涌潮水力学特性试验研究

通过在涌潮水槽中测试分析不同潮前水深、涌潮高度条件下的涌潮传播速度、涌潮水流速度等要素,得到潮头充分破碎涌潮的相对潮高大于0.5、佛劳德数大于1.1.验证了基于动量方程得到的涌潮传播速度计算公式的可靠性.建立了涌潮流速与潮前水深、涌潮高度及涌潮传播速度的经验关系.     

桥墩的涌潮压力特性试验研究

涌潮是一种特殊的水力现象,在钱塘江河口的强涌潮河段,涉水构筑物在涌潮来临时受到的涌潮作用力极大,可能严重破坏构筑物结构。现有涌潮作用力研究往往只关注构筑物的正面压力,而忽略背面涌潮压力。对此,通过水槽模型试验研究桥墩的正面压力、背面压力和总力的变化过程。结果表明,由于涌潮正面压力和背面压力的变化过程存在时间差,桥墩受到的总力会出现与涌潮传播方向相反的情况。总力极值的大小与潮前水位、涌潮高度和桥墩尺度有关。研究成果可为涌潮河段涉水构筑物的设计、施工、防护提供参考。     

涌潮对垂直方桩正向作用力试验研究

通过涌潮水槽模型实验对垂直方柱正向涌潮作用力进行初探,得到了垂直方桩正向涌潮作用力与方桩边长、涌潮高度的经验公式.     

近50年来沭河流域天然径流演变特征分析

掌握沭河流域天然径流的演变特征是合理开发利用流域水资源的前提,基于沭河流域主要控制站——大官庄站1958~2000年的天然径流资料,采用差积曲线、趋势系数、基尼系数和Mann-Kendall法,并选取逐年累计均值、距平百分比、绝对变幅、绝对变化率等特征指标,分析了天然径流年际变化的丰枯性、阶段性、趋势性和年内分配的不均匀性、年内变化的趋势性。结果表明,大官庄站出现枯水年和丰水年的概率最大,出现平水年的概率最小;径流年际变化经历了3个丰水段、1个平水段和3个枯水段;年、汛期、非汛期及各月径流量均呈减少趋势,仅7月径流量减少趋势显著;20世纪70年代径流年内分配最不均匀,1980年代最均匀;1987年径流年内分配最不均匀,1974年最均匀;基尼系数、绝对变幅、绝对变化率呈减少趋势,但均不显著。     

基于SW型向量分裂格式的钱塘江涌潮模拟

在有限体积法的框架下采用无结构网格,应用Steger-warming型的向量分裂格式求解黎曼初值问题的外法向数值通量,通过设置临界水深选取涨落潮期间曼宁系数模拟了钱塘江湖波的整体变形,并比较了沿程测点潮位数值计算与实测值.结果表明,该法可行、精度高、稳定性好,能较好地复演钱塘江潮位暴涨过程及涌潮的宏观特性.     

鄱阳湖流域年际径流及丰枯变化分析

基于鄱阳湖流域1956~2012年6个水文站的逐日流量资料,利用变差系数、年际极值比、Kendall秩次相关检验、距平百分率、Markov过程多种分析方法,分析了鄱阳湖流域的径流年际及丰枯变化规律。结果表明,鄱阳湖流域的流量年际变化相对稳定,年径流量呈不显著的增加趋势;出现连枯水年的概率高于连丰水年概率;在丰枯转移的Markov过程中,平水年的自转移概率最大,重现期最短;丰水年与枯水年互转的概率最大,且出现枯水和偏枯水的概率大于出现丰水和偏丰水的概率;无论年径流处于何种初始状态,其向平水年转移的概率最大。     

SWAT模型在大尺度流域的应用探索

为检验SWAT模型在大尺度流域径流模拟的应用效果，构建了巴西巴拉那河上游流域分布式水文模型并分析了模型的敏感性参数，利用17个流量站进行模型参数率定和验证。结果表明，土壤蒸发补偿系数和SCS径流曲线数是影响模拟的最敏感参数；对于实测站点密度较大的子流域，模型可以较好地模拟流域径流变化，17个流量站中有11个站的R²值大于0.5;受降水数据不足和土地利用变化等因素的影响，模型验证期表现不如率定期。可见SWAT模型可以作为大尺度流域的径流模拟工具，但模拟精度很大程度上取决于降水数据质量。     

