水下地形动态监测数据处理方法及应用

为确保上海市青草沙水库运营期大堤安全,在大堤外侧滩面实施了水下地形动态监测,针对长期监测获得的大量地形数据及固定断面数据,区别于传统水下地形测量数据处理方式,采用三维软件及CAD二次开发软件进行数据处理,直观地表现出大堤外侧水下地形整体及局部的变化情况,为水库大堤的安全运营提供数据支持,对同类工程水下地形动态监测具有借鉴意义。     

基于图像识别的水下地形冲刷过程监测

针对水下地形冲刷过程发展的特点,引进医学领域图像处理与分析技术,提出了以波长635 nm的红色线状激光为辅助光源、以MATLAB图像识别处理技术为基础的水下地形冲刷监测方法.该方法具有非接触性测量、实时同步监测等特点.同时基于MATLAB的图像识别原理,提出了重现水下地形的数字化方法.通过在河工模型局部冲刷发展研究中的实际应用及误差分析,结果表明监测系统十分有效,可以实现水下地形冲刷过程的实时精细监测及动态分析.     

陈川厅长在全省滩涂围垦造地现场会上的讲话

全省滩涂围垦造地现场会,是省政府决定召开的一次重要会议.开好这次会议,贯彻落实好会议精神,对于统一全省滩涂围垦造地重要性的认识,进一步贯彻落实《浙江省人民政府关于科学开发利用滩涂资源的通知》精神和省政府确定的滩涂围垦目标任务,形成全省滩涂围垦发展的良好态势,缓解土地要素制约,实现耕地占补平衡,为我省经济社会全面、协调、可持续发展提供更多的土地支持,具有十分重要的意义.刚才,慈溪市、玉环县、温州市等3个市、县又作了典型发言,会议还印发了书面交流材料,他们的成功实践和典型经验,使我们深受启发,值得大家学习和借鉴.等一会,章猛进常务副省长还要作重要讲话,我们一定要认真贯彻落实好.下面,我先代表水利厅发个言,供大家参考. 　　…     

水下地形监测数据管理系统开发及应用

水利水电工程建成投产后,大坝蓄水会引起流域范围内水流的重新分布,出现局部范围冲刷、淤积、塌岸等现象,导致水下地形发生变化。在运营维护阶段的安全监测管理工作中,将定期或不定期地对坝前、汇流区等重点部位的水下地形进行监测,分析和掌握水下地形演变情况。笔者介绍单位自主开发的一套水下地形监测数据管理系统,用于水下地形监测数据的管理和分析,推动水利水电工程运营管理信息化的实现。     

长江干流城市供水取水口水下地形监测分析

长江是城市供水重要水源地,取水口附近水下地形容易发生冲刷和淤积.为了解取水口附近的地形变化情况,采用多波束测深系统和无人机系统对取水口进行监测,对采集的数据进行了处理和分析.结果表明:取水口附近水下地形具有上游冲刷、下游淤积的变化规律.研究成果对取水口冲淤变化预测和水资源管理具有重要意义.     

R2Sonic2024多波束系统在长江近岸水下地形监测中的应用

介绍R2 Sonic2024多波束系统的组成及工作原理,通过在长江常州录安州段的应用案例,阐述了使用该系统进行水下地形监测的主要操作流程、步骤及注意事项,总结了该系统的优势及应用前景.     

多波速测深系统和侧扫声呐系统在堤围险段水下地形变化监测中的应用

多波速测深系统和侧扫声呐系统具有高精度、高效率、时效性强的特点,广泛应用于水下地形的测量中。该文以北江大堤工程为例,介绍了多波速测深系统和侧扫声呐系统在堤围险段水下地形变化监测中的应用情况。     

浅谈陈行水库安全管理之外侧滩面动态监测

为确保上海市陈行水库大堤运行期间的安全,采用水库专业检测手段,在水库大堤面向长江一侧的滩面开展了水下地形动态监测。水下地形动态监测运用GPS-RTK技术结合回声测深仪进行,分别实施了整体地形测量与固定断面测量,并对测量成果进行合理、可视化的处理,直观地表达了大堤临江侧滩面水下地形整体及局部的冲淤变化,为陈行水库大堤的安全运行提供专业检测数据支持,对同类水库安全管理具有借鉴意义。     

