种轻质塑料沙起动流速计算公式对比,推荐了估算塑料沙起动流速的计算公式.经选取的模型沙满足起动流速相似,全沙相似条件较好,各相似比尺合理,为提高动床模型试验模拟精度奠定了基础.     

鄱阳湖流域入湖径流时空变化预测

对鄱阳湖未来入湖径流变化的准确预测可为"后三峡"时期水资源调度决策提供理论依据。基于实测资料发现,三峡水库蓄水后,鄱阳湖入湖年径流及各调度期径流均不同程度减少。通过ASD(Automated Statistical Downscaling)统计降尺度方法将GCM(General Circulation Model)输出数据与新安江水文模型耦合,得到未来鄱阳湖流域"五河七口"的入湖径流过程。结果表明,未来年径流相比实测变化幅度更小,偏多和偏少交替出现;集水面积较大的赣江、抚河和信江对鄱阳湖径流变化的贡献最大;无论A2还是B2情景下,均是蓄水期变化幅度最大、枯水期最小,且各调度期的入湖径流变化程度比年径流更大。     

基于GIS的鄱阳湖区生态数据库和信息共享服务平台构建

为了不仅能从宏观尺度上反映鄱阳湖区生态状况以及时间和空间的动态变化,同时还能追溯到生态系统的某些变异和影响,本文以鄱阳湖区为对象,通过综合分析鄱阳湖区特征及生态建设需求,在遵循生态评价指标选取的原则基础上,初步构建了能够反映鄱阳湖区的自然地理、社会经济、水环境、水生态、水利工程等综合功能的3级生态指标体系.通过运用计算机网络、数据集成、信息处理和数据库等技术构建了具有实用价值的鄱阳湖区生态数据库和信息共享服务平台,为鄱阳湖区的生态综合治理提供全方位的数据服务和技术支持.     

珠湖蓄滞洪区运用对鄱阳湖湿地公园项目的影响

鄱阳湖湿地公园旅游开发项目与珠湖蓄滞洪区有部分重叠。利用Infoworks软件,构建了珠湖蓄滞洪区二维水动力学模型,用于对珠湖蓄滞洪区分洪和1998年鄱阳湖水位两种工况下的鄱阳湖湿地公园旅游开发项目的水深、流速、洪水到达时间以及淹没历时等要素进行模拟。模拟结果表明:珠湖实施分洪时,其水源湿地保护保育区的大部分建设项目面临着被洪水淹没的风险,而且淹没水深均较大。模拟研究成果可为鄱阳湖国家湿地公园开发建设项目的选址以及对洪水损失的预估提供技术支撑。     

鄱阳湖水利信息三维展示可视化系统设计与实现

三维可视化技术已在大坝安全监测、水利工程质量检测、水资源配置等领域得到广泛应用。借鉴其它领域的应用成果,利用三维可视化等技术构建了鄱阳湖水利信息三维展示与查询系统,实现了鄱阳湖在不同水位下的三维地形信息展示,再现了鄱阳湖水利信息虚拟场景;此外,还利用Java进行二次开发,构建了鄱阳湖区空间数据库和多媒体数据库,实现了湖区三维场景的直观清晰浏览与展示,以及专题水利热点数据的动态查询和漫游等功能。该系统的建立可方便用户全面了解鄱阳湖区不同水位下淹没区域、自然保护区和风景区的水资源、水生态、水环境和水利工程等水利信息,有助于提高鄱阳湖管理者的科学决策水平。     

三峡工程与两湖河川径流丰枯遭遇研究

基于多种常用的统计技术对三峡工程坝址控制站与两湖入湖控制站天然径流序列进行趋势诊断,识别了其变化趋势;采用多种拟合精度评价方法,从构建的多种边缘分布和Copula联合分布模型中优选出拟合精度较高的模型,计算分析三峡工程与两湖天然径流量丰枯遭遇概率及其变化规律。研究表明:三峡工程坝址控制站径流量呈现不显著下降趋势,两湖入湖控制站径流量呈现不显著增大趋势;三峡工程与鄱阳湖丰枯遭遇概率较洞庭湖略大,全年期三峡工程与洞庭湖、鄱阳湖遭遇同丰同枯概率较汛期、非汛期要大,同丰概率分别为42.10%和44.71%,同枯概率分别为11.74%和16.62%。研究成果可为三峡水库供水调度研究提供理论参考。     

鄱阳湖环湖区水资源供需平衡分析

为了分析和解决环鄱阳湖区目前水资源开发利用中存在的问题以及今后水资源可持续利用方面需解决的问题,根据政府批准实施的水资源分配方案,建立了环鄱阳湖区水资源平衡分析模型,并运用模型对环鄱阳湖各用水区进行了水量平衡分析计算。在满足河道基本生态需水的前提下,分析了各区的缺水情况。通过分析发现,环鄱阳湖各区用水对入湖河流来水依赖较大,水资源时间分配上存在不均衡情况,湖区每年都有不同程度的旱涝灾害发生。针对所分析的问题,提出了相应的对策措施。     

鄱阳湖水文情势演变原因及对策

由于气候变化以及人类活动的影响,鄱阳湖水文情势发生了一定程度的变化,需定量评估不同驱动因子对鄱阳湖水情演变的影响。采用一系列水文指标表征鄱阳湖水文情势,构建BP神经网络模型模拟鄱阳湖水位,通过情境对比分析长江干流流量、鄱阳湖子流域入湖流量以及地形变化对各水文指标变化的贡献率。结果表明:长江干流流量是鄱阳湖7—10月份月平均水位降低的主要驱动因子,贡献率为52%～67%,对年最高极值水位的拉低效应明显,对年最低极值水位起到一定的抬高作用;地形是鄱阳湖12月—翌年3月月平均水位下降的主要驱动因子,贡献率为92%～185%,对年最低极值水位的拉低效应明显。最后对鄱阳湖水资源管理和调控提出一些建议:优化三峡水库运行调度,根据实际情况将三峡水库汛末蓄水时间适当提前;加强鄱阳湖子流域水利工程建设,在三峡蓄水期间增加五河泄流;规范采砂。