钱塘江河口近年江道变化对浦阳江行洪影响研究

浦阳江是浙江省防汛重点河流之一,其下游河段受钱塘江潮水顶托,排泄不畅,洪水易泛滥成灾。受自然变化与人类活动的影响,近年钱塘江河口江道变化较大,使两河交汇处的闻堰水位抬高明显,5年一遇～100年一遇洪水位抬高值为0.22m～0.89m,从而对浦阳江行洪产生了重大影响。本文对近年钱塘江河口江道的变化进行了分析,并构建了浦阳江二维定床数学模型,对比计算了钱塘江河口1997年前平均江道和近年平均江道对浦阳江湄池、临浦站洪水位的影响。计算结果表明：当遇钱塘江大洪水时,钱塘江河口江道变化使浦阳江湄池和临浦站洪水位抬高（3～4）cm、（4～5）cm;遇钱塘江小洪水时,江道变化使湄池和临浦站洪水位分别抬高（17～30）cm、（34～76）cm,由此可见钱塘江河口近年江道变化对浦阳江洪水位抬高明显。     

监测河口水体悬浮泥沙质量浓度的短期变异

针对我国近海高能海区水体悬浮泥沙质量浓度(SSC)表现出的时空变异特征,以典型强潮型河口--杭州湾为例,在3个不同采样区分别连续观测获取水体表层悬浮泥沙质量浓度数据,结合MODIS卫星遥感资料,利用人工神经网络(ANN)方法建立了表层悬浮泥沙质量浓度遥感反演模型.实地监测数据表明,杭州湾表层水体悬浮泥沙质量浓度较高,且具有明显的时空差异;总体上大潮悬浮泥沙质量浓度普遍较高,北岸深槽区悬浮泥沙质量浓度较低;各个监测站位悬浮泥沙质量浓度随潮情变化表现出比较一致的波动性,而且短周期内的振动幅度较大.与回归分析方法相比,BP神经网络模型具有较高的预测精度.遥感反演结果表明,MODIS地表反射率产品可以直接用于表层水体悬浮泥沙质量浓度遥感反演,其250 m的空间分辨率能够充分获取河口区域的泥沙信息,而且每天两次的监测频率有助于识别表层水体悬浮泥沙质量浓度的短周期变异特征.     

小波网络耦合模型在地下水位动态预测中的应用

针对河套灌区地下水位预测问题,结合小波变换的时频局部特性和神经网络的逼近功能,构建了两种不同耦合方式下小波和BP神经网络相结合的小波网络模型,比较了不同耦合方式下小波网络模型与单纯神经网络模型的预测效果。两种耦合方式下的小波网络模型模拟结果均比单纯使用人工神经网络模型更接近实测值,对低频信号序列及高频信号序列分别进行神经网络模型预测后再进行重构的预测方式比直接将小波分解的多级信号与神经网络结合的预测方式具有更好的预测效果。     

非饱和地基中Love波的传播特性

基于非饱和多孔介质的波动方程,考虑了土中水,气体与土骨架之间的粘性耦合作用,建立了弹性半空间上非饱和土层中Love波的弥散方程。首先分析了饱和度与频率对非饱和孔隙介质中剪切波速的影响。然后运用数值方法得到了不同饱和度下土层中多种Love模态波的弥散特性和位移分布情况,并用图表的形式给出。数值计算结果表明,上覆非饱和土层中Love波的传播速度和衰减系数不仅具有频散性,而且与土层的饱和度有关。在不同饱和度时的高模态(n≥2)的Love波的截止频率值不同。此外,讨论了饱和度对Love波水平位移幅值的影响。     