电网事故控制及处理算法简述

基于汾河和沁河入黄站的实测径流序列和降雨序列资料,采用滑动分析法、Kendall秩次相关检验法、Spearman秩次相关检验法分析了序列的变化趋势及趋势的显著性,并在此基础上采用滑动t 检验、M-K检验、累积距平法、聚类分析法分别检验了序列的突变点。结果表明,河津站、武陟站的实测径流呈显著减少的趋势,降雨减少趋势不显著;河津站、武陟站实测径流的突变点分别出现于 1970、1964年,两站的降雨均未发生突变;汾河和沁河径流的减少直接受气候变化的影响,同时人类活动也有至关重要的影响作用。     

汾河和沁河流域入黄径流锐减事实分析

基于汾河和沁河入黄站的实测径流序列和降雨序列资料,采用滑动分析法、Kendall秩次相关检验法、Spearman秩次相关检验法分析了序列的变化趋势及趋势的显著性,并在此基础上采用滑动t检验、M-K检验、累积距平法、聚类分析法分别检验了序列的突变点。结果表明,河津站、武陟站的实测径流呈显著减少的趋势,降雨减少趋势不显著;河津站、武陟站实测径流的突变点分别出现于1970、1964年,两站的降雨均未发生突变;汾河和沁河径流的减少直接受气候变化的影响,同时人类活动也有至关重要的影响作用。     

RVA法评估枫树坝水库对径流的影响

针对河道径流易受人类活动影响而导致水资源紧张,以变化范围法(RVA)评估枫树坝水库建成后对东江上游河川径流特性的影响.利用龙川站1952～2005年的实测径流数据,通过分析32个水文改变指标的中值及离差系数,结果表明水库建设后径流年内分布发生不同程度的变化,并根据Richter建议的分类法评估得知枫树坝水库的建设对径流的影响属于中度改变.     

基于一致性修正的宁波市甬江口设计高潮位研究

以位于宁波市甬江口的镇海站1951~2013年的年最高潮位序列为例,分别采用Spearman秩次相关检验、M-K检验方法分析其趋势变化,采用滑动秩和检验、Pettitt检验方法检查其变异点,发现该站年最高潮位存在显著上升趋势,且先后在1981、1996年发生跳跃,不同时期的样本并非来自同一总体。因此,选邻近的湖头渡为参证站,划分为1951~1980、1981~1995、1996~2013年三个阶段,建立了镇海站与湖头渡站的高潮位相关关系,以1996~2013年代表现状,对1951~1980、1981~1995年的实测年最高潮位进行修正,使修正后的序列满足频率分析的一致性要求。分别对经修正和未经修正的序列进行频率计算,表明同等频率下前者求出的设计值均大于后者,从而为甬江口涉水工程的规划建设和运行等提供更合理的依据。     

单库单向运行潮汐电站发电量最大化计算模型及应用

潮汐电站一直存在资源利用率不高的问题,在电站建设初期当机组选型确定时,制定合理的水库蓄、放水计划,可在不增加投资的前提下获得更多的发电效益。为此,以国内某潮汐电站为例,根据各时刻机组发电流量的不同制定运行方案,基于动态规划法建立了单库单向运行潮汐电站发电量最大化计算模型,并利用龙格库塔算法,结合Matlab软件模拟了各时刻水库水位变化过程,求解了各运行方案的发电量值。计算结果表明,受潮汐水位及机组特性的控制,电站发电量的多少取决于发电流量在各时刻的分配,流量最大运行方案发电量明显大于效率最优运行方案,而发电量最大运行方案流量分配介于效率最优运行和流量最大运行之间。     

