求解N—S方程的混合有限分析多重网格法

本文提出了一种求解Ｎ－Ｓ方程的混合有限分析多重网格法，对二维方腔流进行了详细的计算，发现多重网格法的收敛率受网格密度的影响很小，与用单层网格计算时的收敛过程相比，多重网格法有明显的优越性。     

复杂环境下人工生态水系工程体系设计研究

城市建设中,常常需要建设不同规模、类型的人工水系。在城市中建设人工水系需协同解决水循环、水质保障、水源与退水、水景观打造及极端情况应急预案等多方面问题。以北京未来科技城环形水系设计为例,采用传统水工设计技术与生态水工学、景观生态学相结合的方法,对环形水系的水循环体系、水质保障工程、水源与退水措施与水景观打造进行了综合设计研究,提出了概念性设计方案,解决了城市复杂约束条件下人工生态水系设计问题,为城市生态人工设计提供了借鉴。研究认为:城市复杂环境下人工生态水系设计需基于传统水工设计技术,有机融入生态水工学及景观生态学方法进行;水循环、水质、水源与退水、景观与生态成为城市人工水系设计的基本内容。     

国内外水库降等与报废管理现状与启示

近年来我国不断出现的溃坝决堤事件,使得人们对病险水利工程的降等、报废问题愈加重视.国外关于水库降等、报废管理相对成熟,开展了大量退役水库的降等、报废实践,制定了一系列可操作的指南和指导手册.我国相关的技术、标准及配套法规目前仍处于研究之中,水库降等、报废评估标准等核心技术亟待推出.在深入分析我国水库降等、报废管理工作进展缓慢原因的基础上,提出今后我国关于水库降等、报废管理建议.     

尾闾河段的数值模拟研究

尾闾河段是否畅通，直接关系到河流能否安全泄洪、排沥，是水利部门十分关注的问题。本文阐述了采用一、二维耦合数学模型进行尾闾河段洪水与潮波的模拟的基本理论，对耦合模型的交界面条件及耦合方式进行了详细说明，并以某河尾闾段为例建立一、二维耦合模型。一维数学模型研究计算的范围为河口区上游的河段，平面二维数学模型研究计算的范围为近挡潮闸河段以及至河口外近海区域。模型以历史洪水和实测潮波分别进行了验证，计算结果与观测结果吻合良好，表明耦合模型可以较好地反映模拟河段及近海区的洪水与潮汐特性，解决河流尾闾段的水力模拟计算。     

河湖健康评估指标、标准与方法研究

河湖健康评估是河湖生态保护管理的重要基础性技术工作,是全面推行河(湖)长制建设的重要任务。本文重点介绍全国河湖健康评估工作的技术成果,主要内容包括:构建了包括水文水资源、河湖物理形态、水质、水生生物及河湖社会服务功能五个方面的健康评估指标体系,提出了5个等级的河湖健康分级标准,形成了系统的河湖健康调查评价方法,采用该标准与方法,在全国36个河湖(库)水体进行了河湖健康评估。实践证明,全国河湖健康评估提出的河湖健康内涵及评估指标体系能够系统表征我国河湖生态及功能特点,指标总体科学合理,整套技术方法具有很好的操作性。     

小水电梯级开发河段地貌单元识别与异质性分析

河流地貌单元的科学分类与识别有利于准确定位水生生物栖息地,为科学评估小水电生态影响、开展受损河流生境修复提供依据。本文根据长江一级支流大宁河1972—2016年水文数据,利用累积距平、滑动T检验、IHA-RVA等方法确定了2个水文突变点,并分析对比了变异前、变异阶段Ⅰ和变异阶段Ⅱ3个不同阶段的水文改变程度;在归纳前人分类体系的基础上,依据水文改变程度较低时段下的实地调研观测数据,结合地貌单元过程-形式关系,确定了研究区域自上游至下游R1—R8河段地貌单元的类型及其空间分布,并引入地貌单元丰富度指数(R)、密度指数(D)和多样性指数(H_d)3个指标对研究河段地貌异质性进行了定量评价。结果表明,与变异前相比,变异阶段Ⅰ、变异阶段Ⅱ各月份水文改变度的平均值为15.53%、24.42%;R1—R4(小水电梯级开发河段)的R、D、H_d的平均值均小于R5—R8(较为自然段),分别相差9%、32.1%、17.2%,小水电梯级开发河段的地貌异质性有待提高。该研究定量评价了河段的地貌异质性,可从河流地貌角度为小水电分类整改工作提供决策支持。     

横流中单圆孔紊动射流计算与特性分析

给出了横流中单圆孔紊动射流的数学模型，采用k-ε紊流模式来封闭模型，运用壁函数处理近壁面的流动.对不同流速比的流动，结合混合有限分析法及交错网格进行了计算，其结果与试验资料吻合较好，进而给出了该类流动的特性，有趣地发现在这类流动中存在着分叉现象和马蹄涡结构     

鄱阳湖水龄时空特征和影响因素分析

换水能力是表征湖泊水动力和污染物输移扩散的关键指标,鄱阳湖水文情势波动显著,换水能力时空特征和影响因素复杂。本文选取水龄描述鄱阳湖换水能力,建立鄱阳湖水龄模型,研究了鄱阳湖水龄的时空特征和影响因素,分析了水龄对鄱阳湖江湖关系演变的响应规律。结果表明:(1)鄱阳湖水龄具有显著的时空异质性。夏季和秋季水龄明显大于冬季和春季,碟形湖和湖湾区域水龄明显大于主河道和滩地。(2)湖口水位和流域入流是影响鄱阳湖水龄的主要因素。湖口水位对鄱阳湖水龄的影响大于流域入流;湖口水位越高则鄱阳湖水龄越大,流域入流与之相反;鄱阳湖水龄年内显著波动的主要原因是湖口水位的年内显著变化。(3)2003年后,随着江湖关系的演变,鄱阳湖水龄有所减小,其中秋季减小最为明显。研究成果能为鄱阳湖水资源保护提供科学支撑,也可为其他大型湖泊换水能力研究提供参考。     

三门峡水库运行水位对湿地水文过程影响研究

通过对三门峡库区湿地生态系统的水文过程及主要影响因素的调查和分析,研究水库运行水位变化对湿地生态系统水文过程的影响及主要生态效应,为恢复和维持河流生态系统健康提供依据.研究发现,降低水库运行水位,库区湿地面积将大幅度减少,湿地生态需水供给受阻,湿地生境状况出现不利变化,部分湿地将丧失原有的生态功能;湿地生态系统的水文过程变化将导致湿地多样性和景观结构、格局发生明显变化,严重影响区域的景观格局和生态安全;水库运行水位降低,将使库区周边地下水位降低,使地下水的供需平衡更趋恶化.鉴于生态问题的复杂性,需要对运行水位的生态效应进行长期、全面研究,以便采取有效的控制措施和对策.     

滇中引水工程对洱海水环境影响

根据滇中引水工程规划设计方案,在考虑规划水平年实施的水污染综合治理措施的基础上,采用洱海水环境数学模型,预测分析流域污染负荷削减情况下,滇中引水工程"利用洱海"与"不利用洱海"等不同方案对洱海水质的影响。分析后发现,"利用洱海"方案比"不利用洱海"方案TN、TP平均浓度有所提高,其中对TP浓度影响较大,TP浓度从Ⅱ类下降为Ⅲ类。考虑洱海水环境的保护,建议滇中引水工程采用"不利用洱海"方案。