珠江河口泄洪整治研究

20世纪90年代以来,人类活动对珠江三角洲影响加剧,使上游河道主要分汊口的流量分配发生了剧烈变化,局部河道洪水位异常升高,出海口门有不同程度的淤积,部分区域的防洪压力增加。为了解决珠江三角洲防洪压力,确保珠江三角洲水道、八大口门尾闾泄洪畅通,全面提高河口的泄洪能力,研究珠江口门泄洪整治工程方案。     

河口水库库内三维流动数值模拟

基于三维浅水方程和溶解物质输运方程研究河口水库流动和水体交换。用实测水文资料对数值模型进行验证。利用该模型计算分析了不同风况以及水库引排水条件下水库水体流动特征,结果表明风对水库水闸附近的流场影响较小,但对整个库区流场会有一定影响。针对长江口青草沙水库上游水闸引水、下游水闸关闭或开启的两种运行模式,通过溶解物质浓度模拟并依据所定义的水体交换率,给出了换水率随时间的变化过程。可为制定合理的水库引排水方案,确保水库水质提供科学依据。     

黄河调水调沙期河口湿地景观格局演变

以2003—2010年遥感影像为基本信息源,在3S技术支持下,运用景观生态学原理,定量分析调水调沙以来黄河口自然保护区湿地景观格局的动态变化,讨论了影响湿地景观格局变化的驱动因素。研究结果表明:自调水调沙以来,保护区内景观类型分布特征发生明显变化,湿地生态系统呈明显的正向演替趋势;自然保护区景观类型多样性与异质性增加,景观形状复杂程度提高,斑块细化程度提高,景观破碎化非常微弱,景观格局生态状况总体上有较大提高;湿地生态补水工程与黄河水资源补给增加是促进景观格局发展的主要影响因素。     

钱塘江河口洪水特性及动床数值预报模型

在分析钱塘江河口水文、地形及洪水位实测资料的基础上,得到了钱塘江河口段潮汐、径流、河床三者的非线性关系对河口段的洪水位有显著影响的规律,以此为基础建立了洪水预报的一维动床数值预报模型。模型复演了钱塘江河口一次典型的洪水位过程,并利用动床模型和定床模型的两种计算模式对各站洪水位进行了比较,两种模式计算得到的沿程洪水位可差03～20m,但动床模拟与实测过程十分吻合,表明在象钱塘江河口这样大冲大淤的洪水位预报中考虑动床冲淤过程是必要的。     

三维激光扫描系统在潮滩地貌研究中的应用

河口海岸潮滩地形观测是研究潮滩冲淤和泥沙运动的基础,传统潮滩测量方法很难同时满足时空尺度与精度的要求。应用地面激光三维扫描系统(TLS),成功获取长江口崇明东滩的地貌植被等数据。研究表明,该系统能大面积高精度获取潮滩植被、潮沟、光滩及沙纹等微地貌数据;支持在同一区域进行长时间重复的高精度观测,支持对不同时空尺度的潮滩整体地貌开展对比分析;在潮滩上测量的平面和垂向均方根误差分别为7.7cm和2.4cm。TLS将为河口海岸潮滩地貌观测及相关工程研究提供一个大面积、高效、高精度的新技术手段。     

钱塘江河口水资源供需分析及有效利用对策

随着人口增长和社会经济发展,钱塘江河口区向钱塘江取水的需求增长,但因径流季节和年际变幅大、河口环境和生态需水量多、水资源管理体制滞后及水污染加剧等原因,可利用水资源十分有限。采用水文模拟法分析河口径流量,在河口区需水预测及环境和生态需水量分析的基础上,进行了水资源的供需平衡分析,得到不同水平年的缺水程度。如何在水资源合理利用的同时实现环境和生态需水,是当前环境和生态需水研究面临的瓶颈问题,本文针对钱塘江河口的环境特征,提出调整优质用水取水口、增强新安江水库供水功能、实施河口取水调度规则、加强河口环境容量研究等主要对策;并依据咸水入侵模型模拟结果,给出钱塘江河口水资源调度规则的初步成果。     

汊道平面形态对河口潮波传播的影响

河口平面形态对于潮波运动有着明显的影响,特殊的河口汊道平面形态会使得潮波传播出现复杂的特征,从而造成一些河口独特的水位分布状态。本文的研究以河口分汊汊道为例,利用Delft3D建立一系列潮汐河口分汊理想数学模型,通过各个模型河口汊道平面形态的概化设置,探讨了不同汊道弯曲以及宽度收敛等平面形态特征对潮波传播过程的影响,阐明潮汐河口汊道平面形态特征对径潮动力状态的影响机制。研究表明汊道宽度收敛效应是河口潮波传播过程产生变化的主要原因,宽度收敛效应通过调整摩阻项及压力梯度项之间的动量平衡过程增强了潮波传播。     

河口湿地生态需水研究框架及关键问题

针对河口湿地生态需水研究现状,构建河口湿地生态需水研究的基本框架,包括生态环境保护目标的确定,水与生态相互作用的定性和定量分析,以及河口湿地生态补水配置方案的优选。目前湿地需水计算的常规方法已无法满足河口湿地生态需水计算要求,对多种湿地需水计算方法进行整合研究,建立基于统一物理机制的生态水文耦合模型,以及考虑变化环境下的河口湿地生态需水响应成为研究的关键问题。     

新沂河口分流比影响因素数值模拟

新沂河海口枢纽工程是新沂河洪水入海口门段的控制建筑物,通过开挖南、中、北深泓并分别建控制闸,形成3滩2泓联合行洪的总体布局。依据行洪监测资料,3个深泓的实际分流比与设计分流比发生较大变化,上游部分河段最高水位超过历史最高水位。为探究深泓分流比改变的原因,依据2019年8月行洪监测资料,开展新沂河口分流比影响因素数值模拟研究,得到结论:鱼嘴上游开挖方案可以一定程度上缓解南、北泓的行洪压力,但与中泓闸下引河开挖方案相比,其优先级较低。通过方案3可以看出,鱼嘴开挖对分流比的影响应建立于下游引河开挖的基础上。中泓闸下引河淤积是行洪能力不足的主要原因。