梯形透空丁坝局部水动力特性对底栖动物生境演替的影响机制

针对因梯形透空丁坝局部水动力特性对底栖动物栖息地的影响机制尚不明确,限制了此类结构的大范围推广应用的问题,依托长江深水航道建设的示范应用工程,构建三维水动力数值模型,选择中华绒螯蟹为指示物种,研究了不同径流条件下梯形透空丁坝局部水动力特性及其对指示物种栖息地的影响;结合梯形透空丁坝不同时期沉积物和底栖动物的监测数据,分析了梯形透空丁坝对底栖动物生境演替的影响机制。结果表明：梯形透空丁坝迎流面产生的上升流将主流引导至丁坝后上方,在汛期为中华绒螯蟹提供了避洪场所;坝内及坝后较小的流速和丰富的流场结构为中华绒螯蟹提供了索饵场和越冬场。     

航道整治建筑物及防护结构模拟技术研究

航道整治建筑物及防护结构的模型试验中,往往采取一些简化方式进行模拟,由此对试验结果的影响目前尚无定论,试验规程也无相应的技术要求指导试验中防护结构物的模拟。基于相似理论提出了整治建筑物及防护结构模型的相似条件与设计方法。在可调密度易成型复合材料研发的基础上,提出了小比尺防护结构的模拟技术。通过水槽试验研究了软体排联接方式与几何相似偏离对软体排模拟的影响。结果表明小比尺的软体排与框架宜采用密度可调、形状可重塑的复合材料进行模拟;D型软体排的压载块与排布系结简化为粘结方式时,对排体的稳定性与变形特征没有影响;混凝土联锁块软体排采用粘结方式对排体的稳定性无影响,对变形相似初期有一定影响,后期无明显影响;在保证压载块质量相似而放弃几何相似时,将影响排体的临界失稳底流速与失稳模式。研究结果可为防护结构的模拟提供技术参考,也为相关试验规程的修订提供技术支撑。     

淮河入海水道泄洪能力与洪泽湖运行水位关系研究

在实测水文、地形和闸涵枢纽资料的基础上,建立了包含洪泽湖及主要出入湖通道在内的大范围二维水流数学模型,对洪泽湖中低水位下(13.0～14.5 m)湖区水流特性、分流特性和出湖段局部水动力特征等进行了计算与分析,揭示了洪泽湖泄洪不畅的原因.结果 表明,湖区主流在南侧由淮河口大幅摆弯至三河闸入江,呈明显的吞吐之势;随入湖流量的增加和洪泽湖水位的不断抬高,南北侧分流线逐渐北移,经北侧二河闸及入海水道的泄洪流量占比有所加大,而出湖段水面比降整体有所减小;北侧出湖段二河闸上游引河的河槽狭小,形成卡口区,在中低水位期大幅限制了洪泽湖北侧的泄洪能力.     

梯形透空丁坝局部冲淤演变对底栖动物群落的影响

依托长江南京以下12.5 m深水航道中梯形透空丁坝示范应用工程，建立泥沙运动数值模型，结合现场监测数据，分析了梯形透空丁坝周围底栖动物群落组成和栖息密度，采用香农-维纳指数、辛普森多样性指数和Pielou均匀度指数分析底栖动物物种多样性，揭示梯形透空丁坝局部冲淤演变对底栖动物群落的影响机制。结果表明：床面泥沙在梯形透空丁坝坝前淤积，以中值粒径0～0.25 mm的沙质底质为主，有利于双壳类、寡毛类等底栖动物的穴居；坝内空腔和坝后床面相对稳定，以中值粒径0～0.1 mm的浮泥底质为主，为摇蚊类、寡毛类等底栖动物营造了适宜的索饵场和缓流生境；梯形透空丁坝局部底栖动物群落组成相对稳定且多样，梯形透空丁坝能为不同的底栖动物提供栖息场所，并为鱼类等水生生物提供丰富的饵料和适宜的栖息场所。