黄河河口潮流和泥沙淤积过程数值分析研究

用有限元方法对黄河河口海域的潮流海洋动力过程进行了数值模拟和分析；通过对典型时刻河口潮流流速矢量图和流速等值线分布图的分析计算，验证了黄河河口门外以及渤海湾和莱州湾交界点存在的两个高流速场；通过入海泥沙淤积厚度等值线平面分布及其变化过程、淤积厚度沿入海流路纵向的变化过程和海底典型高等线+1m，0m和-1m变化过程对河口海岸冲淤、海底变形过程进行了动态跟踪模拟和分析，所得结果与实测资料和遥感解译图像分析基本一致。     

河口泥沙通量研究综述

河口泥沙通量的研究既是与全球变化研究有关的理论课题，也是与河口工程、经济生活关系密切的现实课题，本文系统地介绍了国内外关于河口泥沙通量研究的进展。泥沙通量研究多采用水文统计、机制分解、数学模型的方法进行，水文统计和机制分解无法达到预报的高度，相比之下，数学模型的优点很多，但由于河口海岸地区的泥沙运动规律复杂，其物理机制尚不完全清楚，阻碍了河口泥沙数学模型的发展。在深入分析基础上，文章就今后的河口泥沙通量研究工作提出了建议。     

“第八届全国泥沙基本理论研究学术讨论会”将在南京召开

由中国水利学会泥沙专业委员会主办,水文水资源与水利工程科学国家重点实验室、河海大学、南京水利科学研究院承办的“第八届全国泥沙基本理论研究学术讨论会”将于2011年11月在南京召开。会议主题为：河口海岸与河流演变。会议的主要议题有：（1）河口海岸泥沙,包括河口海岸动力与泥沙运动、沿海开发与海岸演变、河口海岸泥沙与生态、河口治理及港口航道整治;（2）泥沙输移规律,包括流域侵蚀、     

海河流域部分泥质河口回淤特性及治理意见

一、前言海河流域自河北省南堡以西直至山东省黄河河口,均为泥质海岸,长385公里。在广阔的泥质海岸带上,分布着20个河口,40条入海河道。由于这些河口处在海陆双相河口,有足够的泥沙来源。随着历年上     

黄河口治理与水沙资源综合利用

通过分析黄河的入海水沙变化、海岸的严重侵蚀以及水沙资源利用的不平衡状况，证明建设西河口水利枢纽，可实现灵活调度和利用进入河口地区的水沙，使河口海岸处于动态平衡，消除河口淤积对下游的影响，为清水沟流路长期稳定创造了基本条件，同时优化了河口地区水沙综合利用系统。     

河口海岸国际研讨会在杭州举行

河口海岸国际研讨会由国际泥沙研究培训中心、浙江省水利厅主办,浙江省水利河口研究院(国际泥沙研究培训中心杭州河口海岸实验研究基地)、浙江省钱塘江管理局承办。这是中国首次举办的河口海岸领域国际性学术会议,得到联合国教科文组织、国际水文科学协会、中国水     

挖河疏浚在黄河河口防洪与经济建设中的作用

针对黄河河口实施的挖菏疏浚工程，结合当地防洪和经济发展形势，分析指出挖河疏浚在河口防洪与经济建设中具有减淤河道、降低同流量水位、塑造中水河槽、改善水流挟沙能力、调整河势、加固堤防、改良土壤、保护生态、维护海岸、提供建筑材料等作用。同时，提出了加大河口挖河疏浚力度、开展挖河泥沙输导的相关技术专题研究、做好泥沙作为污染物或污染物载体的处理，力求使工程达到经济效益、社会效益和环境效益相统一的建议。     

中国泥沙研究的几个问题

几千年来泥沙一直是中国河流治理和灾害防治中的难题。众所周知，黄河频繁的迁徙和洪水灾害就是泥沙淤积的结果。中国学者在黄河治理和土壤侵蚀、水库淤积、河口海岸泥沙漂移、泥石流灾害防治等方面进行了大量研究工作，促进了学科发展，取得了举世瞩目的成就。本文概述这些泥沙问题、治理方略和研究成果。在21世纪，泥沙研究将面临新的挑战。泥沙理论研究方面，非恒定流输沙、环境泥沙学、生态泥沙学和经济泥沙学将成为新的生长点。为了检阅现有泥沙理论和研究方法，国家大量投资对三峡工程建设中和建设后的泥沙运动和沉积规律进行大规模的测量。中国的泥沙研究将有一个新的飞跃。     

国际泥沙研究培训中心杭州河口海岸实验研究基地正式成立

１９９９年５月２８日，国际泥沙研究培训中心杭州河口海岸实验研究基地成立庆典在浙江省河口海岸研究所隆重举行。全国人大常委、农业与农村委员会副主任杨振怀、浙江省章猛进副省长、联合国教科文组织北京代表处何贝尔博士以及南京水科院、华东师大河口海岸研究所、浙江...     

