冲积河流河床演变的滞后响应模型-Ⅱ模型应用

采用三门峡库区累计淤积量、潼关高程、黄河下游高村站平滩面积和利津站平滩流量、科罗拉多河建库后的下游河床冲刷、密苏里河建库后的下游河道展宽以及图尔特北叉河在圣海伦火山爆发后的河床升降资料,对前文建立的滞后响应模型的三种计算模式,包括通用积分模式、单步解析模式和多步递推模式的合理性和适用性进行了检验。三种计算模式的计算结果与实测值均吻合较好,表明滞后响应模型能够很好地描述河床演变中存在的滞后响应现象和前期累计影响,对定量研究冲积河流河床演变的滞后响应具有重要的理论意义和实际价值。     

美国基西米河渠化工程对河流生态环境的影响

位于美国佛罗里达州的基西米河，所处流域自然条件优越，季节性的水流变化较大，河流沿岸湿地资源丰富，为各种水生生物提供了适宜的生存环境，构成了流域内丰富多彩的生态系统．由于防洪排涝的需要，1961年开展了大规模的渠化工程，将蜿蜒的自然河流变成了几段较为顺直的人工运河，提高了河道的防洪能力，然而渠化后的河道及其下游流域的生态环境也随之出现了一系列负面反应，原有的生态平衡受到破坏，教训是非常深刻的．文中针对该渠化工程的后果及教训进行了总结和介绍。     

电解还原法在Tris[三(羟甲基)氨基甲烷]制备中的应用

三(羟甲基)氨基甲烷[Tris(hydroxymethyl)-aminomethane,简称Tris,下同],由于其纯品易制取,化学性质稳定,固态Tris及其水溶液都不吸收空气中的二氧化碳,故在分析化学中已将其用作标准碱。Tris又是一种弱碱,其解离常数K_b为1.202×10~(-6),能和盐酸形成一种适合生理pH的缓冲剂,因此,不仅在临床上能用以治疗酸中毒,且广泛地应用于生化研究中,是一个重要的生化试剂。 Tris在五十年代时,McMillan是用三(羟甲基)硝基甲烷进行电解还原法制备,Roessler是通过催化氢化法制得的,1975年Ostis等又制成了其盐酸盐,但这些郝是简短的报导。     

大型输水渠道中过水建筑物的新处理方法

大型调水工程渠道设计中有大量的过水建筑物,给开发非恒定模拟计算软件带来了一定的幽难。为此,提出采用虚拟渠道等效糙率的方法,用来模拟各输水建筑物对渠道中的水位和流量的影响。开发了非恒定流计算软件,成功用于南水北调中线工程总干渠渠道的非恒定流过程的模拟计算。     

黄河小北干流和渭河下游淤积过程模拟

在分析黄河小北干流和渭河下游河道淤积的主要影响因素和演变机制的基础上,将河道淤积体纵剖面的平衡形态概化为一个由潼关高程抬升值ΔZ、初始河床比降J0和平衡比降Je所决定的三角形,得到了河道初始形态与平衡形态之间淤积体的体积计算公式,进而基于河床演变的滞后响应模型,建立了既能考虑河床调整的滞后响应特性又能考虑潼关高程和水沙条件协同作用的黄河小北干流和渭河下游河道淤积量的计算方法。采用1960—2001年黄河小北干流和渭河下游河道长系列冲淤资料对计算方法中的参数进行了率定,并采用2002—2010年实测河道冲淤资料进行了检验,结果表明,建立的计算方法能够较为全面地反映河床调整的驱动机制和内在机理,模拟计算及预报精度较以往方法有较大提高。结果还显示潼关高程对两河道的长期累计淤积过程的影响占主导地位,在1960—2011年实际水沙条件下,潼关高程每下降1m,小北干流和渭河下游累计淤积量分别减少约5.1亿m3和2.7亿m3;近期潼关高程和水沙条件对河道的淤积均具有重要影响,二者对2003年水库采用318m控制运用以来产生的河道减淤量的贡献约各占一半,体现了潼关高程和水沙条件的协同作用。     