基于水下自走式监测系统的数据分析与应用

应用德国弗劳恩霍夫系统应用中心研制的多功能水下自走式监测与分析系统,以湖州市对河口水库、日照市青峰岭水库、南京市金牛山水库、秦淮河为试点,对上述水库及河流的多参数水质(溶解氧、电导率、铵盐含量、硝酸盐含量、温度)进行监测。基于所测数据,采用水下三维地形图、水质参数等值线图、分层切片图、纵向剖面图、水质参数散点图等方法,对上述水质参数在水体中的分布规律进行分析,对水下三维地形进行解释,对不同水质参数之间的相关关系进行一定探索。研究表明:在水库表面,溶解氧含量分布在空间上存在一定差异;硝酸盐含量分布在不同深度水体中差别很小,但在靠近底部时发生明显变化,与库底淤泥影响有关;随着水深的增加,水温逐渐降低;水面电导率值和硝酸盐、铵盐含量有一定的正相关关系,溶解氧和温度存在一定的负相关关系。应用结果表明:所测数据可快速生成水下地形及水质三维结构图,能较好地反应试点区域水情、水质的主体分布。     

流滑型窝崩水流运动和地形变化概化模拟试验

针对长江中下游的流滑型窝崩进行了典型窝崩水槽概化模拟试验,分析研究了窝崩形成与发展及窝塘水流运动和地形变化。结果表明,流滑型窝崩主要是由水流冲刷和岸坡上部土体持续崩塌所形成,且发展迅速,发展过程主要有始发期、发展初期、发展中期、发展成熟期和发展稳定期等阶段。随着窝崩的发展,岸坡崩塌、窝塘扩展,窝塘内回流和口门外涡流逐渐下移,窝塘内回流由椭圆形趋向圆形,强度由强变弱,岸坡先整体冲刷后退,之后窝塘由上下扩展逐渐演变为以下半部分拓展为主。     

圈围工程软弱地基沉降监测分析

随着上海城区用地量的不断增加,土地资源成了影响上海发展的重要因素,围海造地成为政府和开发单位缓解土地紧张的一个必要手段,近年来,圈围造地的速度日益加快,而圈围工程的难度也不断增加。本文通过工程实例,介绍圈围工程中沉降观测成果在控制施工期加载速率及确定堤顶预留超高所起到的作用,为类似工程提供参考。     

填海工程背景下半岛地下水流场及污染物运移的数值模拟分析

以古雷半岛为例,基于GMS地下水数值模型探索海砂填海(情景一)、海砂+黏土填海(情景二)、黏土填海(情景三)这三种填海情景对研究区地下水流场及污染物运移的影响。结果表明:(1)研究区在填海背景下地下水水位整体抬升,水位上升幅度由小到大依次为情景一、情景二、情景三,最高升幅达4.78m。(2)不同填海情景下的地下水流场差异在填海区的黏土区域最为明显,情景二、情景三与情景一的地下水水位差最大值分别为4.44 m和8.20m。(3)在仅考虑物理作用的情况下,三种填海情景下污染物运移均呈现以水平运移为主、垂向运移为辅的特点。(4)相较于污染物运移基本相同的情景一与情景二,预测时间30a时,水平方向上情景三污染物迁移面积、迁移速率分别下降23.07%、18.89%;垂向上污染物主要积聚于第一层含水层,情景三观测井在第一层含水层的污染物浓度为情景一(或情景二)的5.87倍。说明采用低渗透性黏土填海对于污染物运移具有一定的阻滞作用。     

近海风机基础-塔架结构体系振动监测与动力响应分析

我国东部近海区域目前建设的风电场基本均采用桩基结构,桩基一塔架结构体系是典型的细长高耸结构,在复杂海洋环境载荷作用下具有明显的动力性质、随机性质和非线性性质。本文结合江苏响水近海试验风机长期的桩基础一塔架结构体系振动监测数据,分析了结构体系振动与风、浪等环境荷载的相关性,结果表明：振动加速度与风速均方差存在明显的相关关系,塔架顶部的振动加速度随均方差的增大而增加;建立模型进行了动力有限元计算分析,计算结果较好反映了响水近海试验风机不同工况的动力响应。研究成果具有一定的工程应用价值,可为海上风机基础设计提供参考。     

温州近海及河口二维水沙数值计算模式

为了合理开发、科学利用温州的海岸及港湾滩涂资源，切实反映众多围垦工程对海洋水沙环境的综合影响，建立了温州近海及河口二维水沙数值计算模式。验证结果和水流场、含沙量场表明，该模型较好地反映了温州近海及河口水流的运动特征和含沙量场的分布规律。     

