基于霍夫变换确定流速剖面参数

传统的最小二乘法拟合流速剖面存在一定的困难.利用霍夫变换抗干扰(或噪声)能力强的优点,可将干扰点(或噪声)剔除,然后用霍夫变换拟合流速剖面.当精度要求较高时,可将各拟合点到拟合直线的距离作为判别标准,对经霍夫变换剔除干扰点(或噪声)后的数据点再进行最小二乘法拟合.经过检验与应用表明,霍夫变换拟合的流速剖面比传统的最小二乘法更接近实测值.     

淤泥自重固结过程研究综述

淤泥的自重固结过程关系到港口、航道及水库等工程的冲刷和淤积治理,且该过程受到泥水混合物的初始浓度、盐度、黏粒含量、水中阳离子类型、微生物等因素的影响,十分复杂。对前人研究成果进行了归纳,对自重固结试验方法,自重固结开始的标志和影响固结过程的因子及其影响尺度和范围进行了比较系统的分析总结,并提出了今后研究淤泥自重固结过程需要进一步解决的问题。     

基于实测资料的长江口潮波演变规律研究

长江口三级分汊、四口入海,潮波作用强烈。特殊的动力地貌环境,使得长江口潮波的演变过程较一般河口更加复杂。采用频谱和调和分析方法对长江口枯、洪季实测潮位进行分析,得到了长江口潮汐能量的分布特征和主要分潮的沿程变化过程。研究成果表明:洪枯季各分潮沿河道的变化趋势基本相同;由于非线性作用,随着潮波从口门向上游传播,潮汐频谱更加丰富,且能量从低频向高频发生转移,使得天文分潮逐渐衰弱,而浅水分潮不断形成和发展。此外,从不同传播通道潮波特征的沿程变化可知,南港和北港的潮波特征存在较为明显的差异。     

An experimental study of impact loading on deck of shore-connecting jetties exposed to oblique waves and current

The impact pressure from waves is an important issue to be considered in the design of coastal structures. In this paper, the waves acting on the deck of a shore-connecting jetty on a slope exposed to oblique waves and in the presence of current are examined based on laboratory experiments. The impact pressures are measured on a 1：50 scale model of a jetty head with down-standing beams and berthing members. The relations of the impact pressure with the incident wave angle and the current velocity are examined. It is shown that the impact pressure is sensitive to the wave angle and the current velocity. A computational model for the impact load on the deck of shore-connecting jetties exposed to oblique waves and current is developed.     

分汊河道分流比估算方法

利用冲淤平衡的多分汊河道各分汊含沙量基本相等和冲积分汊河流在分汊口两支汊水流满足动量守恒条件的特点,推导出2种计算分汊河道分流比的简便方法,即等含沙量法和动量平衡法。利用珠江河网共8处的分汊口分流资料进行验证,结果表明,与实际分流比相比,等含沙量法计算的分流比平均相对误差为21%,动量平衡法计算的分流比平均相对误差为6.4%,认为所提出的等含沙量法和动量平衡法适用于分汊河道分流比的估算。     

海南岛西南岸沿岸输沙特性及防波堤影响

通过海南岛西南岸东方海洋观测站波浪观测资料验证,建立八所海域波浪数学模型,计算确定八所新港沿岸水域各向破波要素。采用3种沿岸输沙率计算公式,确定海南岛西南岸八所新港周边海岸沿岸输沙率。分别探讨风浪、涌浪对海南岛八所新港沿岸输沙率的贡献,对比分析防波堤工程建设前后八所新港及附近沿岸输沙率特征。研究表明,海南岛西南岸向北的沿岸输沙能力大于向南的;风浪、涌浪对八所新港附近海岸沿岸输沙能力的贡献率与其出现的频率略有区别;八所新港建港后南北两侧出现淤积且南侧淤积强度大于北侧;防波堤长度的增加对沿岸输沙能力影响的范围和强度有所增大。     