南水北调长距离调水中渠首所需水头的探讨

南水北调中线总干渠全长约1270km，主要由明渠、倒虹吸、隧洞、涵洞和暗渠组成，总计沿线布置各类交叉建筑物1715座，不管是沿程水头损失还是水流经过各建筑物的局部水头损失大小，经统计都相当可观。针对该问题，对沿程糙率和局部水头损失系数的取值大小进行了变更比较。计算表明，各值在一定范围变化时，陶岔渠首的水位受局部水头损失系数取值变化影响很小，主要取决丁沿程糙率的大小。此处给出了渠首水位随糙率变化的过程，并得到渠首水位随糙率的变化拟合公式。且表明各建筑物对水位的影响主要集中住所在位置的局部段。     

潼关高程与其影响因子的相关分析

针对三门峡水库蓄清排浑运用以来潼关高程变化的成因,对潼关高程与其影响因子的相关性进行了分析。结果表明:计算潼关高程时应考虑来水来沙影响因子、前期影响因子及其他因子;潼关站和华县站洪水期日平均流量大于2 500 m3/s的持续天数与潼关高程的相关性最好;对于前期水库运用方式的累计影响,使用滑动平均法比直接利用上一年汛后潼关高程作为初始条件来反映滞后影响的精度要高,且滑动年数为6年时精度最高;在滑动年数为6年的方案基础上,同时考虑潼关站最大洪峰流量、黄淤31—黄淤41断面累计冲淤量、非汛期坝前最高运用水位等影响因子的潼关高程BP模型可以得到较高的计算精度。     

两相非均质流输沙平衡关系及挟沙力研究

对非均质流挟沙力研究现状分析表明,目前悬移质水流挟沙力公式存在的问题:一是未能正确反映水流势能转化为动能过程中必须考虑的阻力因子;二是未能正确处理泥沙颗粒的非均匀性特点;三是未能正确计算悬液黏度对颗粒沉速的影响。本文基于大量室内平衡输沙试验及野外河渠准平衡输沙观测资料,建立了非均匀沙悬移质输沙平衡关系,得到了新的适用于各级含沙量的非均匀沙悬移质挟沙力公式。进而根据建立的输沙平衡关系,得到了挟沙水流的不淤流速及阻力坡降关系,可用于河道治理及渠系设计。     

黄河下游高村站平滩面积的滞后响应模型

本文基于平滩面积的调整速率与当前的平滩面积和平衡值之间的差值成正比的概念,建立了黄河下游高村站平滩面积的滞后响应模型,考虑了水沙条件变化对平滩面积的累积影响,分析了平滩面积对水沙条件的滞后响应规律。结果表明,当年平滩面积的调整是前期连续几年水沙条件累积作用的结果,且包括当年在内的近期4-5年内水沙条件的累积作用较为明显,越往前的水沙条件对当年平滩面积的累积作用越小。     

三门峡水库时空冲淤与滞后响应

基于三门峡水库1960—2016年水沙和冲淤资料,本文分析了水库纵向与横向、年内与年际、时间与空间上的冲淤演变规律。结果表明:三门峡水库的冲淤过程可大致分为1960—1969年快速淤积、1970—1973年快速冲刷、1974—2002年缓慢淤积和2003—2016缓慢冲刷4个阶段;库区冲淤是上游来水来沙与下游水库运用协同作用的结果,1974年水库蓄清排浑运用前,主要受水库运用引起的溯源冲淤的影响,之后水沙作用增强。溯源冲淤向上游传播过程中冲淤幅度逐渐减小,溯源冲刷的影响时间相对较短,而溯源淤积的影响时长向上游不断延长,上游回水区河道溯源淤积累计量达到最大值的时间明显滞后于库区河道,当库水位开始下降及库区河道开始冲刷时,上游回水区仍可处于溯源淤积的影响之下。改进了河床演变的滞后响应模型,得到了权重归一化的滞后响应模型,克服了原有模型中特征量平衡值的权重之和小于1而可能对平衡值进行偏大估计的缺点。采用改进后的模型建立了三门峡水库累计淤积量的计算方法,该方法可较好模拟三门峡水库蓄清排浑运用以来的冲淤演变过程,计算精度较高。