泥石流运动特征及动力学特征分析

泥石流的危害主要包括对城镇、建筑、工厂等带来毁灭性的破坏，同时威胁人身以及畜牧的生命安全，因此，加强泥石流的预防、治理工作成为了各地政府日常工作的重中之重。针对贵州省望谟县灾后重建工程结合泥石流产生的重度、流量、速度等运动特征和动力特征以及拦渣坝进行简要分析和探讨，提出初步解决措施，从而最大限度的保护泥石流易发区域群众的人身财产安全。     

溃坝泥石流起动过程及其动力学特征

溃坝泥石流是由于滑坡、地震等自然灾害或不当的人为堆土弃渣产生大量固体物质淤堵沟道或河流后,在遭遇暴雨或汇流冲刷作用下致使淤堵体突然溃决而形成的一种特殊固液两相流。本文采用自制泥石流模拟变坡水槽,实施了24组溃坝泥石流模拟实验,按照溃决方式和相对剪切力将溃坝泥石流划分为局部型和整体型两类,并分析了这两类溃坝型泥石流的成因,揭示其在起动过程中孔隙水压和水沙因子动力学特征。结果表明,小流量、小坡度下更容易形成局部溃坝型泥石流,否则更容易形成整体溃坝型泥石流,而且后者相对剪切驱动力大于前者,研究成果对于溃坝泥石流防治工程的规划设计以及提高泥石流防灾减灾水平具有重要意义。     

引黄输水管道穿河段河势演变与水流动力学特性

河势演变和水流的动力学特性,对水利工程安全和穿越管道的防护设计具有重要意义。本文结合不同洪水流量时的河势演变,给出了不同水流的水面差值,横向垂线流速分布,环流的环量和环流间的诱导速度;分析了水流及其动力学特性产生的横向与纵向作用力,动量和动量矩的作用,可能出现的绕流升力和压差阻力等,为类似研究与工程设计提供一个范例。     

近20年黄河流域陆表水域面积时空变化特征研究

黄河流域生态保护和高质量发展是国家重大战略之一。开展陆表水域的动态变化监测,有助于掌握黄河流域水资源分布与变化状况,对于了解人类活动对水资源的影响,保障流域生态安全具有重要意义。本文基于Landsat数据提取2000—2019年黄河流域陆表水域分布,分析了黄河流域陆表水域面积的动态变化状况,结果表明:(1)流域陆表水域空间分布不均衡,上游陆表水域面积占流域陆表水域总面积的60.3%、中下游占39.7%,其中青海省和内蒙古自治区的陆表水域面积占比最高,分别占40.3%和17.0%;(2)近20年间,流域陆表水域面积总体呈增加趋势,增幅约为49.0%,其中上游地区对流域陆表水域总面积增加的贡献度最大,达到47.7%,中游地区贡献度次之,为42.7%,下游地区贡献度较小,只有9.6%;(3)从流域来看,渭河和汾河流域的陆表水域面积增加较为明显,2000—2019年期间,分别扩大了113.17 km²和55.75 km²,增幅约为139.9%和152.4%。     

调水工程闸门特性的动态系统辨识

本文研究了调水工程调节闸门（阀门）特性的动态系统辨识原理及方法。提出了闸门特性动态系统辨识的数学模型,通过数学变换将阀门非线性特性数学模型转换为线性模型,然后应用最小二乘法进行系统辨识,以便克服水力测量动态误差的影响。最后利用实测数据验证所提理论和方法的可行性和实用性。     

渚滑川河口河床变动及水流水力特性

河口拦门沙的形成是波浪与河川水流共同作用的结果。本文首先通过对多次实地调查资料的分析,揭示了渚滑川河13部的水流水力特性和河床变化特性,结果表明：较高／低潮位时,以水深0．5m／（1～1．5m）为分界,其上层水流流向下游,副流由左岸流向右岸,盐分含量低、水温高,下层水流表现正好相反;海水上溯距离300米;河口水流属于弱混掺型上淡、下盐水的异重流。最后,应用模拟口门宽度变化的首藤一维数值模型,对该河河口口门宽度进行了模拟计算,模拟结果与实测值呈现规律性吻合,模拟精度取决于实测数据量。