长江河口悬沙输移特性

长江每年携带9240亿立方米的水和4.86亿吨的泥沙分别由南槽、北槽、北港和北支等四条汊道输送入海。巨量水、沙下泄,不仅对长江河口而且对邻近陆架海域的水文、泥沙、沉积和生态环境等有重大影响,在理论上和实践上均有重要意义,多年来一直被人们所关注。     

基于BP算法的泥沙含量预测研究

长江口北槽是长江的主航道，泥沙的淤积对航运和河道治理有着极为重要的影响。根据ADCP资料，应用BP算法对长江口的泥沙含量进行了研究，建立了泥沙含量预测模型并根据实例资料进行了验证，实现了根据ADCP资料推求泥沙含量，其结果满足精度要求。     

复式河道滩槽泥沙粒径分布特性

以实体模型概化水槽为基础,研究水深、含沙量及泥沙级配等因素对滩槽泥沙粒径分布的影响.复式河道滩槽泥沙粒径的分布一般具有进口悬沙粒径大于出口悬沙粒径、主槽床沙粒径大于滩地床沙粒径、主槽悬沙粒径大于滩地悬沙粒径以及床沙粒径大于悬沙粒径等基本特征;滩槽床沙粒径比随滩槽相对水深的增加而增加,但滩槽悬沙粒径比随相对水深的变化不大;滩槽床沙粒径比随着含沙量的增加而减小,粗颗粒泥沙的减小幅度要比细颗粒泥沙大,而滩槽悬沙粒径比随含沙量变化不大;滩槽悬沙粒径比及床沙粒径比均随着来沙粒径的增大而减小,滩槽床沙粒径比的变化幅度要大于悬沙粒径比的变化幅度.通过分析滩槽泥沙粒径分布的主要影响因素,建立了相应的经验公式.     

螺旋槽水润滑橡胶合金轴承摩擦学性能实验

通过螺旋槽和直槽结构的水润滑橡胶合金轴承摩擦学性能对比实验,研究螺旋槽结构对水润滑轴承的润滑特性及泥沙和杂质排泄能力的影响,结果表明螺旋槽结构的水润滑橡胶合金轴承摩擦学性能优于直槽,更容易形成弹性流体动压润滑,降低摩擦磨损,具有良好的泥沙和杂质排泄能力,对延长使用寿命和保护设备正常运行具有很好的作用。     

近60年来降水与人类活动对长江中下游泥沙情势影响定量评价

为定量评价长江中下游近60年来泥沙情势变化,运用Mann-Kendall非参数检验、均值差异T检验,累积曲线法等方法对长江中下游宜昌、汉口和大通3个水文站1954～2016年输沙量与长江流域年均降水量进行趋势和突变检验,采用累积量斜率变化率法,定量评估长江流域降水和人类活动对长江中下游输沙量变化的贡献率,评价长江中下游泥沙改变的影响因素,并运用河流影响因子法(River Impact,RI)对长江中下游泥沙情势改变程度进行定量评价.研究结果表明:(1)整体上长江流域降水量呈增加趋势,但增加趋势并不明显,长江中下游年输沙量呈明显下降趋势,输沙量基本在1992年和2002年出现转折;(2)通过计算宜昌、汉口、大通3站的RI值于2002年后分别达到0.04、0.15、0.19,均介于0～0.25为严重改变的范围之内,得知三峡水库蓄水对长江中下游泥沙影响达到严重改变程度;(3)输沙量在年际变化上主要受人类活动影响,气候变化对年输沙量的影响较小,人类活动在不同时期的贡献率均超过80%;(4)水库蓄水拦沙、河道采砂和水土保持工程是导致长江中下游输沙量显著减少的主要原因.     

长江口细颗粒泥沙对Pb、Cd、Cu的吸附

长江年输水量达一万亿公方,并携带五亿吨泥沙入海。长江口是典型的潮汐河口,咸淡交汇,水体中固-液界面过程十分复杂。本文研究长江口铜沙浅滩沉积物对Pb、Cd、cu的吸附。结果表明:泥沙表面的有机物,固一液界面ζ电位,介质pH值盐度、温度对吸附均有影响。介质pH值不仅影响水体中重金属的水解沉淀作用,同样影响泥沙表面的电性质。泥沙对Pb、Cd、Cu的吸附符合Freundlich等温式。     

