潮汐河口动床洪水的数值模拟

潮汐河口洪水水位受流域来水和海域潮汐双重作用,动力机制复杂,在特大洪水作用下,河口床面边界还将发生显著变形,造成水面相应明显升降,以致用定床模型预报洪水位误差很大。本文以钱塘江河口为例,采用Delft3D数学模型对潮汐河口洪水水位进行二维数值模拟试验。在定床和动床模型均取得良好验证的基础上,进一步预报洪水过程,发现定床模型可产生近1m的计算误差;而动床模型则能比较精确地计算整个洪水过程的水位,最大误差不超过0.08m。因而预测冲淤幅度较大的潮汐河口的洪水水位最好采用动床数学模型。论文还就洪水位的空间分布探讨弯道水面横比降随洪水流量的变化。     

北方平原地区设计洪水计算方法的研究

由于北方平原的自然地理特点：地形平坦开阔,地面坡度平缓,河流与沟渠相间分布且防洪标准偏低（皆不超过20年一遇）,遇有暴雨洪水便泛滥成灾,河流与沟渠相互串通,形成一片汪洋,使得洪水边界难于确定,洪水来源难于定向,从而导致工程地点的设计洪量与洪水位的分析计算难于推求。因此,本文结合工程的实例,针对这类问题进行了分析计算,对北方平原地区设计洪水计算提供了一种途径。     

提高柳州市防洪标准到100年一遇洪水的研究

柳州防洪提按防御50年一遇洪水标准在建,防御大于50年一遇洪水到100年一遇洪水尚未最后敲定具体方案,《柳江综合利用规划报告》提出将来在上游建洋溪水库防洪,我们认为洋溪水库仅控制柳州水面积的29．1％,柳江流域有多个暴雨中心,洋溪水库控制不住柳州的大洪水,本文提出采用新圩水库校洪水位下的临时库容拦洪削峰防御柳州市1％洪水,新圩水库是《柳州综合利用规划》的一个比较梯级方案,规划正常水位为79．0m（珠基下同）上接大埔电站尾水,下接红花梯级正常水位72．0m,红花下接大藤峡水电站水库正常水位57．0m,新圩水库防洪的任务是,防御柳州市大于50年一遇洪水到100年一遇洪水,小于50年一遇洪水,不启用新圩水库防洪,就是说利用新圩水库防洪的机会是很少的,每次拦洪削峰时间不超过2天,防御100年一遇洪水,需要防洪总容为10．17亿m^3,相应防洪高水位为96．8m,较1000年一遇水库水位100.0m,还低了3.20m,再提高防洪标准,仍有余地,在工程设计时候,就作好临时淹没的库区撤离转移安全设计,利用临时库容拦洪削峰的措施,人们是可以接受的。     

洪水归槽影响下西江中游防洪能力分析

为了抵御洪水的侵害,沿江地段主要靠修建堤防进行防御。随着堤防工程的不断加高,改变了原天然河道的洪水槽蓄关系,突出表现是滞洪容积减少,洪水归槽引起洪峰和洪量序列发生变异,导致用于防洪规划和洪水灾害风险评估的洪水序列失去一致性,而防洪堤的防洪能力一再受到挑战和质疑。目前西江水系仍以堤防防洪为主,洪水归槽对堤防防洪能力的影响还缺乏系统性的研究。本文采用水文变异诊断系统和变化环境下非一致性水文频率计算方法,结合西江流域梧州站1946-2008年的实测年最大流量序列,对西江浔江段受归槽洪水影响下的堤防防洪能力进行了分析。结果显示,在洪水归槽的影响下,洪水发生的频率和量级发生了较大的变化,梧州站堤防的防洪能力有所降低:当安全超高在2.0-2.5m变化时,其右堤可以抵御的洪水标准从过去条件下的40-68年一遇,降到现状条件下的8-12年一遇,左堤则从15-23年一遇降到3-5年一遇。     

基于潮汐变化特征的钱塘江河口环境需水

在河口排污不断增加而纳污总量控制滞后的局面下,即便在污染物达标排放的基础上,水质超标已成为普遍问题。钱塘江河口是典型的强潮河口,潮汐的周期性变化,尤其是半月潮汛的变化特征对河口水质影响显著。本文探讨了针对非恒定流的三种水质达标判断标准;建立了钱塘江河口大范围水质模型,反算了满足研究河段大潮期水质达标的环境需水为310m3/s。进一步根据钱塘江河口水质随潮变化的特点,研究了富春江电站不同泄流过程对研究河段水质达标的影响,得到大潮期多放30%、小潮期少放30%的泄流形式有利于降低污染物峰值浓度,提高水质达标时间。研究表明,结合潮汐15天变化特征的流量泄放过程,可减少约10%的环境需水,有效提高了水资源的利用效率。     

