二维泥沙数学模型在松花江五股流航道整治中的应用

运用松花江依兰－佳木斯河段水沙实测资料对二维泥沙数学模型验证的基础上,进行了多分汊浅滩河段－－五股流航道整治方案的比较,提出整疏结合的整治措施,并能达到预期的整治要求。     

松花江三姓浅滩航道整治的二维数值模拟研究

松花江三姓浅滩上段河床由沙质组成，但抄质覆盖层很薄，中下段底质坚硬由石质组成并有基岩裸露。本文以三姓浅滩航道整治工程为例．应用航道工程泥沙数学模型，由一期整治工程作用下的水面线、流场及河床变形资料率定模型中的糙率、推移质输移方程等，然后进行二期整治工程作用下的水流及河床变形模拟．并与实体模型试验资料进行了比较。     

航道整治工程泥沙数学模型在赣江治理中的应用

在河流二维双方程紊流泥沙模型及求解方法基础上,用拟合坐标生成了正交曲线网格;运用“露滩冻结”技术解决河道中边滩和江心洲等随水位波动边界位置发生相应调整的动边界问题．模型考虑了床沙级配的分层记忆和床沙质与冲泄质的划分．模型验证后,应用于赣江樟树～南昌河段航道整治工程方案计算中,取得了良好的效果．     

数学模型在长江中游牯牛沙水道航道整治工程中的应用

通过建立长江中游牯牛沙水道二维水沙数学模型,考虑三峡水库运用后该河段的来水来沙情况的新变化,分别对牯牛沙水道航道整治工程的整体工程效果和一期工程效果进行了计算分析及比较,为该河段航道整治方案的最终确立及航道整治工程效果的合理预测提供了依据.     

韩江三角洲河网航道整治水动力数学模型

对韩江三角洲河网区河道进行概化,采用Preissmann有限差分格式和松弛迭代法建立韩江三角洲河网水动力数学模型,并利用2005年的实测水文资料对韩江三角洲河网的水面线、分流比进行验证,最后对2个整治工程方案的整治效果进行模拟计算和方案比选。结果表明:水位计算值与实测值误差一般小于0.05m;分流比计算值与实测值误差小于1%;在整治流量条件下,各河道水位变化很小,分流比增加值最大为2.35%;在洪水条件下,水位壅高值最大为0.07 m,分流比增加值最大为2.06%。     

土工织物在松花江航道整治工程中的应用

无纺布作为一种新型的护底材料大规模于松花江航道整治工程中始于１９９２年的佳同线整治工程，共使用了约２０万ｍ＾２的无纺布，其中佳同线整治工程中桦川区段６．２万ｍ＾２，三姓二期整治工程沙河子区段１３．８万ｍ＾２。经过几年的观察，效果较理想。     

航道整治工程泥沙数学模型的构造及计算方法

建立了正交曲线坐标系下二维紊流全沙数学模型,水流模型采用紊动动能和紊动耗散率闭合雷诺方程,把悬移质输沙概化为单纯淤积、单纯冲刷和淤粗冲细三种情况,依据悬沙与床沙交换机理建立了挟沙能力和非均匀沙分组挟沙能力的表达式．在水流输运及分组含沙量输运方程的离散过程中,采用守衡性较好的控制体积法和SIMPLEC计算程式,以提高计算稳定性和加快收敛．本模型对复杂条件的河床适应性较强,为平面二维长河段的河床变形计算进一步创造了条件．     

王家滩航道整治方案数学模型研究

为对王家滩河段进行航道整治,针对其河势及滩情,提出2种炸礁方案:炸礁方式为从炸礁基线起向河心侧的礁石炸低至设计底高程,采用1∶1边坡,与原炸礁方案一致,总计炸礁量约为14.04万m³;2级平台采用1∶0.5的边坡自然衔接,从炸礁基线起向河心侧的礁石炸低至设计底高程,近岸炸礁边坡也为1∶0.5,总计炸礁量约为16.81万m³。借助二维数学模型对2种方案进行验证比较。通过分析得出:炸礁方案采用2级阶梯,航道边界30 m以内的部分按照4.2 m水深炸除,其余部分按照3.7 m炸除,可以消除浅水平台不良流态影响。方案实施后,2级平台水深增加了0.5 m,且可供船舶行驶的平台范围增大,3 000 t级船舶可在2级平台上行驶。该方案将目前船舶航行路线右移拉直,拓宽了航槽,大幅改善了船舶航行条件。     

谈GPS在航道整治工程中的应用

松花江三姓浅滩是黑龙江水系中最著名的浅滩,该浅滩位于松花江中游,哈尔滨以下291～332 km处,河段全长41 km。该段河道宽浅无明显深槽,底质坚硬复杂,河段内浅滩暗礁、岛屿众多,是松花江干流水深最小、航行最困难的河段。因此,三姓浅滩成为通往黑龙江、乌苏里江的卡口地段,是松花江上碍航最严重、治理难度最大的典型石质浅滩。     

