布设断面测算河道水库容积及冲淤量的数学解析与概化

以河道水库容积及冲淤量测算为目标，提出了断面布设要求、容积等效概化断面间距的推算方法，探讨了容积及冲淤量计算公式的适用性，导出了比较实用的断面间宽、平均深呈线性变化情况的容积计算公式。本研究成果的实质是，构建了逻辑自洽的断面法测算河道水库容积及冲淤量的数学体系。     

断面法河道冲淤测验的主要问题及改进构想

在黄河下游河道断面法冲淤测验体系中,不平行断面间距的确定方法、固定的断面位置与实时变化的河势之间的矛盾,是影响河道冲淤测验结果可靠性的主要因素。对断面间距确定和断面位置选择进行了分析,论证了"双垂线法"确定滩地断面间距的错误之处,最后提出了三维模型冲淤测验方案和冲淤量布尔运算的改革构想。     

潼三河段主槽断面间距变化对淤积量的影响

潼三河段采用主河槽断面间距和滩间距计算库容和淤积量,受河道形态变化、水库低水位运行和治黄工程修建等影响,原有部分淤积测验断面已经失去控制主河槽的代表性,淤积测验断面间距发生变化,沿用的固定主河槽断面间距影响库容及淤积量的计算精度。分析了潼三河段沿用主河槽断面间距计算淤积量存在的问题,采用断面线中点连接法、断面两侧边线平均法量算主河槽断面间距,并进行淤积量计算,分析断面间距变化对淤积量计算精度的影响,结果表明:在计算模型和方法不变的情况下,只考虑主河槽断面间距因素,用新主河槽断面间距计算出的淤积量较用原间距计算结果均增大,说明一直沿用的主河槽断面间距影响淤积量计算的准确性;河段总间距增大,淤积量也增大,淤积量与断面间距成正比关系。     

推算天然河道水面线中基本因素处理应注意的问题

在推算天然河道水面线时,河道大断面数据量算、断面偏角、设计流量等因素将直接影响水面线推算精度,应对这些基本数据进行慎重处理。     

比降面积法确定上下比降断面间距

文章对测站非常洪水时期采用的比降面积法中,上下比降断面间距的确定进行了理论性探讨。并指出了上下比降断面间距确定公式及上下比降断面间距确定的重要性。     

水库库容计算中容积等效断面间距的算法研究

为解决常规断面间距计算中存在的物理概念不明确、计算方法不统一、计算成果精度较低等问题,提出了容积等效断面间距的概念和计算公式,阐述了容积等效断面间距的高程分级标准、计算流程及特殊问题的处理方法。利用2010年小浪底水库实测数据,对该水库不同高程的容积等效断面间距进行了率定、计算。经过2011年和2012年4个测次实测资料的检验,表明库容计算结果的精度明显提高,满足有关规范的要求。     

河道断面分形维数对面积测算误差的影响研究

采用分形布朗运动模型和数学函数模拟了不同形态的断面。参考长江河道地形测量方式,按一定间距在断面上提取测点数据并计算断面面积,引入分形维数描述断面不规则程度。通过断面面积的相对误差与分形维数之间的相关性分析,揭示了横断面面积计算误差的根源是河道地形起伏,误差随着断面分形维数的增大而呈幂函数递增。     

潼关高程推算方法研究

潼关高程推算的基本方法是：用潼关水文站实测流量和相应水位资料，点绘水位—流量关系曲线或建立水位—流量关系的表达式，经过查图或解析计算，求出潼关(六)断面流量1000m^3／s时所对应的水位。通过分析潼关高程推算中的水位—流量关系，认为：将潼关(六)断面1000m^3／s流量时的水位作为潼关高程这一指标不宜改动；有关潼关高程的具体数据的有效时段是与推得潼关高程的特定水位—流量关系的有效时段相一致的；河段变化与断面迁移给潼关(六)断面水位推算带来的问题需要认真分析，并在此基础上选择合适的计算方法；在提供潼关高程数据时，应详细说明引用的资料和所采用的方法。     

利用相关方法推求基于面雨量的断面水量

交界断面的水量是目前水环境综合治理和水环境管理考核的重要数据,对跨界河流水量水质目标考核有着重要意义。利用现有实测降雨量,通过建立交界断面以上流域降雨径流关系推求时段径流量,能够满足一定精度要求,是过渡期推算交界断面水量的可行方法。     

长江河道地形图任意断面提取方法及地形模拟

基于长江河道地形图建立河道DEM,用双线性插值法任意提取和计算河底地形断面的方法可以在河底地形图上任意位置提取准确的河底地形断面数据,绘制成断面图,提供指定测点间距下的断面数据.在"长江水文泥沙信息分析管理系统"中采用该方法还实现了对叠加在一起多年份(多测次)的河道地形图上同时提取不同时间的长江河底地形数据,用计算机模拟河底地形随时间变化的动态演化过程.     

