珠江三角洲河网与河口区CBOD、TN和TP通量模拟

基于一维河网与三维河口耦合水质模型,计算1998年6月（丰水期）、1999年1月（枯水期）珠江三角洲河网与河口区的碳质生化需氧量（CBOD）、总氮（TN）和总磷（TP）通量。结果表明,河网和河口区的污染物通量呈现非常明显的季节变化。在丰水期,河网区污染物的外源输入主要由上游输入的污染物通量（上游通量）贡献;经八大口门输入河口区的污染物通量（入河口通量）是河口区污染物的主要来源。在枯水期,河网区污染物的外源输入主要由河网污染负荷贡献;入河口通量是河口区TN、TP的主要来源,而河口区的CBOD主要来自河口污染负荷。丰水期的污染物上游通量、入河口通量分别是枯水期的8.0~20.2、15.1~21.5倍,同时,丰水期输入南海的污染物通量（入海通量）是枯水期的6.4~9.1倍。污染物主要经东四口门输入河口区,就各口门而言,虎门、磨刀门和蕉门是最主要的输入口门。总体上,河网和河口区对于CBOD、TN、TP均表现出“汇”的作用。     

珠江三角洲河网与河口区CBOD 及TN和TP通量的模拟

建立横观各向同性土的破坏准则必须考虑其应力水平和材料横观各向同性的综合影响。本文通过分析横观各向同性土的试验规律,基于横观各向同性土的强度随SMP面(空间滑动面)和沉积面的夹角减小而变小这一假设,建立横观各向同性土的峰值强度表达式。提出了一个关于横观各向同性土的峰值强度和应力张量函数的各向异性变换应力张量。在各向异性变换应力空间,横观各向同性土体被认为是各向同性材料。将变换应力与SMP准Fra则nc结isc合o,海建湾立黏了土横真观三各轴向试同验性数土据的验三证维了破该坏破准坏则准。则分的别合采理用性具。有预横测观结各果向与同试性验的结S果an的ta对M比oni表ca明海,滩本砂文土提和出S的an横观各向同性破坏准则能够合理地描述横观各向同性对土体强度特性的影响。     

珠江三角洲河网与河口夏季水沙通量的模拟

本文利用一、三维水动力与泥沙耦合模型,计算珠江三角洲河网与河口夏季水沙通量,构建其收支模式,并分析水沙迁移路径与泥沙沉积特征。研究表明,西江为最主要的水沙输入源,磨刀门为最主要的水沙输出口门,蕉门次之。夏季泥沙以淤积为主,上游汇入的泥沙,有39.4％沉积于河网区,其余60.6％经八大口门输入珠江口后,有59.5％发生沉积,另外1.1％输入外海。河网区的水沙输送由径流控制,而河口区则由径流、潮汐、季风等因素控制。河网区各区域的沉积特点因动力条件的差异而呈现不同的规律,大量泥沙在西江干流、虎门水道淤积。珠江口中以内伶仃洋与磨刀门海域的沉积量最大,泥沙在西滩周边和磨刀门海域快速沉积,其中磨刀门海域淤积最为强烈。     

珠江三角洲河网与河口夏季水沙通量模拟研究

本文利用一、三维水动力与泥沙耦合模型,计算珠江三角洲河网与河口夏季水沙通量,构建其收支模式,并分析水沙迁移路径与泥沙沉积特征。研究表明,西江为最主要的水沙输入源,磨刀门为最主要的水沙输出口门,蕉门次之。夏季泥沙以淤积为主,上游汇入的泥沙,有39.4%沉积于河网区,其余60.6%经八大口门输入珠江口后,有59.5%发生沉积,另外1.1%输入外海。河网区的水沙输送由径流控制,而河口区的由径流、潮汐、季风等因素控制。河网区各区域的沉积特点因动力条件的差异而呈现不同的规律,大量泥沙在西江干流、虎门水道淤积。珠江口中以内伶仃洋与磨刀门海域的沉积量最大,泥沙在西滩周边和磨刀门海域快速沉积,其中磨刀门海域淤积最为强烈。     

