城市供水河道抵御突发性水污染事故水利调控措施

城市建设的过程中,要加强供水河道抵御突发性污染事故的能力。以南渡江下游的海口市供水河道为例,建立突发性水污染事故的水动力水质模型,分析污染物到达龙塘取水口的时间及影响历时。提出在龙塘取水口上游建立节制闸和应急渠道,将上游突发水污染事故产生的污染物云团引排到应急渠道中的措施。水动力水质模拟结果表明,该措施可以有效减少南渡江河流中的污染物总量,使突发性水污染事故不会对供水河道的供水产生影响。     

南渡江河口段洪潮遭遇分析

沿海地区河流常常直接入海，其河口段水位多受上游洪水、河口潮水共同影响，这在一定程度上增加了河口段堤防整治工程设计的工作难度。以沿海地区——南渡江河口为例，基于考虑上游松涛、迈湾2座大型水库调蓄影响后的龙塘站设计洪水、海口站设计高潮位，分别分析了以洪水为主、以潮水为主时的河口洪潮遭遇情况，可为南渡江河口段河道防洪整治工作提供一定的设计参考依据。     

长江河口动力与风暴潮相互作用研究

长江口是我国最大的河口,风暴潮是本地区最严重的自然灾害之一.本文分析了本地区风暴潮发生的特点,建立了中尺度气象模式驱动下长江感潮河段河口海岸风暴潮预报数学模型,分析了风暴潮与长江河口动力的相互作用.结果表明,长江河口地区受风暴潮作用特别明显,河口风暴潮最大增水在江阴与徐六泾之间,其位置受上游径流和河口潮汐的影响而摆动;并指出了长江口天文潮、风暴潮与长江洪水作用的一般规律,预测了长江口风暴潮作用下的洪水位.     

近河口引水工程建设对河口盐水上溯的影响分析——以海南省海口市南渡江引水工程为例

近河口引水工程建设使得河口水动力情况发生改变,从而改变河口盐水入侵。以海南省海口市南渡江引水工程为例,运用数值模拟方法,分析工程建设对南渡江河口水动力和盐水入侵的影响。研究结果表明:南渡江引水工程建设后,南渡江入海水量减小,年内减幅枯水期比丰水期大;河口区余流、海甸溪和北干流盐通量也有所减小,枯水期减小幅度比丰水期大;逐月咸水界出现不同程度的上移,丰水期上移距离比枯水期稍远。     

潮汐河口闸下风暴潮特征模拟

潮汐河口闸下风暴潮水位对于河道防洪排水至关重要。以苏北里下河主要入海通道射阳河、黄沙河、新洋河和斗龙河等建闸河口为例,采用模型嵌套的方法,以平面二维数学模型模拟了里下河地区“9711”台风风暴潮期间闸下河段的潮汐水流和风暴潮运动过程,研究了闸下风暴潮水位相对河口风暴潮水位的变化特征。模拟结果显示,底摩擦、浅水变形、边界反射等相互作用影响,闸下风暴潮水位和潮汐水位存在一致的变化特性,即高潮位抬升,低潮位下降,潮差(增水)增加;涨潮历时缩短,落潮历时延长;风暴潮水位的变化幅度大于同时期的潮汐水位,风暴潮过程对于闸下排水具有显著影响。在与闸顶高程一致的上游水位条件下,相比天文潮过程,“9711”风暴潮过程可减少闸门过流流量的20%~25%。     

黄河宁蒙河段1964—2011年滩槽冲淤变化研究

黄河宁蒙河段不同断面的冲淤变化主要受上游来水来沙的影响,近几十年河道的淤积抬高严重威胁着沿岸群众的生产生活。以1964—2011年6个主要水文站实测流量、水位及大断面数据为基础,通过构建各个水文站断面的理想断面,逐年推算出各站河道断面的理想断面面积、河槽断面面积和滩地断面面积,并以此分析了三类断面面积随时间的变化规律。结果表明:青铜峡断面出现轻微的冲刷,磴口、巴彦高勒、三湖河口站断面表现出比较明显的淤积,石嘴山、头道拐站断面的冲淤变化不甚明显。     

万家寨水库及上游水质变化规律研究

在对黄河万家寨水库及其上游黄河干流重要站点1972～2005年实测水质资料调查、分析基础上，对万家寨水库及其上游水质历史变化规律进行统计、分析，并采用数值模拟方法，对不同水平年青铜峡一万家寨河段水质变化趋势进行了预测研究，结果表明：在石嘴山、三湖河口、包头分别出现污染峰值，主要污染物为COD和氨氮，COD浓度主要受上游来水影响，氨氮浓度主要受入黄排污量影响，万家寨水库对污染物有较强的稀释降解作用。     

