枯季磨刀门水道咸潮活动与压咸控制分析

为进一步认识珠江河口咸潮活动规律和提供调水压咸有关控制参数,本文分析枯季磨刀门水道的盐度监测资料,发现咸潮半月周期内存在入侵期和退落期,在咸潮入侵强烈时上游河段一般的来流量(<4000m3/s)难以保证取水要求,控制上游增加一定的来流量只有在咸潮退落期才具有压咸实际意义;用日最小盐度反映咸潮发展的不同阶段较有代表性,而日最低潮位是决定日最小盐度的主要因素.利用三灶站加权日最低潮位过程可初步判断咸潮入侵期与退落期,同时可利用该潮位过程曲线谷值所对应的时间预报控制上游加大流量的最佳时机起点.资料表明,这一方法比现有方法更符合实际.     

珠江口虎门水域洪季大潮的水沙特点分析

2004年洪季大、中潮期间,用声学多普勒流速剖面仪(ADP)和传统观测方法对珠江口虎门水域水流、悬沙浓度及底质粒度进行了现场多点同步观测。本文基于观测资料,分析总结了该地区水流、泥沙运动特点及河床演变规律。结果表明,虎门口潮汐水流的特点有利于保持伶仃洋交椅湾和东滩的缓慢淤积速度;洪季凫洲水道的水流过程对虎门深槽影响较小,上游来沙易于通过虎门口向外输移,但对鸡抱沙围垦区东北角有冲刷影响,同时对舢板洲一侧有淤积压力。     

分层型河口咸水上溯对径流潮汐共同作用的基本响应

为探究径流主导分层的河口中径流潮汐共同作用对半月周期咸水上溯距离的影响,采用概化河口对分层型咸水运动进行了三维数值模拟试验。结果表明:恒定径流量下,半月周期咸水逐日最大上溯距离表现为随潮差顺时针围绕准平衡态变化的绳套曲线,径流量越小,与准平衡态差距越大,且小潮后强烈上溯持续的时间更长,退落也更迅速;分层混合过程的时效性导致咸水运动半月周期非线性调整,在文中概化条件下,咸水状态普遍具有最大上溯发生在最小潮后2~3d和最小上溯发生在最大潮后1~2d的时间特征;根据咸水运动的规律确立工程措施中增流压咸时机,在小潮时增加上游径流量并持续7d至大潮,然后利用半月周期咸水自然退落,可达到明显压咸效果,节约枯季上游淡水资源。     

三维悬沙模型及河岸边界追踪方法Ⅰ-泥沙模型

建立了无结构、z坐标网格上的三维悬移质泥沙数学模型,为保证计算的守恒性,泥沙输运方程使用有限体积法求解;为使泥沙模型的求解对水流模型的求解不形成附加的稳定限制条件,泥沙输运方程使用亚循环分步模式离散。使用了垂向亚网格技术,使垂向网格能实时地贴合和追踪自由水面和床面,相对于传统的z坐标网格提高了计算精度;同时,在垂向亚网格技术中,为避免因泥沙冲淤产生的垂向小尺度网格对计算时间步长的限制,提出了垂向网格融合技术对底层网格进行处理。借助直壁复式明渠、异重流潜入的水槽实测资料对模型进行了检验,计算结果与试验资料符合良好。     

黄河下游河床变形长期预测数学模型的研究

建立了黄河下游河道纵剖面变化长期预测数学模型．对黄河下游河道在不同来水来沙条件下冲淤的发展趋势作了分析预报．     

钛交联蒙脱石的合成与表征

用TiC l4水解法制备钛交联蒙脱石,采用X射线衍射分析(XRD)和N2吸附-脱附等温线法分别对其层间距和孔结构进行了表征.XRD结果表明,钛交联蒙脱石未出现(001)衍射峰,呈无序结构.其中,大尺寸的钛聚合阳离子与粘土颗粒重叠、堆垛而形成“类层离”结构,导致层状有序结构消失.孔结构分析表明,这种类层离结构是以介孔为主并含有微孔的孔结构.热处理(300~600℃)后,所得钛交联蒙脱石比表面积稍有下降.700℃热处理则导致比表面积明显降低,说明结构被严重破坏.     

基于观测的磨刀门咸界影响因素相关性探究

为进一步了解磨刀门枯季咸水上溯特性,2017—2018年枯季在磨刀门水道进行三次半月周期的咸界走航观测,同时收集该时段磨刀门水道的水文气象资料,结合不同河段的纵向和平面地形特征,对逐日咸水最大上溯距离与上游流量、外海潮差、海面高程及北向风速进行相关分析。结果表明,河道地形对这些因素的相关系数和相关显著性有明显影响。在下游洲岛分汊河段,由于分汊河道的调节作用,咸界与各因素相关不显著,相关系数比全河段的分析结果小;在上游窄深单槽河段,咸界与流量和潮差的相关性达到显著水平,相关系数明显增大,并且咸水易于加速进侵。通过分析还发现,尽管流量是相关性最高的主导性因素,但当其他因素如潮汐、风和地形等的作用突出时,流量对咸水运动的影响减弱而失去主导地位。