河道中受侧壁影响的断面流速分布规律研究

断面水流流速分布是研究河道水流泥沙运动规律的基础。天然河流断面形态不同,其流速分布特性也有差别:对于比较宽浅的河道,侧壁对断面流速分布的影响较小,流速沿垂线分布梯度较大,垂线上最大流速一般位于水面,垂线平均流速沿河宽方向(横向)分布较均匀;对于较窄深的河道,侧壁对流速分布的影响较大,流速沿垂线分布较均匀,垂线上最大流速一般位于水面以下,垂线平均流速沿河宽分布梯度较大,因此,对于较窄深的河道必须考虑侧壁对流速分布的影响。本文在分析天然河道流速分布特性的基础上,从紊流的雷诺方程出发,推导获得了水流受侧壁影响的横断面流速分布公式和垂线平均流速沿河宽分布的公式。公式计算结果与水槽试验和天然河流实测流速分布资料的比较分析表明,公式能较好地反映流速沿垂线和沿横向的分布特性,具有较好的理论和实用价值。     

明渠断面水流流速与边界剪切应力横向分布模型

天然河流的横断面多为由主槽和漫滩组成的复式断面,水流在这种断面中比在单一断面中受到更多因素影响,流态也更加复杂。通过将明渠横断面上微元体在水流方向的N-S控制方程沿水深积分,得出描述垂线平均流速和边界剪切应力横向分布的模型,并通过对实验数据的验证,确定了模型的实用性。     

青藏高原山区河流广义河相关系与多频率沿程河相关系

山区河流地貌由流域来水来沙和地质地貌等下垫面背景因素决定,基岩限制性河段与冲积河段相间分布,这些河流是否存在稳定的河相关系,是山区河流地貌演变研究亟待回答的重要问题.本研究以发源于青藏高原的六大水系共129个水文测验断面的实测流量和实测大断面数据为主要数据源,以青藏高原六大水系的沿程河相关系为研究对象,探讨了同一河段与...     

Rapid Response of a Sand‐Dominated River to Installation and Removal of a Temporary Run‐of‐the‐River Dam

Run‐of‐the‐river dams (RORDs) comprise the vast majority of dams on river systems and are commonly removed as a part of stream restoration strategies. Although these dams are routinely removed, few studies have documented the geomorphological responses of sand‐bed rivers to the removal of RORDs. We examined the response of a large sand‐bed river located in South‐Central Kansas, USA, to the installation and removal of a dam that is installed annually for seasonal recreational purposes. Channel adjustments were tracked using cross‐sections sampled over the course of 7 months as the dam was installed and subsequently removed. Multivariate spatiotemporal analysis revealed emergence of channel stability when the dam was in place for most cross‐sections, except for those immediately adjacent to or at great distances from the dam. Our results provide an approximation for how sand‐bed rivers respond to RORD construction and removal and are useful for guiding management decisions involving preservation or restoration of connectivity. Results of this study suggest that sand‐bed rivers are resilient and recover quickly when transient RORDs are removed. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

广东中小河流治理中的生态景观断面设计

根据广东省中小河流生态治理经验,按照不同类型河道生态治理需求,归纳提炼出缓坡型、陡坡型自然护岸以及垂直式、斜坡式、复合式人工护岸等生态景观护岸断面形式,并结合七拱河综合整治工程,详细说明断面形式的设计过程。提出的断面形式能满足河道防洪排涝、引水灌溉、景观生态、休闲娱乐等多功能需求,对于各种不同类型中小河流治理的生态景观护岸断面形式设计具有一定的参考意义。     

ADCP与转子式流速仪流量测验比测分析试验研究

通过对ADCP和转子式流速仪在湖南湘潭、邵阳和桃源三站进行比测试验，根据流量比测资料，分析研究了洪水过程、走航船速、同速同断面情况、左右岸边盲区流量估算、外延盲区流速分布率定对断面流量的影响．验证了ADCP的测流精度，明确了其适用环境以及测验使用条件，得出：湖南省大多数河流适合ADCP进行流量测验，且精度满足要求。     

三口分流河道整治原则的探讨

 为探讨对三口分流河道的治理原则，根据对三口分流河道特性及演变规律的分析研究，提出了分流河道的治理原则：无调洪效果的两汊间的横河应予堵塞；对主要河道在可能的条件下将其断面导向窄深；适当的堵塞归并一些支汊，以便束水攻沙、减缓淤积和水位抬高，减缓堤防加高的速度，特别是减少堤防长度，改变荆南防洪线长面广的被动局面。     

Impact of Incision of Gravel‐bed Rivers on Ground Beetle Assemblages

The impact of river incision induced by channelization and gravel mining on the structure of ground beetle assemblages in riparian habitats was investigated on three montane rivers in southern Poland. Ground beetles were collected on three benches of different elevation in 11 incised and 14 vertically stable cross sections of the rivers. In total, 5821 individuals representing 106 species were collected. The effect of river incision on the diversity and abundance of ground beetles depended on bench height. Only on the lowest bench, inundated about once per year on average, species richness of the assemblages was significantly reduced in incised river cross sections. On this bench, the abundance of the specialists of exposed riverine sediments, i.e. small and medium‐sized predators with high dispersal power and spring breeding strategy, was highly negatively affected by river incision. On the highest bench, large, brachypterous species with spring and autumn breeding strategy, typical of undisturbed habitats, were more abundant in incised cross sections. As this bench is practically not subjected to flooding even in vertically stable cross sections, these species probably benefited from the occurrence of riparian forest along most incised river sections, whereas the riparian areas along vertically stable sections are subjected to higher agricultural pressure. This study shows that in the mountain region where high precipitation helps to maintain moisture of the riparian habitats, river incision has a negative impact only on the specialists of exposed riverine sediments. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

两种方法对泰莱盆地河流水质评价的分析

采用加权欧式距离法和模糊综合评价法对泰莱盆地地表水体环境质量进行评价的结果表明,全区地表水以Ⅱ和Ⅲ类为主;东部河流水质稍差,牟汶河和柴汶河的上游水质超过Ⅳ类;西部的大汶河和汇河水质要好于东部地区河流,水质以Ⅱ类和Ⅲ类为主.加权欧式距离法在给出评价断面水质级别的同时给出评价断面对于某一水质标准的贴近度以及水质的变化趋势,...