邵水河W形河湾多线桥壅水模型试验研究

结合邵水河某铁路多线桥壅水模型试验,对W形河湾的水流流态、流速分布、桥前壅水等情况进行了分析。结果表明:①在W形河湾上建设多线桥,且当桥位位于第一个湾顶附近时,新建桥梁对上游直河段有一定阻水作用;②在W形河湾湾顶附近的新建桥梁桥位后河湾段的壅水情况与桥前情况不同,且河湾段左右岸壅水值的变化并不一致;③在W形河湾上建设多线桥,桥梁壅水情况比较复杂,其壅水范围、最大壅水高度与河道防汛、城市防洪安全以及规划堤防的建设等密切相关,需要慎重考虑。     

平原河道桥墩群阻水壅高试验研究

以南京秦淮新河为参考原型,建立河道桥群概化试验模型,定量研究平原河道桥群阻水叠加效应.试验结果表明:上游水流受桥墩阻水影响,水位壅高明显,壅水高度随桥墩数量的增加而增大,壅高范围随着桥墩数量的增多而延长;对于概化河道(流量1000 m3/s,流速2.5 m/s,阻水率6％),河道中心线最大壅水高度36 cm,壅水范围150 m;在桥梁群上游150 m位置处,6座桥梁组成的桥梁群引起的壅高值为单座桥梁壅高值的1.5倍.研究成果对评估桥梁等涉水建筑物引起的阻水影响具有参考意义.     

桥梁阻水壅高值计算方法分析

跨河桥梁由于在河道内布置桥墩、桥台,缩窄了天然河流行洪断面,造成桥位局部河段水位壅高,对沿河两岸防洪存在不利影响。该文以广河高速公路惠河段跨山区河流的路溪河一桥、二桥为例,采用桥墩阻水壅高计算经验公式与一维水动力数学模型,对桥墩阻水壅高值进行计算分析,并给出了经验公式适用程度的结论。     

消力池内部水流动量对水噪声的影响

为探索水流在消力池产生的水噪声随水流动量大小的变化规律,通过物理模型试验分析消力池内部水流动量对水流声压级的影响。结果表明:水流声压级随水流动量的增大而增大,二者成线性相关关系,且水流动量变化的幅值越大,其产生的水噪声声压级越大;应用SPSS数据分析软件得到消力池内部水流动量与声压级的拟合曲线;根据能量守恒原理,减小的动能部分以振荡能的形式存在,这其中就包含人耳所听到的水噪声。拟合曲线为水噪声的预测工作提供了理论基础。     

壅水条件下水流阻力试验研究

壅水条件下的水流阻力及输沙特性,在水利工程的应用中占有十分重要的位置。对壅水条件下河道开展概化水槽试验,采用声学多普勒测速仪ADV对水流流速进行了测量,并对壅水条件下水流阻力和床面切应力等进行了分析。结果表明壅水条件下,水流流速沿垂线分布较均匀流条件下更加均匀,当壅水程度越大时,水流流速沿垂线分布越均匀,且流速分布大致上仍服从对数率分布;壅水条件下,随着水深的增大,摩阻流速不断减小;壅水条件下河道水流阻力系数随着非均匀系数及水力半径的增大而增大;引入壅水程度指标,并拟合得到了床面切应力随壅水程度指标的变化关系式。成果可为壅水条件下水流结构特征及输沙规律的研究提供参考。     

山区跨河桥梁的阻水壅高影响研究

桥梁阻水壅高对河道泄洪存在一定不利影响,山区河段跨河桥梁的壅水特性具有一定的复杂性。采用一维水流数学模型法,研究了山区河段不同桥型方案对河道阻水壅高的影响。结果表明,流速、阻水比与桥梁壅水密切相关,流速较小的情况下,壅水值对阻水比的差异更敏感;阻水比总体不大的情况下,壅水值对流速差异更为敏感。山区河段总体流速较大,桥梁防洪评价阶段需充分考虑河道特点优化桥梁布置方案,减小对河道泄洪的影响。     

HEC-RAS模型及其在桥梁阻水壅高计算中的应用

文章介绍了HEC-RAS模型基本原理和使用方法,并将其应用于桥梁阻水壅高计算中,取得了较好的效果。     

应用HEC-RAS模型计算连续多桥梁阻水壅高分析

近年来跨河桥梁等涉水建筑物急剧增多,出现了一些桥梁"密集度"较高的河段,进而出现了桥梁连续壅水现象,使水流状态更加复杂多变。该文分析了HEC-RAS模型在连续多桥梁阻水壅高计算中的应用成果,分析表明HEC-RAS的成果是合理的。     