二维非恒定泥沙数学模型在滹沱河倒虹吸工程设计中的应用

采用平面二维非恒定全沙数学模型,结合滹沱河倒虹吸工程附近河道进行了模型验证,得到了较好的结果。     

当前黄河干流治理的策略

根据多年来黄河治理开发的实践及社会关注的重大问题,提出了当前黄河干流治理的策略和建议:尽早兴建桃花峪、古贤等梯级枢纽工程,为更好地开展黄河调水调沙创造条件;建设蓄能蓄电设施,使无法充分利用的低谷电能,通过储存转换实现更新和持续利用;对干流主要梯级枢纽下游河槽冲淤地形,采取合理有效的调水调沙措施进行治理,并通过数模仿真计算,生成各种风险图,获知今后各时段和各河段水流流态、流速、河床淤积、主槽变迁等情况,从而对黄河治理方案进行论证和优化。黄河干流梯级枢纽工程的校核洪峰较大,对小浪底等重大工程下游河道中的堤坝、冲淤沟槽变迁和安全尤应关注。     

小浪底水库进一步水沙调控亟待研究的问题

分析了小浪底水库运用以来黄河下游河道发生的变化,指出水库在扭转河道连年萎缩、恢复河道泄洪能力方面作出了重要贡献。水库现已进入拦沙后期,建议水库运用理念应适时由"拦沙减淤"转变为"调沙减淤",在充分发挥下游河道输沙能力、减少河道淤积前提下,尽量减少水库淤积,延长水库寿命,并提出在建立新的水沙调控模式中亟待研究的疑难问题。     

黄河首次调水调沙期间下游洪水特性分析

2002年7月黄河进行了首次调水调沙试验,该次调水调沙的"人造洪水"在向下游演进过程中,出现了"小流量、高水位、大漫滩、水流演进缓慢、洪水坦化变形严重"等异常现象,本文通过分析认为河道萎缩、行洪能力减少是造成这些现象的主要原因。     

黄河泥沙研究重大科技进展及趋势

从黄河水沙情势变化、黄河水沙运动基础理论、黄河水沙调控理论与技术、河床演变与河道整治,以及黄河下游河道滩槽协同治理、泥沙综合处理与利用方略等方面,概要地介绍了黄河泥沙研究的重大科技进展,展望了黄河泥沙研究的发展趋势,提出了未来一段时期在\"黄河流域生态保护和高质量发展\"重大国家战略指引下应关注的重大科学问题.     

MATHEMATICAL SIMULATION OF NAVIGATION CHANNEL CHANGES IN THE FLUCTUATING BACKWATER REGION OF THE THREE GORGES RESERVOIR

In this paper,an one- and two-dimensional connected mathematical model is de-veloped.The two-dimensional characteristics of flow and sediment transport are considered asmuch as possible in the model.The model is calibrated with field data and applied to simulate theriver process of the fluctuating backwater region of the Three Gorges Reservoir.Some conclu-sions have been made based on the simulation results.     

岷江下游典型滩群碍航特性及整治研究

山区河流出峡谷进入丘陵地带,河段滩槽交错、多滩并存、上下联动、滩性复杂,一直是我国西南地区航运开发的重点难题。山区河流碍航滩群治理思路和原则尚不明确,以岷江下游新开河滩群为例,分析复杂滩群的碍航特性、水沙特征和河床演变规律,并结合物理模型和平面二维水沙数学模型对整治方案进行计算分析与优化研究。研究结果表明：对于滩群自上而下“急、弯、险、浅”的问题,要各施其策,对于下“浅”问题,需采用整、疏相结合的手段,依托整治建筑物增强浅段水沙动力;对于中“弯、险”问题,需采用整治建筑物调整水流流路,改善水流流态;对于上“急”问题,应重点拓宽航槽以减缓流速。同时在避免下游滩险整治措施对上游滩险的“急、险”有所恶化的基础上,还需综合协调整个滩群的输沙平衡。研究结果可丰富山区河流复杂滩群整治技术,也可为其他滩群治理提供借鉴。     

小浪底水库调水调沙对黄河下游河道冲淤的影响分析

分析了自2002年起小浪底水库每年实施调水调沙在黄河下游河道冲刷中的作用,指出小浪底水库调水调沙有利于下游河道冲刷,但通过资料分析,冲刷的幅度有逐年变小的趋势,为此,恰当地评价当前调水调沙的作用十分必要.     

调水调沙是黄河不淤的关键措施

综合分析了有关部门对黄河调水调沙的试验研究成果，结合近年来黄河水沙情况认为，要解决黄河河道不淤积问题，可能还需要冲沙用水数十亿立方米。今后，随着水土保持工作力度加强、河床形态改善和外流域补水等措施的逐步实施下，不淤积目标是完全可以实现的。建议将调水调沙作为治河的主导战略，强化研究攻关，促进其早日列入计划正式实施。