沅水尾闾河道行洪能力分析

河道的行洪能力不仅对两岸防洪有重要意义，而且也是上游防洪水库调度的重要依据。一般河道的行洪能力为一确定值，但对我省“四水”尾闾河道则因受洞庭湖底水影响，其值是变化的。文中提出了沅水尾闾河道在河口目平湖不同的底水情况下的行洪能力的变化规律，可供上游五强溪等水库防洪优化调度参考。     

三湖河口～头道拐段槽蓄水增量影响因素分析

通过2006～2012年6个凌汛年度的实际的气温、槽蓄水增量等因素统计分析,表明近几年黄河内蒙古河段大部分槽蓄水增量主要集中在三湖河口～头道拐段,凌汛期上游来水径流量增大是槽蓄水量增大的主要原因。槽蓄水增量增大与河道淤积及不断修建河道内建筑物导致河道过流能力减小也有一定关系;气温的剧烈变化是槽蓄水增量增大一个重要因素。槽蓄水增量增大主要受上游来水、气温变化、河道边界条件及河道内建筑物等综合因素影响。     

闽江口水质对边界条件的响应关系模拟研究

为探究闽江河口水质变化趋势及超标原因,根据入海排污口详查成果,构建闽江下游至河口二维非稳态水动力水质模型,以主要污染物COD_Mn、无机氮和活性磷酸盐为指标,预测不同水文与外源污染负荷对闽江口水质的影响,阐明水质对水文和外源污染物的时空响应关系。结果表明：闽江口水质对不同水文的响应存在显著的时空差异性。闽江口COD_Mn和无机氮水质受上游影响较大,而活性磷酸盐所受影响相对较小;受潮汐潮流的影响,闽江口涨潮期水质大潮好于小潮,涨潮好于落潮;设置水口水库下泄水体水质为年内最好和下游污染物削减30%两种条件下,均不能有效保障河口无机氮和活性磷酸盐水质稳定达标,建议对水口水库下泄水总氮和总磷提出更严格的控制要求。     

黄河上游截流对中下游河道的影响

根据河龙区间实测洪水泥沙资料和高含沙紊流输沙理论,论证黄河上游引水或截流不可能减少黄河中游输往下游的泥沙量,中游河道不会发生明显淤积,下游河道在上游来水减少、中游来沙不减的情况下会出现增淤的趋势。     

南渡江过江隧道河段极限冲刷深度预测

南渡江是我国唯一的一条大型热带河流，其水文等自然条件与我国其他大型河流存在较大差异，河口更是经常受到风暴潮的影响。结合对南渡江海口段过江隧道工程附近水文特征及近期河道演变特点进行分析，利用河工模型试验手段，预测不利水文条件下隧址河段河床的最大冲刷深度。成果表明，工程段河床冲刷主要发生在现状主槽内及司马坡岛的两岸附近，河道等高线总体趋势表现为向两侧推进，主槽宽度加大；受司马坡岛分流、堤防硬边界以及紊乱水流的综合影响，断面最大冲刷深度向下游有增大趋势。预测的极限冲刷深度可为过江隧道的科学埋设提供依据。     

黄河三湖河口河段水沙变化分析

根据实测资料,对黄河三湖河口河段水沙变化情况进行了分析,认为:①三湖河口河段来水来沙年内分配发生明显变化.汛期水量大幅度减少,形成了不利于输沙的局面;②水沙不断减少除与水文、气象等自然因素有关外,主要受干流大型水库运用方式、引黄灌溉等因素的影响;③应采取上游水库联合调度运用的方式协调水沙关系,改善该河段河道萎缩状况.     

珠江河口地区风暴潮增水过程数值模拟

1713号台风"天鸽"是53 a来对港、珠、澳地区影响最大的台风。通过对"天鸽"风暴潮的模拟,验证了MIKE21模型和Holland风场构建的天文潮以及二维风暴潮模模型的可靠性,在此基础上探究了珠江河口在不同路径、不同中心气压以及不同最大风速半径下的风暴潮作用的增水极值。结果表明,不同风暴潮路径对登陆沿岸不同验潮测站的影响不同,其中珠江河口东南角较易受到风暴潮影响且风暴潮的沿岸增水极值较大;当风暴潮中心气压下降10 h Pa时,珠江河口处各测站增水极值增幅大约为2%至3%;最大风速半径减小则对距离风暴潮行进路线较远的地区影响较大。     