海洋、海岸与河口泥沙运动研究综述

综述了海洋、海岸与河口泥沙运动的基本理论与研究成果，主要内容包括流体力学理论基础、泥沙特性分析、泥沙运动理论基础、床面形态特性、海岸泥沙运动及河口泥沙运动等。     

毛里塔尼亚友谊港岸线演变及防护工程

毛里塔尼亚友谊港所处海域为典型沙质海岸,面向大西洋,波浪作用下自北向南的沿岸输沙是其主要泥沙运动方式。该海岸泥沙中值粒径0.25 mm,年平均输沙约100万m~3。因为港口建设拦截了沿岸输沙,原本平直海岸线形成了港口北侧淤积和南侧冲刷的岸线形态。为保护堆场免受侵蚀,港口南侧于1991年建成了南挑丁坝,至2009年其南侧岸线已后退至根部,再度危及堆场和陆地设施安全。根据实测岸线资料,采用一线理论岸线演变数学模型,对港口南侧海岸不同防护方案进行了计算。结果显示,现有南挑丁坝与其南侧续建的T型丁坝之间岸线能很快调整至稳定状态,可对该岸段陆地设施起到保护作用。在现有丁坝南侧2 000 m处新建T型丁坝,平行于岸线的横头部分置于-2 m等深线,作为港口南侧岸线防护的推荐方案。沿岸输沙未得到补给的情况下,新的岸线防护工程在稳定上游岸线的同时,下游岸线的冲刷后退不可避免。考虑较长期限和更大范围的岸线稳定,还需采取每隔一定年限新建防护工程的措施。     

黄河口海洋动力输沙能力分析

采用数学模型和资料分析的方法对清水沟时期黄河入海泥沙的输移扩散规律进行了分析研究。通过数模计算得出：随着河口三角洲的演变，河口海洋动力输沙能力也相应变化，河口沙嘴突出岸线的程度越大，海洋输沙能力越大，输入外海的泥沙越多；对于特定的岸边界，海洋输沙能力的变化取决于入海水沙搭配关系，在入海沙量相同条件下，来沙系数越小，输送至外海沙量越多，反之亦然。通过实测资料分析指出：黄河口海洋输沙十分复杂，涉及岸边界、各种持续和偶发的动力等诸多因素。实测的冲淤分布往往是诸多因素综合作用的结果，很难分离出某种因素单独所起的作用。实测数据显示，河口泥沙冲淤分布与来水来沙条件相关性不强。但总的看来，黄河改道清水沟以来，1977-2000年间，来沙量偏少，输入外海泥沙的比例比其它流路时期偏大，排沙比达54％，平均每年输入外海泥沙的绝对量为2．83亿t。但具体到各个年份，不论是排沙比还是绝对量，年际间差异都很大，每年输入外海的沙量并不局限在2.3亿t。     

基于泥沙数学模型的海湾填海岸线选择

泥沙运动特征的变化及其对港口航道的影响是大型海岸工程实施时需要考虑的主要问题。由于海岸生态系统往往对泥沙冲淤的变化非常敏感 ,生态评估也逐渐成为工程规划及方案可行性论证研究的重要内容。本文利用泥沙数学模型 ,以深圳湾为例研究了五种填海方案造成的海湾来沙量、含沙量和泥沙冲淤分布的变化 ,讨论了泥沙淤积速率的变化对港口航道和红树林生态系统的影响 ,并通过岸线方案的对比指出了在分别考虑各种泥沙评价指标时对应的五种填海方案的优劣。定量分析表明 ,不同评价指标对应的方案优劣次序有所差异 ,协调多种指标要求的综合优化岸线可以通过比较各种方案后给出。     

确定海湾填海优化岸线的综合方法

填海工程对区域生态环境有多方面的影响, 需要在新岸线确定时采用综合模型来全面评价各种影响并协调多个目标的需要. 本文以深圳湾为例, 提出 了一种确定海湾填海优化岸线的综合方法. 通过分析填海工程的主要影响及控制指标, 建立了它们之间的层次关系; 利用各种数学模型(如水动力学模型、泥沙模型和水质模型等）定量描述了各种填海岸线方案对应的海湾潮流运动、泥沙冲淤以及污染物迁移规律; 根据生态系统与潮流运动和泥沙冲淤的定性关系, 间接评价了填海对生态的影响. 在此基础上, 采用层次分析法确定了各种主要影响及控制指标的权重, 通过综合集成模型的预测结果评判了各种填海岸线的优劣, 最后对权重和模型计算误差的影响进行了敏感性分析. 这一方法便于考虑填海工程中多种因素的复杂影响.     