涉水桥梁阻水比与上游水位壅高相关性研究

采用宽水槽物理模型概化试验方法,以珠江河口地区圆柱型桥墩为例,进行桥墩阻水特性研究,提出了涉水桥梁上游水位壅高与桥墩阻水比、河道流速的关系,并绘制了以阻水比和流速为坐标的上游水位等壅高线图,可为涉水桥梁工程规划建设提供参考。     

明槽式鱼道进流口区水流特性及改善措施

为研究明槽式鱼道进流口区水流特性,以某河流为例,通过试验研究提出了底部介入对进流口区水流进行控导调整的修改措施,包括多级壅水坎与水下三角翼群两种方案。通过水力模型试验,对两种体型设计和布设形式的优化进行试验研究。研究表明,两种措施均对改善进流口区流态有明显作用;而三角翼群在保证进流口区及过渡段表层水流平顺、均衡前提下,有效降低了进流口区流速,还发挥了上溯鱼突进中临时休憩的掩体作用,满足了鱼类顺利回溯至河流的要求。同时,修改优化后的进流口区仍能满足设计过流能力要求。     

三峡库区香溪河回水区营养状态变化特征与驱动因子

基于2015—2016年香溪河回水区域主要水质参数和营养状态的周年监测数据,分析并探讨三峡库区香溪河库湾回水区营养状态的季节性变化特征及潜在污染来源。结果表明:(1)香溪河回水区TN、TP污染十分严重,在调查时段内,各月份香溪河库湾水体的TN、TP质量浓度均远高于限制值,易发生水体富营养化;(2)香溪河回水区水体营养程度较高,所有月份均达到中营养以上水平,并在2015年8月达到富营养状态。水体营养状态从低到高季节顺序为秋季、冬季、春季、夏季。TN质量浓度是影响香溪河回水区水体富营养化程度最重要的指标;(3)香溪河回水区TN主要来自农业面源污染和城镇生活污水排入,流域上游的磷矿资源开采产生的工业废水以及库湾沿岸的点源污染是水体中CODMn与TP污染负荷的主要来源。水体中Chl-a质量浓度受TN、TP等营养盐的限制较弱,SD受浮游藻类和悬浮物的共同影响。     

水库壅水对水源地水环境的影响研究

水电站的修建会改变天然河道原本的水文情势和水环境状况,研究水电站建成后对水源地河段的壅水影响,以及对该河段的水质影响极为必要。以汉江拟建的旬阳水电站对马坡岭取水口的影响为例,采用二维水动力模型耦合ECOLab水质模型模拟计算了6种工况,对比建库前后取水口处流场分布以及化学需氧量(COD)、溶解氧(DO)、氨氮(NH_3—N)等水质指标浓度分布,并对建库后的不同工况进行了水质的风险评估。结果表明:建库后取水口的流速在各工况均有不同程度的下降,与天然河道相比,建库后取水口的水质指标浮动较小且均在地表水环境质量Ⅱ类标准以内;风险工况下,取水口的水质指标均远超地表水环境质量Ⅱ类标准限值,取水安全已无法得到保障。针对风险工况给出了建议,即上游安康大坝及时泄水,为提出拟建水电站库区壅水区内取水口的保护措施提供了理论依据。     

通辽市地下水重点保护区地下水量与水质变化特征

通辽市科尔沁区东部工业区形成地下水位下降漏斗,部分区域地下水质已经遭受并正在继续遭受污染.本文选取两处重要水源地,采用水流数学模型、水质运移-弥散模型,探讨区域地下水量与水质的变化特征,给出地下水资源现状特征及未来的变化特征值,提出区域水资源管理与保护措施.     

基于EMD-LSTM模型的河流水量水位预测

基于经验模式分解方法和长短期记忆网络(empirical model decomposition and long short-term memory network,EMD-LSTM)模型对水位数据进行预测。先采用中值滤波对数据序列进行预处理,然后对数据序列进行EMD分解,并对EMD分解的每个特征序列使用LSTM模型进行预测,最后叠加各个序列预测值,得到最终的预测结果。以南水北调工程某河流每隔1 h的瞬时流量、流速和水深监测数据为研究对象,采用EMD-LSTM模型进行建模,试验结果表明,该模型能够实现水位、水速和瞬时流量连续12 h和6 h的准确预测,且比LSTM模型具有更高的预测精度,可为水位预判和水资源的实时调度提供决策依据。     