2种浮床植物吸收不同N/P水体中氮磷的研究

选取水稻、空心菜这2种常见植物作为研究对象,通过在容积为25 L的塑料水桶中设置浮床,在低、中、高3种N/P（分别为8∶1,25∶1,55∶1）富营养化水体表面种植植物,研究其对氮磷的去除效果。研究结果表明：①所选的2种试材--浮床水稻与空心菜能较好地吸收富营养化水体中的氮磷元素,可作为水体富营养化防治的浮床栽培植物进行推广;②在所选的3种N/P水体中,浮床水稻对TP的净去除率均大于浮床空心菜,而浮床空心菜对TN,NH₃-N的净去除率大于浮床水稻,可根据富营养化水体的性质,选择适合的浮床植物进行栽种;③在低N/P（比值为8∶1）的水体中,2种植物对TN,NH₃-N,TP的吸收能力最强,浮床水稻对其的净去除率分别为19.0%,91.4%,95.0%,浮床空心菜净去除率分别为28.2%,99.2%,87.2%。
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任意排列的固定刚性桩屏障对SH波的多重散射

引入任意排列、任意半径的刚性圆柱体对声波或电磁波的多重散射解,对于平面SH波入射下刚性桩隔振屏障的散射问题提出新的有别于以往只考虑单重散射的求解方法--多重散射法.散射波可以表示为无限多重散射的叠加.每根桩的第1重散射即通常的单重散射,第2重散射可以表示为该桩被其余桩的第1重散射波所激发的散射波之和,后续的散射重数以此类推.将所有桩的无限重散射叠加,即求得SH波入射下任意排列、任意半径固定刚性桩多重散射的精确解.在算例中引入量纲一位移的概念,即屏障后总波场引起的位移幅值与入射波在该处引起的自由场位移幅值的比值,绘制了单排等间距、等半径桩屏障后一定范围内的量纲一位移等值线图、屏障后某处的量纲一位移图及透射系数图,分析了散射重数、桩间距和桩数对屏障隔离效果的影响.     

分布式水文模型在山洪雨量预警指标确定中的应用

鉴于小流域山洪具有突发性,预警指标确定难度较大。以庙下溪小流域为例,提出基于HEC HMS分布式水文模型的小流域设计洪水计算方法,并运用水位流量反推综合确定山洪雨量预警指标。结果表明,该方法的设计洪水计算结果与浙江省推理公式、瞬时单位线计算结果相差不大,与实际的山洪灾害降雨资料也较吻合,可见其确定的雨量预警指标基本合理, HEC HMS模型在山洪雨量预警指标确定中具有可行性。     

钱江新城二号港水处理工程泥沙沉降分析

钱江新城二号港水处理工程是将钱塘江原水进行净化处理后引入市区河网,以改善城市水环境质量。由于钱塘江原水受河口水文泥沙条件影响,含沙量较大且颗粒级配不均,对水处理工程的规模设计及工艺选择等带来较大的困难。为此,对引水口的水文泥沙特性进行了统计分析,并对水处理工程设计中的预沉池沉沙效果进行了数值模拟。结果表明:引水口水体的含沙量具有明显的年际、月际及日间变化特点,丰水年的含沙量高于平、枯水年,夏、秋季节高于春、冬季节,涨潮时段高于落潮时段;引水口水体多年平均含沙量约为0.078 kg/m3,进入内河的多年平均泥沙总量约为8 000 t,其中,若仅在落潮时段配水,进入内河的泥沙总量将降低30%以上;经模拟计算,设计预沉池中的含沙量沿程降幅约为28%,预沉后进入排灌站的水体含沙量约为0.073 kg/m3。     

基于立面二维水动力-水温耦合模型的水库水温分布

建立了考虑浮力影响的立面二维水动力-水温耦合数学模型,对温差异重流进行了研究,分析了浮力流的水流结构和温度分层的形成、发展过程,利用水库物理模型的试验数据对模型进行了验证,再将该模型应用于一拟建水库,模拟预测了该水库建成后夏季典型条件下库区的流场及温度场分布,研究了不同高程放流洞放水对库区流场、温度场及下泄水温的影响。     

河流生态需水观点及计算方法评述

河流生态需水研究是流域生态用水管理的基础,是水资源综合规划及合理配置的重要内容。在有关文献和成果的基础上,对河流生态需水进行了各种观点的归结,分析评述了其适用条件和局限性。通过几种可以参照的计算方法改进,在应用方面为河流生态需水研究提供服务。