利用湿地植物控制长江泥沙的示范研究

根据自然水体湿生植物(挺水植物)、浮叶植物以及沉水植物的空间分布规律,利用水生高等植物构建由挺水植物、浮叶植物到沉水植物的野外示范研究区,面积为9 048 m2.模拟长江潮汐规律每天调长江水4 320 m3流经试验区,试验共进行100 h,进水量18 000 m3,试验区平均水力负荷0.477 5 m/d.结果表明:(1)湿地植被对水体透明度的改善与维持具有重要作用,即使外界环境有强烈干扰,只要不危及到湿地植被的存活,水体的透明度很快就可以提高到一定程度;(2)湿地植物对长江水体N、P等具有良好的净化作用;(3)湿地植物可降低泥沙含量,加速泥沙沉降.输入挺水植物长江水泥沙含量为130.87 mg/L,,而流出挺水植物区的泥沙含量仅为32.66 mg/L,降低了75%,试验100 h的最终沉降量达到402 g/m2;输入浮叶植物长江水泥沙含量为32.66 mg/L,而流出浮叶植物区的泥沙含量仅为20.30 mg/L,试验100 h的最终沉降量达到271 g/m2.输入沉水植物泥沙浓度平均为20.30 mg/L,流经沉水植物群落后泥沙浓度平均18.65 mg/L,在沉水植物区的沉降量为0.011 5 g/m2,明显低于挺水和浮叶植物区;(4)示范研究的结果充分验证了由挺水、浮叶、沉水等水生高等植物组成的串连湿地系统对挟沙水体中的悬浮泥沙的截留效果,因此在长江泥沙控制与水质改善上具有较好的可应用性,是长江泥沙控制、水质改善的重要措施之一.     

伶仃洋西槽洪季水沙纵向输移机制研究

根据2003年实测数据,运用物质纵向输移模式计算了丰水大潮期伶仃洋西槽的水量和泥沙纵向输移量,研究了伶仃洋西槽洪季水沙纵向输移机制及水量输移特征,并针对泥沙输移特征,用底层流速和含沙量的相位变化以及表底层盐度的变化对悬沙输移机制进行了分析.结果表明:伶仃洋西槽垂向环流发育,泥沙输移特征明显;径流、潮流变形以及盐淡水异重流是形成西槽水量输移的主要原因;潮流不对称性和底层泥沙再悬浮对潮汐捕集输沙的贡献明显,盐淡水混合和纵向水体梯度对垂向净环流输沙的贡献明显.     

长江口拦门沙航道(北槽)回淤分析

北槽是长江四个出口之一.在拦门沙有8公里长的航道水深不足,1984年进行了疏浚.资料表明:挖槽航道内,大潮冲刷,小潮淤积.在洪季小潮时,滞流点移向挖槽段下游.由于絮凝和扩散作用,河流带下的泥沙沉积在滞流点向陆一侧的挖槽段内.在枯季小潮时,滞流点移到挖槽段上游,但密度水流把横沙东滩串沟和九段沙下泄的泥沙推到上游,那里的切力小于临界冲刷切力,淤积的泥沙不能再一次悬浮.这样,淤积的位置与每一潮的涨潮水流搬运泥沙之距离有关,因此实际的回淤地点一般与洪季小潮时回淤相同,均发生在相对较短的挖槽段内.     

长江流域重大工程对滩涂冲淤变化影响及潜在土地资源的可持续利用

上海陆域面积现约7 000 km2,其中约65％是近6 000年由长江人海泥沙堆积而形成,约17.5％为1949年以来通过围涂新增的土地,后者极大缓解了上海市尖锐的人地矛盾关系.近几十年来,尤其是三峡大坝建成后长江年均人海泥沙已大幅减少,由1951-1968年间的4.97亿t降低至2003-2008年间的1.54亿t,今后随着流域内更多大型水利工程的实施完成将进一步降低.长江人海泥沙是建造滩涂的物质基础,随着人海泥沙大幅减少,河口滩涂自然淤涨速率趋于减缓,未来整个三角洲的冲淤演化趋势备受关注.以2005年为基准年,Delft3d模型预测结果认为长江口主要浅滩今后20年将继续向海淤涨,但速度减缓.综合分析认为,上海市今后20年可通过工程促淤770 km2,圈围485 km2,但滩涂资源利用一定要兼顾河口生态环境保护,努力实现人与自然相和谐的可持续发展.     

整治工程后长江口南北槽的分流分沙季节特征

利用2009年2,4,8和11月共4次长江口南北槽的全潮水文泥沙测验数据,分析全年4个季节期间长江口南北槽的分流、分沙特征.结果表明:南槽的分流比、分沙比均大于北槽的分流比、分沙比,进入南港河道的水流、泥沙通过南槽的通量大于其通过北槽的通量.在春夏秋3个季节,南北槽均处于由陆向海输运格局;在冬季,南槽处于由海向陆输移状态,泥沙更易于南槽落淤,而北槽处于由陆向海净输移状态.与2006年,2007年冬季相比较,长江口三期整治工程实施后,北槽的水动力作用进一步加强.     

