涌潮潮头掺气的模型试验研究

强烈掺气的涌潮潮头在向河口上游推进的过程中对整个水域的环流结构、泥沙的输移、污染物的扩散乃至整个河口区域的生态平衡等都将产生巨大的影响,因此针对涌潮潮头掺气特征的研究就显得尤为重要。本文在玻璃水槽中模拟了涌潮潮头,运用高速摄像记录系统拍摄涌潮潮头掺气的状态,并对其破碎状态进行观测、统计和分析,通过验证试验中涌潮潮头形态与涌潮Froude数之间的响应关系与现实中二者之间的响应关系的一致性检验了试验中所模拟的涌潮潮头形态的合理性;涌潮潮头破碎掺气要历经四个阶段且不断重复,最终在潮头形成一系列的气泡云;通过对比不同工况下涌潮潮头掺气的形态,提出潮头形态的变化主要与落潮流速和涌潮潮头高度相关;为深入定量地研究涌潮潮头的掺气特性,定义涌潮潮头的掺气长度,其与潮前水深及其流速、涌潮潮头的高度及其传播速度等因素密切相关;利用量纲分析确定涌潮潮头的相对掺气长度与涌潮强度和涌潮Froude数之间的函数关系后,运用非线性回归分析试验数据得到计算涌潮潮头掺气长度的经验公式;最后通过对钱塘江盐官段涌潮潮头掺气长度的几组观测值与经验公式计算值的对比与误差分析,验证了经验公式的实用性,为更好地预测涌潮潮头掺气的特征提供了量化的基础。     

钱塘江强涌潮、低河床、紧临深江区域围垦施工难点的处理

萧围东线治江围涂工程第一期(试验期)工程,通过科学的安排,有序的组织,合理的调度,充分挖掘现有施工力量,处理了在钱塘江强涌潮、低河床、紧临深江区域施工的二个关键问题.一是攻克了在强涌潮顶冲地段进行深水抛坝的难题;二是同样在强涌潮顶冲地段完成龙口封堵和土方闭气施工.     

钱塘江河口建桥对涌潮的影响研究

针对涌潮资源的保护问题，研究了桥梁工程对钱塘江涌潮的影响.基于河工模型的相似理论，从二维浅水方程推导出潮汐河口水流运动的相似条件. 制作了钱塘江河口模型，并模拟了涌潮的形成与传播过程.通过河口模型研究了桥梁工程对涌潮的形成、形态与高度的影响，并根据模型试验数据建立了涌潮高度减小率的经验公式.结果表明,桥梁工程不会改变涌潮的形成.桥墩对涌潮形态的影响范围一般限于桥位上游300～500 m.涌潮高度的影响程度主要取决于桥墩占据河道的截面积，截面积越大，桥位上游涌潮高度的减小值也越大.     

钱塘江涌潮压力的动态测试与分析研究

钱塘江涌潮存在较大的潜在破坏性，但目前对涌潮压力的分析甚少。2000年对钱塘江六桥三个桥墩上所受的正面涌潮压力及回头潮压力全过程的动态测试，揭示了涌潮压力的部分规律：（1）正面涌潮压力最大值并不是由第一个涌波产生，而是由接着而来的涌波所产生；（2）在最初的数十秒及数分钟内，涌潮压力呈近似正弦波的压力振动，且振幅逐渐减小；（3）涌潮压力值在预报涌潮高度所引起的静水压力附近波动；（4）回头潮压力远大于正面第一涌潮波压力。     

一种基于视频识别的钱塘江涌潮检测方法

该文介绍了实际应用场景中对钱塘江涌潮的检测方法,通过建立混合高斯模型来构建基于视频识别的涌潮背景模型,然后再利用所得的背景图像与当前视频帧进行相减,得到钱塘江潮水的前景图像,经过平滑去噪处理后,检测出涌潮信息.     

钱塘江河口涌潮传播速度研究

为分析钱塘江河口涌潮传播速度的时空规律及其影响因素,应用从一维连续方程和动量方程出发推导的涌潮传播速度计算公式分析涌潮传播速度的影响因素,并将其应用于钱塘江河口涌潮的计算,结果表明与实际情况吻合良好.利用实测资料分析了钱塘江涌潮传播速度的变化规律及影响因素,与计算公式的分析结果相一致.影响涌潮传播速度的因素主要有下游潮差、江道地形和径流流量,其月内变化主要受下游潮差变化的影响,此外在一定程度上还受到上游径流量的影响.在年际尺度上,则主要取决于河床地形的冲淤变化.应用解析算法和常规水文资料建立的涌潮传播速度计算方法简单易行,可较好地应用于涌潮到达时间的预报.     

摩阻对涌潮的影响

通过建立一维涌潮数学模型,以概化矩形断面河道为对象,对不同糙率下的潮波变形进行分析比较. 计算得出随糙率增大,潮波上溯过程中,波形变化缓慢,涌潮强度、高度及影响范围减小,糙率大到一定程度将没有涌潮发生,得到河道摩阻对涌潮的阻碍规律.     