钱塘江涌潮影响因素分析

应用二维浅水方程有限体积模型计算模拟钱塘江潮波在不同风况、上游径流、河床高程等条件下变化过程。计算结果显示：持续稳定10m/s的东风、东北风、东南风作用下钱塘江沿程测站呈＂W＂型增水过程,西风、西北风、西南风作用下沿程测站呈＂M＂型减水过程,七堡最大增/减水幅度大于2.2m/-2.1m;丰枯地形条件下,七堡站高潮位变化不大,但枯水地形低潮位抬高1.22m,相应潮差减小1.28m,和丰水地形比较,减小70%;上游大流量（2000m3/s）时,七堡站高、低潮位分别抬升了0.45m和0.89m,潮差减少0.44m。     

洛河铁路大桥修建对洛河富县段河道

利用恒定一维不平衡输沙数学模型,分别就洛河富县段现状河道及规划堤防修建后，富县洛河铁路大桥修建对洛河富县段各频率（30和100年一遇）洪水水面线的影响进行研究，给出桥位断面洪水水位变化等技术数据，为防洪影响评价报告提供技术依据及支持。     

白山重力拱坝变形分析

白山重力拱坝于１９８２年１１月蓄水，１９８６年汛期水位即达到４１６．５１ｍ，在１９９５年汛期水位又高达４１８．３５ｍ，超过５００年一遇设计洪水位４１８．３０ｍ。多年的观测表明，大坝垂直位移在充许范围内，径向水平位移小于设计值，横缝受温度影响，但在高水位时横缝呈闭合（压紧）状态，大坝工作正常，但应注意低气温水位时的大坝变形，监视其变化，确保大坝安全。     

基于ArcGIS的流域水文分析及区域洪水淹没研究

利用区域30 m×30 m DEM,Arc GIS软件的Hydrology模块对唐城变电站所在流域进行水系提取,子流域划分,然后分析计算流域面积、河长与河道纵比降,并与传统方法进行比较,研究表明:基于DEM提取的流域面积、河长、坡度与手绘1∶50000地形图得到的流域参数,误差均不超过5%,并可以通过调整相应的河流阈值减少误差,方法可行,计算结果可靠,很大程度上提高了工作效率,可广泛应用;应用空间分析工具,利用站址处实测等高线和100年一遇洪水位对变电站站址所在区域进行洪水淹没范围和淹没深度的分析,可直观反映站址所在范围内淹没程度,对站址水文条件的评估有很大的帮助。     

基于概率分布模型的流量预报及参数动态识别

概率分布模型（PDM）在国内流域的适用性及参数在不同径流阶段的变化研究较少。本文以浙江省两典型流域为例,建立PDM流量预报对比模型,根据参数动态识别分析确定不同时间窗口下参数变化,从而推断关键影响因子。研究结果表明：（1）PDM模型在两流域模拟结果较为满意,纳什效率系数均可达到0.7以上,且低流量为主的龙泉溪流域模拟效果明显优于高流量主导的金华江流域;（2）在不同洪水事件下PDM参数（经验参数α、b和最大蓄水能力Smax）均与前期土壤湿度显著负相关,与退水斜率有关的参数b在金华江流域与蒸发量显著正相关,而在龙泉溪流域与平均降雨负相关性显著;（3）受地表以下28 cm土壤湿度变化控制的参数α在洪峰及退水阶段识别度最大。     

都江堰内江河段河床冲淤规律研究

都江堰枢纽区的河床冲淤变化对工程的维护和分流分沙及都江堰灌区的引水和风栖窝的淘淤都具有重要的作用。内江河段进口段的冲淤幅度较大而中下段较小，河床冲淤频繁，淘淤的作用有限。河口河段与水文站河段的冲淤变化为负相关，反映出卵石缓慢运动的滞后影响。水文站河段与卧铁河段的冲淤变化为正相关，内江中下段的挟沙力与输沙量之间基本平衡。河段的冲刷量随综合作用力的增加而加大。1977年的洪水使河口断面的主槽从左变到右而产生滩槽交替，18-1断面为过渡段，以下的五个断面没有明显的冲淤变化，说明该河段的形态基本稳定。本文的研究结果为都江堰水利枢纽的长期安全运行提供了科学依据。     

eDNA技术及其在河流生态系统的研究进展

eDNA指从环境样品中提取到的一切DNA的总和。eDNA技术是通过对eDNA的鉴别来对环境中生物的种类、群落结构及生活习性等进行定性或定量分析的技术。它是一种具有经济高效、灵敏度高、对生态系统干扰低等优势的监测分析新技术。本文在叙述eDNA技术的概念、技术流程、分析方法的基础上,主要综述了该技术在入侵及珍稀濒危物种的监测、生物量估计、生物多样性的调查、水质和水污染评价及河流健康评价中的研究现状及应用,并总结了该技术相较于传统手段的优势。最后提出了eDNA技术目前为止存在的一些问题及未来的主要研究方向。     

基于河流阻力能耗的河型判别方法

河流在行进过程中,其阻力能耗受到多种因素影响,包括水流条件、泥沙条件及河流形态特征等。河流宏观形态可以反映河流的阻力特性,河道通过调整其型态以适应不同的水沙边界条件。本文基于河流阻力能耗与河流形态的辩证关系,引入河流形态参数,从而建立了一种简单的河型判别方法。通过对实际多条砂质和砾石质河流的参数化统计分析,同时考虑河岸植被因素对河相关系参数影响的修正,拟合得到代表河流形态参数的表达式,进而得到判别不同河型的标准曲线。通过论证分析及经典的实际河流资料验证,结果表明该经验方法计算简单,对于河流类型的判别应用效果较好。     

