一维河网模型断流问题研究

在枯水季节的河网中,常常存在断流的问题。为了计算河网区域水沙数学中断流对分流量以及冲淤量的影响,本文提出了一种修正零流量法来模拟河网中的断流现象。该方法综合了虚拟断面法和零流量法的优点,可以根据断流判定条件修正汊点矩阵。这种新的断流计算方法被应用于荆江洞庭湖河网区域,模拟了三口的分流规律,并取得了较好的结果。该方法可以有效避免虚拟断面法枯水季分流量过大和零流量法易致汊点矩阵奇异。     

温州浅滩二期围涂促淤方案数值模拟研究

利用数值模拟方法研究围涂促淤方案,能为工程的科学决策提供有力的技术支撑。本文采用了考虑波浪及其破碎作用的波浪辐射应力、波流底切应力、波流挟沙力、破波切应力描述泥沙运动机制,构建了多因素数学模型,对温州浅滩二期围涂促淤方案进行了数值模拟研究。研究表明：1）促淤方案实施后,不会大范围改变周边海域的潮流动力特征,仅在拟建促淤堤附近水域潮流变化明显,不会明显改变南、北口涨落潮流量而影响其分流比,对周边水域基本上没有影响;2）促淤区内流速普遍减小,流速减小有利于泥沙的落淤,促淤区普遍淤积,方案1、方案2平均淤积厚度分别为0.59m、0.51m,就泥沙的落淤环境与促淤效果而言,不留缺口的方案1略优于预留1km缺口的方案2。建议围涂开发先期启动促淤工程建设,以改变围涂水域的泥沙淤积环境,加快围涂区淤涨。     

宜昌至杨家脑河段河床形态冲刷调整特点分析

针对三峡工程蓄水后宜昌至杨家脑河段河床形态的冲刷调整特点,基于实测资料,对该河段的冲刷分布及河床形态特点进行了分析,并讨论了二者之间的关系,最后采用分形维数对河段深泓纵剖面形态调整进行了量化分析。结果表明,其河床形态冲刷调整的最大特点是纵向的冲刷下切具有明显的不均衡性,即存在若干深泓较高、具有一定抗冲性的纵向节点,且多以分汊河段为主,通过对各分汊河段的比较发现,年内交替型分汊河段的深泓节点比非交替型分汊河段更为稳定,由于纵向节点的控制以及河段其他部位深泓的下切,使得该河段深泓纵剖面分形维数逐年加大,纵向形态变得更为复杂,使枯水糙率有所增加,对宜昌枯水位的下降起到了抑制作用。     

弯道推移质横向输沙规律与床面平衡机理

弯道推移质运动直接影响弯道输沙特性、床面形态和河湾演变。弯道推移质输移有4个典型规律,即同岸输移远大于异岸输移、推移质成带性、形成横向底坡和床沙横向分选。归纳了5家推移质横向输沙强度公式,并选择Parker公式分析了推移质横向输沙强度与横向底坡的关系。结果表明,随着横向底坡变大,从凹岸向凸岸的输沙强度将变小,当横向底坡变大到某个临界值时,输沙强度为零;当横向底坡继续变大,推移质输移的方向发生改变,推移质将从凸岸指向凹岸的输移,输沙强度随底坡的变大而变大。弯道床面的凹岸陡坡和凸岸缓坡横向平衡机理各不相同,凹岸陡坡受泥沙水下休止角、横向环流、床沙粒径、床沙分选的制约,而凸岸缓坡主要受上游来沙、横向环流、床沙粒径、床沙分选的影响。弯道床面横向平衡机理关键在于推移质颗粒静力平衡或力矩平衡,横向床沙分选机制使得底坡必须经历反复的动态调整过程,床沙分选总是朝着减小横向底坡方向进行。     