基于HEC-RAS的梧桐山河流域泥沙输移特性分析

本文基于HEC-RAS软件建立梧桐山河一维水力学及泥沙输移模型,并利用实测资料对模型进行验证。利用该模型分析河道沿程水面线变化情况及泥沙输移特征。模型泥沙淤积计算表明河道淤积部位主要位于河道转折处及下游出口处,假定无降雨情况下输沙量近似为零,通过模拟计算场次暴雨流域出口断面泥沙输沙量,估算出流域年输沙总量为190.50t。该数学模型可以较好地反映流域内泥沙输移情况,研究成果对于预测梧桐山河流域泥沙淤积状况有重要意义。     

基于CA的黄河三角洲海岸线演变预测

黄河三角洲在来水来沙和海洋动力等因素影响下,快速地发生淤进、蚀退、河床抬高和尾闾改道等一系列演变。由于影响海岸线变化的各种因素极不稳定,因此很难对海岸线演变作出准确预测。以1987—2003年TM/ETM+数据为基础,利用地理元胞自动机模型对黄河三角洲海岸线演变进行了预测分析。结果表明:黄河水沙量骤减导致其造陆能力下降,使得海岸线变化以蚀退为主;黄河行水河道河口区海岸线变化以淤进为主,但幅度逐年递减;大部分地区海岸线变化不大。     

Finite Element Method and GIS Based Distributed Model for Soil Erosion and Sediment Yield in a Watershed

The objective of this study is to develop a soil erosion and sediment yield model based on the kinematic wave approximation using the finite element method, remote sensing and geographical information system (GIS) for calculating the soil erosion and sediment yield in a watershed. Detachment of soil particles by overland flow occurs when the shear stress at the surface overcomes the gravitational forces and cohesive forces on the particles. Deposition occurs when the sediment load is greater than the transport capacity. Beasley et al.’s (Trans ASAE 23:938–944, 1980) transport equations for laminar and turbulent flow conditions are used to calculate the transport capacity. The model is capable of handling distributed information about land use, slope, soil and Manning’s roughness. The model is applied to the Catsop watershed in the Netherlands and the Harsul watershed in India. Remotely sensed data has been used to extract land use/land cover map of the Harsul watershed, and other thematic maps are generated using the GIS. The simulated results for both calibration and validation events are compared with the observed data for the watersheds and found to be reasonable. Statistical evaluation of model performance has been carried out. Further, a sensitivity analysis has also been carried out to study the effect of variation in model parameter values on computed volume of sediment, peak sediment and the time to peak sediment. Sensitivity analysis has also been carried out for grid size variation and time step variation of the Catsop watershed. The proposed model is useful in predicting the hydrographs and sedigraphs in the agricultural watersheds.     

三峡工程运行后长江中下游河道设计频率水文年泥沙模拟研究

三峡水库运行以来,长江水沙发生很大的变化,为今后泥沙模型计算与试验水文条件的仿真性提供保证和依据,统计分析了三峡水库建库以来长江中下游泥沙的变化情况,并针对泥沙模型计算与试验中常选取的频率水文年的泥沙问题,做了详细的分析与研究。提出了泥沙模型中设计频率水文年所要模拟的沙质泥沙部分的处理方法与途径,即床沙质的输沙率过程采用流量输沙率关系推求设计洪水对应的沙量过程。并出于工程安全的考虑,采用流量输沙率关系的下包线作为沙量过程确定的依据。该方法较好地反映了三峡水库蓄水后泥沙量减少条件下的频率水文年泥沙模拟实际情况。     

基于紊流模型的一个悬移质挟沙力公式

基于紊流模型，建立悬移质消耗的紊动动能与水流功率之间的相关关系，提出了一个新的悬移质挟沙力公式。公式经过实验资料与野外资料的验证，并与几个同类公式的比较，结果表明本文公式能更好的反应悬移质挟沙力随水流功率的变化。     

Combination of Runoff Simulation with Sediment Modeling in Rivers and Its Application in the Lower Yellow River

Abstract

Previous research on runoff show flow and sediment movement in rivers, and river bed variations are usually separated. This paper, from the point of view of the basin as a whole system, presents an integrated approach by combining runoff simulation with numerical model of sediment transport in rivers to simulate the whole processes of hydrological variables and flow-caused bed variations from the very upper part of the basin to the river mouth. To accomplish this purpose, BTOPMC, a rainfall-runoff model, and NUSTM-1D, a well-developed numerical model for sediment transport and river bed variations, are selected to form a combined model. The application of the proposed model to the lower Yellow River shows that it can properly simulate rainfall-caused runoff, the change of suspended sediment concentration along the river, and river bed variation.