珠江三角洲大系统洪水模拟分析及防洪对策探讨

本文在综合分析了珠江三角洲水系构成和水动力条件、洪水数值预报研究现状和既往研究成果的基础上，开发了涵盖三角洲河网及八大口门全水域的河口大系统水动力模型。模型将三角洲河网、八大入海口门、伶仃洋和黄茅海海湾作为一个整体，模拟其在径流和潮汐共同作用下复杂河网区各河道的水位、流量，河汊的分流比，口门的泄量分配比及海湾流态。模型用1999年7月最新的地形和水文同步资料进行了模型的大规模率定和验证。并计算分析了全三角洲水域的洪水情势，研究了三角洲目前受洪水威胁的主要问题所在，探讨了问题的成因和治理对策。成果可为科学制定三角洲水系的防洪规划和治理措施提供技术依据。     

太湖流域平原河网降雨时程分布变化的洪水响应

近年来太湖流域平原河网地区洪涝灾害频发,居民的人身及财产安全受到了严重危害。降雨是导致本区域洪水的主要因素,其中最具代表性的降雨类型为梅雨和台风暴雨,由于二者时程分布特性有较大差异,其致洪机理也有所不同。以探究降雨时程分布对洪水过程的影响为目的,以太湖流域武澄锡虞水利分区为研究对象,采用MIKE 11与MIKE 21构建一、二维耦合水动力模型,利用实况洪水过程对模型进行率定验证,采用该模型对研究区域进行不同设计工况的模拟,讨论了次雨量、降雨历时以及降雨时程分布变化对太湖流域平原河网地区洪水过程的影响。结果表明:降雨时程分布对平原河网河道洪水过程有显著影响,其中长历时降雨对雨峰位置的后移较为敏感,短历时暴雨则受到降雨时间变差系数变化的影响较大,而次雨量变化则对二者都有显著影响。     

感潮河段温度与盐度场三维数值模拟研究

感潮河段受到密度流的影响,而水体密度不仅受盐度影响而且还受温度影响,为了做好感潮河段的盐水入侵及温排水扩散情况预测,该文建立了一个采用正交曲线坐标系、能同时考虑温度与盐度场以及密度流影响的三维水流与水质数学模型。用该模型模拟了天然感潮河段的盐水入侵与温度变化情况,并与实测结果进行了比较分析,结果表明水温与盐度沿水深方向分层分布,且越往上游上下层温差与盐度差越小,该计算结果与实测值吻合良好。     

感潮河网区水量调控的调水总量计算

针对过去感潮河网调水总量计算缺乏实用的经验公式以及数学模型计算代价高、时效性差等问题,将感潮河网调水总量的计算转换为内河平均水位的计算,提出采用具有强大非线性映射能力的BP人工神经网络理论识别调水后内河平均水位与潮形、初始内河平均水位、闸门开启时的外河水位、调水方案等影响因素之间的复杂函数关系。人工神经网络的训练样本由河网非恒定流数学模型提供。在上海市浦东新区河网的应用结果表明,所建立的感潮河网水量调控的调水总量非线性计算模型计算简单、快速、准确,有利于感潮河网水量调控方案的正确评估和科学决策,对其他水利工程水量调控问题也具有较好的借鉴意义。     

径潮相互作用对感潮河段湿地水热盐影响的数值模拟

长江下游感潮河段水文条件复杂,针对其对滨岸湿地水热盐的影响及季节性差异的认识较为匮乏。以长江南京段绿水湾湿地为研究对象,监测湿地水文变化及信号特征,构建湿地水热运移与氮迁移转化模型,揭示潮汐过程对湿地水热储量和除氮的影响及其季节性差异。研究结果表明：湿地水位水温变化包含径流和潮汐两个信号特征,春夏季径流较强,而秋冬季潮汐波动幅度较大。春夏季河流水位水温升高,水土界面溶解氧降低,径流驱动下的湿地除氮量约为秋冬季的3～5倍。但秋冬季潮汐波动幅度约为春夏季的2倍,显著增强了湿地的除氮量,在径流驱动基础上提升脱氮效率约为63%和31%,为春夏季的2.5～5.0倍。研究结果可为长江下游滨岸带生态环境保护提供理论依据。     

弯曲型感潮河口泥沙输移规律的数值模拟

应用MIKE21软件中的Flow Model FM模型,对不同上游流量、不同中值粒径条件下的弯曲型感潮河口泥沙输移规律进行了数值模拟,并通过实测资料对模型进行了验证。结果表明:弯曲型感潮河口在丰水期、中水期和枯水期的水位变化规律基本一致,不同粒径对水位的影响不是很大,潮水位起主导作用;在丰水期冲刷区域主要集中于进口段顺水流方向左侧、弯道段凹岸及出口段左岸,淤积区域主要集中于弯道段的凸岸;在中水期同一时刻对应的河床高程是出口处河床淤积、进口处河床冲刷,在枯水期同一时刻对应的河床高程则是弯道处淤积、进口处冲刷。     