弯道推移质横向输沙规律与床面平衡机理

弯道推移质运动直接影响弯道输沙特性、床面形态和河湾演变。弯道推移质输移有4个典型规律,即同岸输移远大于异岸输移、推移质成带性、形成横向底坡和床沙横向分选。归纳了5家推移质横向输沙强度公式,并选择Parker公式分析了推移质横向输沙强度与横向底坡的关系。结果表明,随着横向底坡变大,从凹岸向凸岸的输沙强度将变小,当横向底坡变大到某个临界值时,输沙强度为零;当横向底坡继续变大,推移质输移的方向发生改变,推移质将从凸岸指向凹岸的输移,输沙强度随底坡的变大而变大。弯道床面的凹岸陡坡和凸岸缓坡横向平衡机理各不相同,凹岸陡坡受泥沙水下休止角、横向环流、床沙粒径、床沙分选的制约,而凸岸缓坡主要受上游来沙、横向环流、床沙粒径、床沙分选的影响。弯道床面横向平衡机理关键在于推移质颗粒静力平衡或力矩平衡,横向床沙分选机制使得底坡必须经历反复的动态调整过程,床沙分选总是朝着减小横向底坡方向进行。     

赣江下游水动力数值模拟研究

赣江下游受江湖关系顶托影响,水流运动极为复杂,水位流量关系年际变化显著。通过建立正交曲线坐标系平面二维浅水方程ELADI（Eulerian-Lagrangian alternating direction implicit method）有限差分方法的水动力模型对赣江河流下游进行了水位,流速与东西河分流比验证和连续十年的分流比模拟,分析了水位流量关系和分流比的变化特征。模拟与分析结果表明,模型高效稳定,计算结果与实测资料吻合良好,可用于河流水动力的数值模拟与预测。     

再谈大宁河引江济汉补水方案

本文论证了由大宁河补水入丹江的必要性。认为抽水电力可由系统中的低谷容量和调节性能差的水电站所提供 ;抽水季节限定在 5～ 11月的丰水期 ,这样不会影响三峡机组的出力 ;枯水季节因为不抽水 ,所以对航运和发电不会产生任何影响 ,汛后蓄满三峡水库也无问题 ;堵河一侧修建电站之后 ,除可为均匀调水提供调节库容外 ,尚具有发出峰电的抽水蓄能效益和防洪效益。这些电力可在华中地区吸纳 ,不需要远距离输送到华东、广东。按不同的方式估算 ,补水成本介于 0 1～ 0 3 5元 m3之间。文章修改了原来提出的方案 ,认为可根据调水需要 ,对补水工程予以分期实施。补水工程与现在的中线工程不相重叠 ,对现行方案无影响 ,但作为中线调水水源问题的必要补充 ,现在应予以研究。     

河川径流演变的非趋势波动分析

运用非趋势波动分析法,对黄河上游河川径流近百年月平均流量序列进行了分析,揭示了河川径流的长程相关性及其内在规律性。研究结果表明:黄河上游近百年河川径流序列波动的标度指数a=0.5862,存在内在的正长程相关性,长程幂律关系至少可持续54月或4.5年;大于54月尺度区间的标度发生改变,可能是不同时空尺度下信号突变或序列长度受限所致,这也从某种程度上体现了河川径流系统演变过程中复杂的物理机制。     

雅砻江下游梯级开发对河流生态系统服务功能的影响

水电作为一种可持续的能源,其开发面临着诸多的挑战,尤其是近年来不断推广的水电梯级开发,严重的影响着流域复合生态系统.本文以雅砻江下游河段水电梯级开发为例,借助市场价值法、机会成本法等评价方法,分别从产品提供功能、支持功能、调节功能和文化娱乐功能四个方面,评估该河段生态系统服务功能的变化大小.研究结果表明,伴随锦屏一、二...     

长三角发展低碳经济的思考

世界正面临着全球气候变化和能源安全问题的重大挑战,如何维护能源安全,保护生态环境已成为全人类的共同肩负的重任。在此背景下,以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为全球热点,发展低碳经济是我国实现可持续发展的必然选择。长三角作为我国经济科技最发达而能源资源又匮乏的地区,更应该加强发展低碳经济的意识。文章从长三角的区域发展特色和优势出发,在低碳经济理论的指导下,分析了长三角推进低碳经济的思路和途径,给出了相关政策建议。     

分汊河道水流运动特性研究

在边界拟合正交曲线坐标系下，运用同位网格模式和界面动量插值的条件建立了二维水流数学模型，采用天然河段的实测资料对模型进行了验证。运用该模型研究了长江中游弯曲型分汉河道分流区在不同流量情况下水流运动与挟沙力因子的变化规律，为研究三峡蓄水后对坝下游河道的影响提供了研究手段。