基于有序流动的阳澄淀泖区流速水质相关性分析

阳澄淀泖区为平原河网区,在适度的引排调度下使河湖水流有序流动,对于合理蓄泄洪涝水、调控水资源、改善水生态环境意义重大。以阳澄淀泖区有序流动调水试验的水量、水质监测数据为基础,从最能直观反映水体有序流动的水量指标-流速出发,利用SPSS软件计算流速与水体重要水质指标之间的相关关系,研究河湖水体有序流动中流速与水质的响应机制。研究结果发现流速-溶解氧的相关性最强,引水口门及原本滞流较重的河道流速与各水质指标之间相关性更强,水质改善更显著;但通过工程调度只能一定程度上改变水环境,与水质产生直接的相关关系很难。研究成果可为评估水流有序流动对河网水环境改善的实际效果提供技术支撑,对研究区域确定合理的引排调度方案,改善水质有积极的意义。     

渚滑川河口河床变动及水流水力特性

河口拦门沙的形成是波浪与河川水流共同作用的结果。本文首先通过对多次实地调查资料的分析,揭示了渚滑川河13部的水流水力特性和河床变化特性,结果表明：较高／低潮位时,以水深0．5m／（1～1．5m）为分界,其上层水流流向下游,副流由左岸流向右岸,盐分含量低、水温高,下层水流表现正好相反;海水上溯距离300米;河口水流属于弱混掺型上淡、下盐水的异重流。最后,应用模拟口门宽度变化的首藤一维数值模型,对该河河口口门宽度进行了模拟计算,模拟结果与实测值呈现规律性吻合,模拟精度取决于实测数据量。     

二维感潮河流污染计算的分裂特征线解法

本文提出的分裂特征线解法，主要用于二维感潮河段的污染计算，为水环境规划提出依据，污染计算实际上是对流扩散方程的数值解法，文中除介绍了分裂特征线解法的计算过程外，还介绍了收敛性，稳定性分析的结论，既有定量的研究，也有定性的讨论，文中所介绍的工程计算实例，验证了方法的准确性，编制的软件已用于我国长江，鸭绿江等河流的水质预测和规划。     

低水头径流式电站回水计算及水库设计淹没范围的确定方法

水库回水计算是确定水库淹没范围，进行规划方案论证的基础工作。由于河道型水库回水情况与一般水库有较大的差异，因此不能采用常规的回水计算成果来确定水闸的淹没范围。长州水利枢纽的实例说明，河道型水库的径流式电站工程，其回水计算方法有别于高坝大库型工程，有更高的精度要求。     

河道生态基流生态经济价值及其时间变化研究

为了解决普遍采用单方水资源价值计算河道生态基流价值的缺陷,以及探索河道生态基流价值定量化计算新方法,采用水力学方法将河道生态基流从径流量中分离出来,并确定河道生态基流对应水面面积,进而采用当量因子法计算河道生态基流价值和并探索分析了河道生态基流价值的时间变化特征。以渭河干流宝鸡段为例进行研究,结果表明:渭河干流宝鸡段的丰水年、平水年以及枯水年的年平均河道生态基流量分别为5.82 m~3/s、3.59 m~3/s和2.76 m~3/s。近21 a来,该段河道生态基流价值在时间上总体呈下降趋势,该价值多年平均值为5.61亿元,单方河道生态基流价值为6.27元/m~3,单方价值与价值总量变化趋势相反。河道生态基流价值年内变化具有明显的周期性,总体呈倒"V"字型,汛期河道生态基流价值比非汛期大,单方河道生态基流价值与之相反。通过相同区域以及相近区域的河道生态基流价值研究成果以及价值变化特征的对比分析,证明研究成果较为合理。该方法可为河道生态基流合理保障提供定量化依据。     

三峡水库变动回水区航道与港口治理对策研究

受三峡水库蓄水影响,变动回水区河段泥沙呈累积性淤积趋势,致使局部河段出现碍航问题。结合数学模型分析了新的水沙系列下变动回水区河段河道演变趋势及其对航道及港口的影响。结果表明,一般年份变动回水区航道及港口条件较好,仅在不利水文年,局部河段可能出现不同程度的碍航问题。按照航道及港口治理目标及标准,针对重点碍航河段,研究了相应航道及港口治理的工程和非工程治理措施,经综合分析,建议变动回水区碍航问题的解决应以工程治理措施（包括疏浚和整治）为主,在有条件时,可采取水库调度措施予以解决。