珠江三角洲地区河网水动力学模型研究

对珠江三角洲河网区河道进行了概化，利用一维非恒定流基本方程组，河网节点连结方程及边点方程建立了珠江三角液河网区水动力学模型，将参加计算的方程分成微段，河段，汊点三级，采用逐级处理再联合运算的方法（即所谓的三级联解法），求得河网中各计算断面的水位，流量等值，利用丰，平，枯，三期的实测资料对模型参数进行了率定，率定后的模型计算值和实测值吻合较好。     

20世纪80年代以来珠江三角洲网河区河性演变

针对20世纪80年代以来珠江三角洲网河受大规模采沙影响,其河道特性发生的显著变化,基于实测资料,从网河区河道的河床演变、水沙条件、同流量水位变化、西江和北江分流分沙变化、河槽容积及河道行洪能力等方面分析了珠三角网河区河性的演变情况。结果表明:20世纪80年代以来,网河区河床下切严重,来流量变化不大,来沙量大幅下降,同流量下水位下降明显,思贤滘对西江、北江的分水分沙有所调整,河槽容积增大,河道的行洪能力提高。随着规模取沙的减少,2005年后网河区河道进入新的平衡演变阶段。     

珠江三角洲城市河流污染及修复维护对策研究

综合分析了珠江三角洲城市河流的污染现状特征及造成污染的各种复杂成因,提出了城市河流污染修复的技术路线,并对污染河段开展生物修复、工程修复的具体技术和建立修复维护机制作出了研究和探讨。     

珠江三角洲河网悬沙数学模型分析

物理模型对于复杂多变的河网河道的水力因素变化不易描述,数学模型已成为研究其河道水力、泥沙问题的重要手段。在线性化的Pressmann四点隐式差分法基础上,应用汊点分组思想求解河网流场,采用节点悬沙控制方法对珠江三角洲河网悬沙进行了数值模拟,利用实测资料对模型进行率定与验证,并分析了珠江三角洲流域河网悬沙输移特征。结果表明,数值模拟结果真实、可靠,与实测资料基本吻合,从而再次证明珠江三角洲河网是以径流输沙为主的平原河网。建立悬沙节点控制方法进行河网悬沙的数值模拟,实现了泥沙方程组的分级解法,提高了计算效率与精度。     

基于pair-copula结构的珠江三角洲河网区水位空间依赖性分析

基于1957—2016年珠江三角洲河网区15个水文站月平均水位资料,利用pair-copula结构构建水位空间依赖性模型生成样本数据,并采用F-madogram方法定量评估不同时期、不同时间尺度和不同距离范围内珠江三角洲河网区的水位空间依赖性。结果表明:珠江三角洲河网横向发育区域比东南45°方向发育区域水位空间依赖性弱;夏季丰水期水位空间依赖性比冬季枯水期水位空间依赖性显著增强,且季节尺度下水位空间依赖性比全年尺度下水位空间依赖性弱;受人类活动影响,在远距离情况下夏季丰水期1987—2016年的水位空间依赖性比1957—1986年显著增强;在较小距离范围内年极小月水位1987—2016年的空间依赖性比1957—1986年显著减弱,在远距离情况下年极大月水位1987—2016年的空间依赖性比1957—1986年显著增强。     

珠江河口三角洲数值模拟技术研究进展

综述了珠江河口三角洲水域近5年来的数值模拟技术研究成果。分析表明,目前数值模拟技术正朝着水系整体模拟、多要素耦合模拟、多方法有机集成、系统框架下局部水域重点深入研究的方向发展。建立珠江河口水域的数值化研究平台,集成各种信息和分学科技术,支持区域水资源综合开发、利用、保护和管理,是今后数值模拟技术研发和应用的趋势。     

潮汐河网区环境管理决策支持系统开发与应用研究

本文介绍的是一个适用于潮汐河网区水环境管理和决策的软件系统（ＥＤＳＳ），其主要功能是协助政府部门进行有效、科学的水环境管理。该系统采用了地理信息系统、数据库管理系统、模型库管理系统和专家系统等先进技术，有助于提高复杂潮汐河网地区的水环境管理和决策水平。本文首先介绍了ＥＤＳＳ的结构、设计思想和新颖的实现技术，然后讨论了ＥＤＳＳ的应用领域和未来的研究方向。