兴化湾潮汐潮流特性及工程影响分析

福建省兴化湾内大量围填、疏浚工程建设直接影响湾内水动力环境。依据2009年2月水文观测资料,对实测资料进行分析,并利用潮汐调和分析、潮流准调和分析、潮流数值模拟等方法得到了兴化湾海区的潮汐、潮流特性以及湾内工程前后的潮位、潮流场和余流场特征。分析研究表明,兴化湾潮汐属于正规半日潮,浅水效应较弱;潮流为不正规半日潮流,浅海分潮作用较强;湾内潮波逐渐有驻波特征,形成湾内潮波的两股潮流流向稳定,呈往复流,其中兴化水道潮流涨潮占优,南日水道潮流落潮占优;工程实施后,基于调和常数的2013年7月潮位预报与实测潮位吻合较好,同时潮汐潮流性质不变,在港池、航道水域流速有所增加;兴化、南日两水道涨、落潮通量均减小,全湾纳潮量有所减少;湾内余流场整体不变,口门处涡漩有所加强。     

磨刀门水道枯季大潮水体层化混合分析

通过分析磨刀门水道枯季大潮期间的水体盐度实测资料,得出涨落潮时期盐跃层上下流速结构的差异性,确定了磨刀门水道盐度和盐水楔变化特征,判定磨刀门河口属于部分混合型河口。采用整体Richardson数、梯度Richardson数以及势能函数φ等3种层化指标,计算分析了磨刀门水道枯季大潮期垂向各层不同密度水体层化混合的周期性变化过程,指出出现层化混合的峰值时期。采用Simpson势能理论,分析了磨刀门水道枯季大潮期的河口环流、潮汐应变和潮汐紊动过程,及其与水体层化指标特征峰值的对应关系,结果显示磨刀门水道枯季大潮期河口环流加剧水体层化,潮汐紊动促进水体混合,潮汐应变则是在涨潮时促进混合,在落潮时促进层化。分析指出潮汐应变是引起磨刀门水道各层不同密度水体周期性层化混合现象的主控因子。     

基于潮位含沙量观测数据的乐清湾悬沙交换分析

潮汐作用下海湾内外频繁地发生水体和泥沙交换,可引起湾内地形演变和环境变化。根据乐清湾沙港头测站2003年实测潮位及涨落憩时刻表、底层实测含沙量,采用纳潮量与含沙量乘积计算海湾涨落潮期间泥沙通量,泥沙通量与潮差之间关系可利用幂函数型曲线进行拟合。结果表明,乐清湾涨、落潮泥沙总通量基本持平,拟合曲线表明涨、落潮潮差与进、出海湾的泥沙通量关系总体相近,大、小潮区段稍有差异。冬夏季各月存在一定净通量,但不超过输沙总量的2%。分析认为导致净通量原因主要是潮汐不对称性和涨、落潮期间的含沙量变化,沙港头测站涨潮历时稍长于落潮历时,M_4和M_2分潮振幅比大于0.01,潮波变形明显,潮差在涨落潮期间呈不对称性;表层平均含沙量涨憩小于落憩,底层含沙量涨憩大于落憩,涨、落潮期间含沙量与对应潮差呈幂函数关系,不同期相应幂函数参数有所差异。     

兴化湾悬沙输移机理分析

隧道工程所在位置河床的最大冲刷深度是过江隧道方案设计的关键参数之一,合理确定最大冲刷深度能为保证工程安全和减少投资提供重要设计依据。在分析近年来河道演变特点和前人所做研究的基础上,以长江下游仪征水道世业洲河段拟建过江隧道为例,分析工程河段的来水来沙特点,采用二维水流泥沙数学模型对不同水文年条件下河段河床最大冲刷深度进行了研究。在验证模型水流和泥沙冲淤相似的前提下,确定了动床模拟的不利水沙系列为2007—2010年+1998年+300年一遇洪水流量过程,并结合地质勘测资料对模拟结果进行了合理预测。最终确定过江隧道断面河床左汊最大冲深为10.85 m,右汊最大冲深为8.87 m,该结果对拟建过江隧道工程而言偏于安全。