波浪辐射应力在渤海湾海域对风暴潮影响的研究

基于N-S方程建立了风场与波浪非线性耦合作用下风暴潮数值预报模型。采用MM5中尺度数值预报计算模式得到所需风场数据,同时应用莆田站方法来预报风浪波要素,从而计算风暴潮影响因素风应力及波浪辐射应力。利用ADI差分格式离散控制方程。模拟了2007年3月份渤海湾一次风暴潮过程,分别计算了受风应力、波浪辐射应力及二者综合作用下的渤海湾海域风暴潮潮位及潮流过程,并将计算潮位与实测潮位资料作对比,得到风应力是渤海沿岸风暴潮的主要影响因素,而在波浪辐射应力作用下风暴潮潮位极值处的增水较为明显,且在地形与波浪辐射应力作用下渤海湾风暴潮潮流过程受到明显扰动的结论。     

基于 MIKE21 FM 的南渡江河口段行洪能力分析

为预测并分析滨江西带状公园建设后对南渡江河口段行洪能力的影响,基于MIKE21FM水动力模块,建立了南渡江河口段平面二维水流数值模型。首先结合水文站实测洪水资料,对河口段河道、滩地糙率参数进行率定与验证。将公园模型概化为局部阻力修正和局部地形修正两种方式,然后分别模拟计算三种潮洪组合工况下河口段水面线和流场变化。计算结果表明,两种概化方式计算结果基本一致,公园建设后河道地形和糙率发生变化,导致水面线壅高和主流流速加大。阻力修正法计算的水面线壅高值稍偏大,但仍低于左右岸防洪堤设计水位,没有降低南渡江河口段防洪能力。司马坡岛附近局部出现高流速区,有必要采取相应的防冲措施。     

近20年来巴彦高勒-头道拐河段淤积成因分析

在分析巴彦高勒-头道拐河段上游来水来沙特点和水沙变化的基础上,分析了1987～2005年河床淤积抬升的主要原因.结果表明:天然来水量减少和人类引水量增加是近20年来巴彦高勒-头道拐河段淤积严重的主要原因,上游水库拦沙量逐年减少和十大孔兑入黄沙量增加是河道淤积的重要原因,而龙羊峡、刘家峡水库的调节又加重了汛期河道的淤积.     

“烟花”台风影响下长江南通以下河段的增水分布特征

为探讨台风对河口区域的影响,构建了覆盖中国东南沿海大范围数学模型,对2106号台风“烟花”产生的风暴潮进行了模拟,与实测气象及水位数据对比表明该模型可靠、合理。基于此模型,研究了“烟花”台风在长江口地区风暴潮增水的时空分布特征。研究表明,“烟花”台风期间,长江口区域整体表现为增水状态,最大增水大于0.5 m区域北至连云港、南至台州。南通以下河段最大增水值分布较均匀,均在1.5 m左右;上游区域增水幅度随潮汐过程呈规律波动,增水在涨潮中间时刻达到最大,于落潮中间时刻降至最低,至下游区域,波动规律逐渐消失;0.5 m以上增水历时从上游至下游逐渐减小。     

黄河沙漠宽谷段河床演变特征及影响因素

根据黄河沙漠宽谷段巴彦高勒—三湖河口河段代表年份水沙条件、河道大断面定位观测资料,结合前人研究成果,分析了黄河沙漠宽谷段代表年份汛期和非汛期水沙关系的变化特点、河床演变特征及大型水库的调控作用。结果表明:刘家峡水库运用后来水来沙量减少,特别是刘家峡、龙羊峡水库联合运用后来水来沙量进一步削减,且减少量主要发生在汛期;水沙关系的变化引起河床抬高、平滩流量减小,河道摆动严重;引起水沙关系变化的主要因素是天然降水量减少、引水量增加、上游水库调控运用及风沙入黄。     

珠江河口近30年演变趋势分析

总结了珠江河口近30年来的变化过程,通过实测资料分析了河口岸线和河势变化特征,探讨了演变原因,认为近30年来,在上游来沙量逐渐减少的条件下,人为活动与径潮流是塑造珠江河口演变的主要动力,近岸浅滩的围垦,深水航道的疏浚,径潮流作用对拦门沙前缘及其主槽的淤积有控制作用,珠江河口已初步形成了岸线平顺,水沙输移顺畅,淤积幅度大幅减缓的态势,有利于维护伶仃洋、黄茅海滩槽基本稳定格局,这对保持河口的水沙平衡和可持续发展,具有良好效果。