Identifying the Effect of Tidal Height on Offshore Wind Speed Profiles

The rise and fall of the sea surface due to the tide effectively moves an offshore wind turbine hub through the wind shear profile. Offshore wind farms are being built around the coasts of Europe, including in the Baltic and the North Sea. Tidal ranges in the North Sea are greater than those in the Baltic, and the potential effect on the wind shear profile of the change in sea surface height is likely to be more significant. This article seeks to identify the effect of tidal height on the shear profile at a mast off the east coast of the UK where the maximum tidal range is 7 m. Definite evidence for the effect of tidal height on wind shear is presented, though the effect is small and there is considerable scatter in the data. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

福建兴化湾附近海域水动力特征研究

基于兴化湾海域实测水文资料,采用相关潮汐潮流调和分析方法建立了附近海域二维水动力数学模型,研究了附近海域的潮汐潮流特性。结果表明,兴化湾海域潮汐属于规则半日潮,平均落潮流历时长于涨潮流历时;测区实测涨潮流流速大于落潮流流速,但落潮流历时长于涨潮流历时;工程海域潮流变化主要受协振波所控制,潮流性质属于不规则半日浅海潮流,潮流运动形式是以往复流为主并伴有旋转性质的混合流态;兴化湾湾内和口门附近以往复流为主,湾外呈旋转流特征;兴化湾内是受南日水道和兴化水道两股潮流作用,水流动力变化特征是兴化水道强于南日水道,其中湾内南侧海域主要受南日水道潮流控制,湾内北侧和深槽海域主要受兴化水道潮流作用。     

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。     

感潮河道分流比研究

通过分析澡港河及老澡港河东支的现状水文情势,研究影响感潮河道分流比变化的主要水文因素。通过对澡港河开展不同潮流期的水文测验,结合圣维南方程组在感潮河道水文测验中的应用,进行水位、流量及潮量的计算,分析得出澡港河及其东支分流比的变化规律,两河分流比:大潮汛期7:3;小潮汛期5:5。从而为进一步开展引江济太工程的水资源调度、合理规划水利枢纽工程的建设、城市防洪及水环境容量等水文分析计算打下良好的基础。     

鳌江中游河段含沙量及回淤分析

感潮河道受上游来水来沙及下游潮汐的作用,水沙动力条件和河床演变复杂。为研究鳌江中游河段河道拓宽疏浚后泥沙淤积情况,以实测水文泥沙资料为基础,采用平面二维水流数学模型进行计算分析,鳌江中游河段显桥处含沙量与鳌江河口潮差呈指数相关关系,相关系数均在0.85以上;根据涨落潮量变化结合相关关系计算所得含沙量进行估算,河道拓宽疏浚至120m后,初始状态下游中潮时显桥—水头每潮淤积量为1 400m3;假定在一年中连续1、2、3个月的枯水流量下,最大淤积量分别为4×104、10×104、12×104 m3。表明泥沙淤积总量在前2个月快速增长,第3个月淤积速度减慢。     

河口盐水入侵距离与上游径流、下游潮汐的关系及其变化规律试验研究

通过水槽试验对有径流无潮、无径流有潮、有径流有潮三种组合情况下盐水入侵进行研究。有径流无潮试验表明,在水深和径流平均流速相同时,盐水入侵距离随盐度增大而增大;当水深和密度梯度力相同时,盐水入侵距离随径流量增大而减小;当径流平均流速和密度梯度力相同时,盐水入侵距离随水深的增大而增大,由此获得有径流无潮情况下水槽中盐水入侵距离公式。无径流有潮试验表明,当密度梯度力相同时,潮差小的咸界增长的快;潮差相同时,密度梯度力大的咸界增长快。有径流有潮试验表明,密度梯度力相同时,盐水入侵距离达到稳定所需的潮差随径流量增大而减小;当水深、潮差、盐度相同时,盐水入侵距离随径流量增大而减小;当潮差很小时,盐水的入侵距离大于无潮时盐水的入侵距离,而后随潮差增大,盐水入侵距离减小;并从半个潮周期内水位平均的角度解释了潮差很小时的试验现象。     

感潮河段水位预报方法浅析

针对感潮河段水情复杂、水位预报困难,分析评价了国内外感潮河段水位预报基本方法及研究进展,并概述了感潮河段水位预报实时修正方法,提出了一种简单实用有效的预报方法供参考.