中国河口海岸风暴潮及海洋动力三维数值预报模型(CHINACOAST)研究Ⅱ:模型验证与应用

简述了在我国珠江口应用实测潮位过程、海表温度以及冬、夏季盐度分布资料对模型的验证与参数率定。在此基础上应用中国河口海岸风暴潮及海洋动力三维数值预报模型(CHINACOAST),对我国沿海冬季东北季风作用下的环流进行了模拟计算,并对环流特征进行了分析。模型被进一步用来模拟在9316号台风影响下珠江口的风暴潮位、海流过程及分布结构的变化。     

黄茅海围垦工程潮流泥沙变化数值模拟

简述了黄茅海海域平面二维潮流泥沙数学模型的基本方程、基本问题的处理、初边界条件和网格划分.应用192年7月1-1日中水大潮和192年1月1-1日枯水中潮2个水文组合对模型进行了验证.在中水大潮情况下,着重对选定的治导线围垦工程方案E12进行了工程前后潮流泥沙动力条件变化模拟计算分析,结果表明:围垦工程实施后,对海区尤其是口门内河道沿程不会产生防洪压力,对崖门水道和虎跳门水道排涝的影响不大,围垦工程不会引起水流动力轴线的明显变化,对围堤和口门内河岸的稳定不会构成威胁.     

黄河下游河道平滩流量与造床流量的变化过程研究

采用黄河下游各水文站1950-2003年实测资料,系统分析了过去50多年间黄河下游平滩流量和造床流量的变化过程及其与花园口来水量的响应关系,分析表明在过去50多年间黄河下游平滩流量和造床流量总体上呈逐渐减小的趋势,其数值随花园口来水量的丰枯而变化,花园口来水量大,造床流量就大,造床能力就强,塑造的主河槽的平滩流量也大。文中给出了平滩流量与造床流量的响应关系,通过造床流量和平滩流量的比较,指出黄河下游造床流量小于平滩流量,过去50多年间水流塑造河床的能力小于主河槽当时的过流能力,黄河下游主河槽萎缩是河道演变响应来水变化的必然结果。研究结果进一步表明,通过小浪底水库调整进入下游的来水过程,增大河道的造床流量,进而增大河道的过洪能力是治理河道萎缩的重要措施之一。     

水沙变异条件下黄河下游河道横断面形态特征研究

通过对黄河下游各水文站1950～2003年实测资料的分析，探讨了过去50多年间黄河下游河道横断面形态变化过程及其与来水量的响应关系。分析得出，过去50多年间，黄河下游河道主河槽发生了明显的淤积萎缩，游荡性河段的萎缩程度大于弯曲性河段，平滩面积呈明显减小的趋势，宽深比有增大的趋势，但各河段河型没有发生转化；平滩面积随年来水量和当年最大洪峰流量的增加而增大，宽深比随来沙系数的增加而增大。由黄河下游排沙比与来水来沙的关系分析表明，黄河下游花园口～利津河段不淤积的花园口临界年均来沙系数约为0.012，临界年平均流量约为1850m3/s。综合分析认为，在目前下游河道来水偏枯的条件下，下游河道的平滩流量不宜也不可能太大，从维持中水河槽和满足流域经济社会发展需要考虑，在花园口年来水量为200～250亿m3时，花园口控制洪峰流量在4000m3/s左右、年均来沙系数不大于0.012的来水来沙过程比较合适。     

中国河口海岸风暴潮及海洋动力三维数值预报模型(CHINACOAST)研究Ⅰ:模型结构与设置

以POM为基础,采用Semi-prognostic方法对POM动量方程的压力项进行修正,以减少模型运行过程中的漂移问题;采用三重双向嵌套技术,在中国的河口及沿海建立了三重嵌套的风暴潮及三维海流、温盐数值预报模型CHINACOAST.对三雏内模态基本方程、初边值条件、模型驱动力,特别是多河流入海的淡水径流和温盐边界设定、模型求解方法以及模型参数设置等作了较为详细的介绍.     

风暴作用下河口动力过程数值模拟研究进展

回顾了国内外风暴潮作用下河口动力过程数值模拟研究的进展,包括河口动力要素(水位、潮流、波浪、径流、温盐等)对风暴的响应,并根据目前数值模拟技术中存在的不足,讨论了进一步研究的方向和发展趋势。     

重力侵蚀过程及模拟研究进展

本文在综述国内外重力侵蚀形成机理、影响因素、实验及模型研究进展的基础上,指出目前重力侵蚀机理过程及模拟研究中存在的主要问题,并针对这些问题探讨了今后重力侵蚀研究的趋势及发展方向.     

河口滩涂围垦对水动力环境影响研究综述

通过综述评价,认为河口滩涂利用对水动力环境的影响主要体现在:滩涂围垦使得工程水域的水动力环境发生改变,迫使原有的河床稳定状态重新调整;大量的泥沙淤积导致陆域向海发展,海岸发生改变,导致潮滩失去对潮能的存储与耗散作用,改变潮汐范围;大规模的围垦也会使河口缩窄,破坏滩涂的湿地形态,导致河流的行洪能力可能降低,使周边城镇易受洪涝灾害。提出应将滩涂利用对水动力、河口岸线变化和防洪御潮等方面的影响进行系统评价,以指导滩涂的高效利用与保护。