白沙湾至水口围涂工程施工难点与对策

平湖市白沙湾至水口治江围涂工程是浙江省第一个以管袋土方结合护面结构型式的围垦工程。通过二年半时间的建设,目前本工程已完成主堤工程建设.对建设过程中碰到的难点进行了总结,同时针对工程的难点采取了一系列对策,并取得了成功.主要包括以下几个环节：主堤底层管袋、排水板插打、合龙、削坡施工、原型观测设施保护等.     

色散和耗散项对涌潮计算结果的影响

通过建立一维涌潮数学模型,以概化的矩形断面河道为对象,采用无色散、耗散项和有色散、耗散项两种不同模型,对涌潮的结构和变形进行分析、比较.计算得出:在发生涌潮前,这两种模型所得到的水面线结果基本相同;在涌潮段和涌潮后,两种模型计算所得到的水面线有较大的差别.在不同水深和不同潮差下,两者的差别是不同的.     

河口大规模围海工程对周边水动力环境的影响

河口围涂工程建设将不同程度影响工程海域的水沙输移特性.运用平面2维潮流数学模型,以浙江温州瓯飞滩围涂工程为例,研究河口大规模围涂工程对周边水动力环境的影响.基于三角形网格,采用有限体积法对模型进行求解,通过9个实测潮位过程和9个流速测点对模型进行验证,验证结果良好.瓯飞工程实施后,海域高潮位呈现一定程度的降低,围堤前沿水域流速大幅度降低,但对温州核心港区影响较小,飞云江口进出潮量有所降低,研究成果可为工程决策提供重要参考依据.     

二维浅水间断流动数值模型在涌潮模拟中的应用

为模拟涌潮、水跃、溃坝波、浅水变形后的波浪、闸门突然开启形成的涌浪等浅水间断流动,应用有限体积法求解二维浅水方程,界面通量采用基于Boltzmann模型的动力学流矢量分裂（KFVS）格式,建立基于无结构三角形网格的二维浅水间断流动数值模型,模型在空间上具有二阶精度.在钱塘江两次涌潮实测资料验证的基础上,模型预测了钱塘江河口治理设想方案实施后的潮位、潮差、流速和涌潮等水动力因素的变化.模型较好地模拟了涌潮到达时刻潮位急剧抬高、流速迅速从落潮转为涨潮并达到极值的间断现象.计算结果表明,提出的计算格式健全、稳定,可以广泛应用于浅水间断流动的数值模拟.     

沿海围垦对防灾功能影响的景观生态机理研究 ——以钱塘江河口海湾为例

以钱塘江河口海湾为例,应用景观生态学与海洋动力学理论以及景观特征量化分析方法,探讨沿海岸地貌结构与潮能耗损之间的关系、滩涂围垦对沿海防灾功能的影响.通过多元线性回归分析,建立潮差削减率与景观特征指标间的综合模型.通过模型分析和实测数据表明：舟山本岛和钱塘江河口段大规模滩涂围垦与开发建设,改变了沿岸景观结构和边界复杂度,使水动力作用减弱,潮差削减率减少,河口段潮差不减反增;河口洪水受潮水顶托作用加大、排水不畅导致河口海湾抵御灾害的功能减弱、加剧了水涝灾害的发生.探讨了沿海滩涂围垦与湿地合理利用的科学途径.     

涌潮冲击排桩式丁坝的数值模拟

为了研究钱塘江排桩式丁坝在涌潮作用下的受力机理,对涌潮冲击排桩式丁坝进行了数值模拟,采用标准κ ε紊流模型和体积函数法(VOF)追踪自由水面的方法,得出了丁坝附近的流场分布和自由水面的位置,揭示了丁坝上的涌潮压力在时间和空间上的变化规律：（1）当涌潮冲击丁坝时,涌潮压力急剧增大,约2 s后涌潮压力达到最大值,之后,有一段下降的过程,随后出现较小幅度的振荡,最后涌潮压力趋于稳定,并且在垂直方向上各高程处的涌潮压力最大值基本出现在同一时刻;（2）在潮前水位以上丁坝上的涌潮压力呈梯形分布,而在潮前水位以下丁坝上的涌潮压力随深度基本保持不变,呈矩形分布.     

强涌潮地段模袋砼的施工措施

杭嘉湖南排工程是治理太湖十项骨干工程中的关键性工程，其四个出注射器均设置于钱塘江强涌湖地段，尤以盐官下河站闸枢纽为规模最大，难度最高，通过对盐官下河站闸枢纽口门模袋砼施工的经验，提出强涌潮地段实施模袋砼工程的具体措施。具有较大的应用价值。     

Damage statistical mechanics model of top coal in steep top caving coal

Damage statistical mechanics model of horizontal section height in the top caving was constructed in the paper. The influence factors including supporting pressure, dip angle and characteristic of coal on horizontal section height were analyzed as well. By terms of the practice project analysis, the horizontal section height increases with the increase of dip angle β and thickness of coal seam M. Dip angle of coal seam β has tremendous impact on horizontal section height, while thickness of coal seam M has slight impact. When thickness of coal seam is below 10m, horizontal section height increases sharply. While thickness exceeds 15m, it is not major factor influencing on horizontal section height any long.