珠江磨刀门河口悬沙浓度变化特征分析

根据2011年枯季和2012年洪季在大、中、小潮期间的多点同步现场观测资料,分析研究了磨刀门河口悬沙浓度变化特征。结果表明:磨刀门口悬沙浓度纵向分布呈近岸高,远岸低的趋势;横向分布具有季节性差异,洪季主槽大于滩地,枯季滩地大于主槽;垂向分布洪季主要以斜线型分布为主,枯季主要以抛物线型分布为主。潮周期平均含沙量大潮普遍大于中、小潮;洪、枯季磨刀门口外落潮含沙量普遍大于涨潮含沙量。洪季含沙量混合较为均匀,落潮时含沙量增大,涨潮时含沙量减小,枯季含沙量分层明显,。受波浪潮汐作用,一个周期内有多次明显的再悬浮过程,涨潮时增大,落潮时减小。     

电厂取排水口温升特性影响因素分析

鉴于电厂温排水扩散关系到热污染等水环境问题及电厂发电效率等经济问题,建立了温排水小变率物理模型试验,在模型验证良好的基础上,对比分析了不同潮型、不同季节因素和不同的排水口结构尺寸对取排水口附近温升扩散范围和温升变化过程的影响。试验结果表明,受到涨落潮过程的影响,温升分布范围以西北和东南向为主,高温区温升包络线集中在排水口附近。在温排水的扩散能力方面,大潮优于小潮,夏季优于冬季,窄型排水口优于宽型。分析结果可为电厂的取排水工程设计提供依据。     

珠江河口整体物理模型泥沙试验方法及应用

为全面掌握珠江河口泥沙运动的基本规律,优化河口重大工程方案布置,在宏观分析珠江河口伶仃洋、磨刀门和黄茅海泥沙运动主要特征的基础上,研究了该3个区域泥沙模拟试验面临的关键技术问题;重点研究珠江河口整体物理模型泥沙试验中的分区模拟、模型沙选择、关键设备研发等核心技术,结合多年来科研生产和模型运用的实际经验,总结出珠江河口整体物理模型泥沙试验方法。最后,以近年来珠江河口的重大涉水工程——港珠澳大桥工程为例予以了进一步说明。     

珠江口东四口门径流动力变化及其原因分析

据近几十年来珠江河口水文资料统计分析了东四口门的径流变化特征并分析其变化原因,研究表明:20世纪80年代以来,东四口门径流动力呈阶段性变化,1999年前,流域来水加大,同时,受高强度采砂影响,网河区河床形态发生异变,河相关系随之变化,网河区顶端的思贤滘及主要汊道分流比发生重大调整,令东四口门下泄径流增大。1999年以后,流域来水量减小,受大规模的水库建设等因素影响,东四口门承接的入海水量显著减少,径流动力减弱,但因网河汊道河相关系的改变引起网河内径流分配调整,虎门、蕉门径流动力减弱,而洪奇沥、横门径流动力持续增大。     

珠江河口磨刀门口外拦门沙近期演变分析

珠江河口磨刀门口外拦门沙的形成,受径流、潮流、沿岸流、波浪影响,且河口的地形条件及泥沙运动也是拦门沙的重要影响因素。根据近40 a来实测地形资料,对磨刀门口外中心拦门沙、西侧拦门沙、东西两汊深槽的演变进行了分析,并对拦门沙区域的冲淤变化进行了讨论。分析结果表明珠江河口磨刀门口外拦门沙区东、西汊不断向海延伸、拓宽,大洪水对东、西汊的发育起到显著促进作用;东汊走向则有一定摆动,东汊发育具有显著的季节性特征,受波浪改造作用明显;中心拦门沙内外坡以冲刷为主,滩顶淤积加高,南北径缩短;西侧交杯沙在波浪作用下呈新月形发育,交杯四沙向陆并岸的过程中,易受到洪水冲决作用,在并岸的浅滩中冲出深槽。研究结果可为河口规划、整治提供参考。     

珠江河口口门洪水分流比变化及成因

河口泄洪情势的变化关系到地区经济发展和灾害防治。基于珠江河口八大口门在1998年和2005年实测洪水资料及洪水发生前后河口实测地形资料,计算口门洪水分流比变化,分析口门泄洪分配特征变化及典型泄洪断面演变特征。在此基础上计算各个口门泄洪能力变化百分比。研究发现:河口典型泄洪断面宽度基本不变,河槽冲刷加深,有利于口门洪水宣泄;除横门外,其余口门泄洪能力增加;人类大规模的采砂活动引起的口门不平衡下切是导致珠江河口泄洪能力变化的主要原因,同时上游来沙显著减小背景下的河道冲刷也对此具有一定影响。     

珠江河口磨刀门口外东西两汊实测分流比分析

磨刀门是珠江河口八大口门中泄洪量最大的口门,口外已形成稳定的东西两汊滩槽格局及中心拦门沙。两汊的分流比是磨刀门河口治理的重点关注问题。根据磨刀门河口及口外东西两汊2015年9月10～11日大潮同步水文观测资料,分析了东西两汊实测流速、流向及分流比特征。结果表明:东西汊总体以往复流为主,在转潮过程会出现一定的旋转流;落潮时表层流速大,底层流速小;涨潮时底层流速大,表层流速小,在转潮时刻会出现短暂表落底涨的现象;西汊的落潮量分流比大于东汊,且净泄量分流比为66%,是磨刀门入海口的主要泄水通道;而东汊的涨潮量分流比大于西汊,是磨刀门入海口的主要涨潮通道。因此,在磨刀门口外治理规划时,需重点考虑东西两汊的自然演变及分流比情况,保证其泄洪纳潮的功能。     

基于多模型集成的月尺度磨刀门咸潮预测研究

近年来,珠江三角洲磨刀门水道咸潮频发,严重威胁周边地区的供水安全。分别应用随机森林算法(SVM)、支持向量机(SVM)以及Elman神经网络(ENN)建立回归模型,并应用贝叶斯模型平均算法实现咸潮月尺度集成预测。研究结果显示:(1)随机森林、支持向量机以及Elman神经网络算法在小样本集上表现出不同的不确定性特征;(2)贝叶斯模型平均能够显著提高模拟精度,纳什效率系数(NSE)达到0.67,相比于3个子模型在测试集上分别提高了22%、24%、33%。     

半封闭式港湾水动力特性分析——以香洲港为例

受系列工程建设影响，半封闭式港湾往往出现水动力减弱，水体交换变差的现象，为研究工程建设对半封闭式港湾的水动力环境的影响，以珠江河口典型的半封闭式港湾香洲渔港为例，研究周边地区控制性详细规划对香洲渔港泄洪纳潮、水体交换等方面的影响。结果表明：规划方案实施后，规划区附近水域及上游口门水位变化不大，伶仃洋西侧潮流通道潮量变化较小，但香洲港港区潮量减小约1%,水动力进一步减弱，水体半交换周期增加约3.2%,尤其港区西北角水体交换能力相对较差，长期对水环境不利，有必要采取水动力增强措施。研究成果可为香洲港海域水动力提升整治提供参考。