一维洪水演进数学模型研究及应用

从求解一维对流方程的Holly-Preissmann格式出发,结合有限差分法建立了一维洪水演进数学模型.并根据实验室溃坝实验结果与溃坝理论解对新建模型的计算精度进行了分析,模型计算结果与实验结果及溃坝理论解均十分吻合,表明模型具有相当高的计算精度.最后将模型应用于长江荆江河段洪水演进计算,取得了较好的结果.     

川江卵石推移质输移的随机性

推移质运动及输沙率是河流动力学的基本问题之一。通过对川江河道实测卵石运动速度及输沙率的整理分析，可知卵石为运动距离短，停歇时间长，平均运动速度低，运动具有很强的随机性及不连续性。对卵石推移质输沙量的年际及年内的变化规律分析表明，卵石推移质输沙率的变差大，统计分布分散，也具有很强的随机性特征。河床断面形态及其相邻河道特性对输沙率也有较大的影响。     

感潮河段和河口湾的污染物弥散研究

分析研究了污染物在感潮河段和河口湾的弥散过程，介绍了实用性较强的污染物弥散一维分析模式．     

求解输水管系统可靠性的一种简便算法

本文通过对△－Ｙ变换方法，给出了“桥”式输水管系统可靠性的一种简便算法。比古典的计算方法简捷、方便。     

黑河流域水资源短缺与生态环境问题辩证研究

黑河流域生态系统属典型干旱区复合生态系统,水资源是生态经济系统可持续发展的主要限制因子和联系生态系统和经济系统的主要纽带。从黑河流域实际出发,剖析水资源短缺对流域生态系统恶化的影响,提出合理利用水资源的途径,认为节水农业的实施必须克服其对生态环境的负面影响,同时引进绿色GNP概念,加强全流域统一管理,实现循环经济。     

河湾副流横向输沙问题的研究

河湾副流的横向输沙计算,对于研究河道横向演变及其变形规律具有很大的实际意义。本文从分析河湾副流横向流速沿水深分布和含沙量沿垂线分布的规律出发,先后得出单位面积上横向输沙率沿水深分布的表达式及单宽横向输沙率的计算公式,而且还进一步对上、下两部分的横向输沙率进行了讨论,其研究与初步验证及分析结果颇为一致。此外,文中给出的含沙量相对分布公式(4)及绝对量分布式(10),不仅克服了经典公式的一系列理论缺陷,而且同多沙河流的实测资料也较为符合,颇具有独到之处。     

洞庭湖水系水运发展战略

本文分析了洞庭湖水系发展水运的巨大优势与面临的问题,进而提出了全面整治与开发的战略措施,为有关部门提供了开发利用洞庭湖水系的依据。     

滑坡–堵江–涌浪灾害链模拟的DEM–CFD耦合分析方法及其应用

滑坡-堵江-涌浪灾害链的演化过程涉及复杂的滑坡-河流相互作用。为了真实再现这一演进过程,本文提出了一种扩展的离散元法（DEM）与计算流体动力学（CFD）耦合数值方法,通过在局部平均DEM-CFD耦合方法中引入流体体积法（VOF）建立了一套能够描述河流自由水面演化的扩展DEM-CFD耦合数值框架,实现了对滑坡涌浪形成及传播过程的追踪;并提出了一种新的局部孔隙率计算方法即虚拟球模型,来克服网格颗粒临界尺寸比的限制,从而实现复杂地形建模要求;进一步通过多个典型算例验证其准确性和有效性。在此基础上,开展了滑坡-堵江-涌浪灾害链演化模拟,并应用至白格滑坡坝形成过程复演,深入分析了滑坡-河流动态演化过程及耦合作用机理。结果表明：所提出的方法能够准确模拟滑坡-河流相互作用;滑坡-河流-河谷地形的耦合作用驱动了灾害演化,滑坡体驱动了涌浪的传播,而河流则增加了滑坡体的动能耗散,且对其沉积过程在河流流向上产生相反影响;模拟得到的白格滑坡运移路径、沉积形态及涌浪侵蚀面积与实地调查结果吻合度较高,成功再现了2018年10月11日白格滑坡堵江事件。本文所提出的扩展DEM-CFD耦合数值方法为深入研究滑坡-堵江-涌浪灾害链演化机制提供了有力的数值工具,对于灾害预测及防灾减灾策略的制定具有一定的参考价值。     

溶解氧对底泥中氨氮释放的影响

本次实验通过自制的柱状底泥模拟实验装置,研究了溶解氧对城市内河底泥中氨氮的转化规律。结果表明：（1）溶解氧是影响底泥中氮转化的主要因素,好氧环境条件下氨氮的转化率较厌氧条件下高;（2）不同的溶解氧浓度对氨氮的转化时间和程度不同,较高的溶解氧水平使氨氮发生转化的时间少于较低溶解氧水平的。基于本次研究结果,为治理城市内河污染提供科学依据,对保护内河水环境和生态系统有较大的实际意义。     

生物栅-复合人工湿地系统对黑臭河水的中试处理

针对黑臭河水溶解氧极低、有机物污染重的特点,充分利用生物栅技术和人工湿地技术组合而成生物栅-复合人工湿地系统(BFG-IVCWs),来净化黑臭河水降低COD等污染物质。试验结果表明:软性填料槽对COD的去除率为30%~40%,人工湿地对COD的去除率保持在45%,梭鱼草及蜂巢石对COD去除效果明显。该系统运行期间TP去除率为58.13%~83.25%,对TN去除效果初期较好,达到58.14%。