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。     

瓯江口航道治理工程水沙环境问题研究

基于现场实测资料,对瓯江口的水沙特征、冲淤演变、航道的淤积特点及原因进行了分析。建立了波浪潮流泥沙数学模型和台风骤淤数学模型对瓯江口航道二期治理工程正常航道年泥沙淤积和台风泥沙骤淤进行了计算,对其对周围水沙环境的影响进行了分析。研究结果表明：1）瓯江口航道二期治理工程对周围水沙环境的影响很小;2）瓯江口航道的泥沙淤积主要是大风骤淤,瓯江口航道治理二期工程方案可以通过控制三角沙达到航道减淤的目的,采用北导堤和三角沙西堤作为整治方案有明显的减淤效果。     

基于FARIMA模型的日流量过程随机模拟研究

本文采用能反映时间序列长相关性的自回归分数整合滑动平均（FARIMA）模型,建立了日流量过程的随机模拟方法。首先提出概率权重矩-正态分位数变换（PWM-NQT）法进行日流量预处理,将预处理后得到的平稳、正态时间序列用于FARIMA模型的辨识和参数估计。基于FARIMA模型得到正态化日流量模拟值,并由正态分位数逆变换及逆标准化分别得到标准化日流量模拟值及日流量过程模拟值。将建立的模型应用于长江流域宜昌水文站日流量过程随机模拟,统计检验表明,建立的随机模拟方法能合理考虑日流量过程的季节性周期和长相关性,同时也能很好地保持日流量过程的其它统计特性。     

浑河抚顺段河道整治工程堤防断面型式的分析及采用

本文对浑河抚顺段河道整治工程堤防断面型式进行了技术和经济分析,结合不同的河道特性分别采用了三维植被网草皮护坡、加筋土挡墙护坡两种堤防设计新型式,实现了防洪工程与绿化、美化城市功能的完美结合。     

越江隧道通风模式研究与比较

介绍了大型越江隧道主要通风模式类型,对不同类型的越江隧道通风模式进行了研究总结,通过系统布置图阐述了不同工况下的通风模式,并进行比较分析。     

鄂尔多斯盆地东北缘府谷剖面中二叠统盒8段沉积相特征

鄂尔多斯盆地苏里格东部地区中二叠统盒8段为主力产气层,厘清其沉积相特征对指导该地区的天然气勘探具有重要意义。鄂尔多斯盆地东北缘府谷剖面与苏里格东部地区具有相似的物源体系与沉积环境,通过对府谷剖面进行实测,结合剖面岩石颜色、岩石学特征、微量元素特征、岩相特征等相标志分析,对盒8段沉积相进行准确划分并明确其沉积特征,可以弥补苏里格东部地区盒8段研究大部分局限于钻井、地震等方面,缺乏露头沉积相支撑的不足。结果表明:府谷剖面盒8段以灰绿、黄绿色粗—中粒岩屑砂岩为主,结构成熟度中等—较低; 微量元素V/(V+Ni)值表明盒8段沉积时期为氧化—弱还原过渡环境; 共划分出12种岩相,其中,块状砾岩相(Gm)、槽状交错层理砂岩相(St)、板状交错层理砂岩相(Sp)、平行层理砂岩相(Sh)为河流沉积中的典型岩相,不同岩相组合构成盒8段沉积体两种不同的垂向沉积序列; 盒8_下段—盒8²_上段为辫状河沉积,盒8¹_上段为曲流河沉积; 辫状河的垂向沉积序列由滞留沉积(Gm-Gst-Gsp)→心滩(Gst-Sq-Sp-St-Gm-St)→河道充填(Gm-St-Sh-M)→废弃河道(Sh-Fr-Mh-Sh-Fr-Mh)→越岸沉积(Sh-Fr-Mh-Fr-Mh)→泛滥平原(M-Mh-Mc-Mh-M)等6类微相构成了一个二元结构不明显的正粒序沉积序列; 曲流河的垂向沉积序列由滞留沉积(Gm)→边滩(Sp-St-Sm-Sp-St-Sh)→河漫滩(M-Mh-Mc(Fr)-Mh-M)等3类微相构成了一个典型二元结构沉积序列。