三峡工程对鄱阳湖区农,牧,渔业的影响

该文分析了三峡工程运行对鄱阳湖区农田、草洲、血吸虫病及鄱阳湖鱼类资源、泥沙淤积和长江江岸崩塌等方面的影响,提出了对策建议．     

长江口细颗粒泥沙对 Pb、Cd、Cu 的吸附

长江年输水量达一万亿公方,并携带五亿吨泥沙入海。长江口是典型的潮汐河口,咸淡交汇,水体中固-液界面过程十分复杂。本文研究长江口铜沙浅滩沉积物对 Pb、Cd、Cu 的吸附。结果表明:泥沙表面的有机物,固-液界面ζ电位,介质 pH值盐度、温度对吸附均有影响。介质 pH值不仅影响水体中重金属的水解沉淀作用,同样影响泥沙表面的电性质。泥沙对 Pb、Cd、Cu 的吸附符合 Freundlich 等温式。     

黄河下游水沙调控对河道滩槽冲淤影响试验研究

针对黄河"82.8"洪水,运用模型试验手段研究在自然漫滩和控制漫滩条件下的黄河下游淤滩刷槽效果。通过对试验过程中实测的水位、流速、含沙量、泥沙粒径等多种水力泥沙要素及冲淤量进行分析,得出多种水力要素与主槽和滩区冲淤量的影响规律的关系式,并利用已有的实测数据对冲淤关系式进行验证。研究结论可指导不同来水来沙条件下,通过控制滩区来实现淤滩刷槽的目的。     

预沉池中悬移质泥沙运动特性研究

通过模拟斗槽预沉池中泥沙冲淤的试验,研究了重力和紊动扩散共同使用下悬移质泥沙运动的有关特性。解决了实际斗槽运行中存在的泥沙冲淤效果问题,进而提出相应的运行技术条件和一些必要的工程改进措施,满足了厂方所要求的斗槽运行功能,并为实际斗槽运行提供了重要的依据。     

冬季陆架环流对长江河口盐水入侵的影响

应用改进的三维ECOM模式,研究冬季陆架环流对长江河口盐水入侵的影响。模式计算结果较好地再现了台湾暖流、苏北沿岸流、长江入海径流和长江河口盐水入侵的基本特征。在不考虑台湾暖流情况下,沿岸向南的苏北沿岸流向南扩展,使长江口门处盐度增大,整个河口盐水入侵加剧。在不考虑苏北沿岸流情况下,台湾暖流由于北上的阻力减弱,北上加深,使长江冲淡水的扩展方向整体向北偏转,苏北沿岸和北支口盐度明显减小,北支盐水入侵和倒灌减弱,而北港、北槽和南槽盐水入侵加强。在不考虑台湾暖流和苏北沿岸流情况下,长江入海径流向北偏转,大量长江入海冲淡水向北输运,导致北支口和苏北沿岸盐度显著下降,北支盐水入侵明显减弱。入海向北冲淡水输运的增加,导致相应的向南冲淡水输运的减小,北港、北槽和南槽口门处盐度上升,北港、北槽和南槽盐水入侵加强。长江口外陆架环流对盐水入侵和口外盐度分布起着重要的作用,是一个不能忽略的动力因子。     

河滩泥韵

黄河以泥沙含量大而闻名于世，它的含沙量在世界大河中是首屈一指的，在我国古代就常以“黄水一石，含泥六斗”，“黄河斗水，泥居其七”等来描述黄河的多泥沙状况。据统计，每年进入黄河的泥沙平均为１６亿吨。这１６亿吨泥沙，约有４亿吨淤积在黄河下游的河道内，另外１２亿吨，淤积在黄河入海口的三角洲地带及滨海地区。如果把这１６亿吨泥沙堆成高、宽各１米的土堤，其长度为地球到月球距离的３倍，可以绕地球赤道２７圈。黄土高原是黄河泥沙的主要来源地。黄土高原土层深厚，土质疏松，地形破碎，暴雨频繁，水土流失极为严重，尤其是黄…     

陡坡河道测流建筑物水力特性的试验研究

针对山区陡坡河道洪峰流量大、历时短和泥沙含量高的特点，提出一种组合测流堰槽，并通过试验分析了该测流槽的水流特性、影响流量系数的因素和实用条件等，证实孽测流槽能用于陡坡河道上测流，并给出了水位-流量关系的计算公式。     

人类活动对长江泥沙特性的影响

随着长江流域水资源开发利用程度的提高,长江泥沙特性在一定程度上也发生了变化.为分析水资源开发利用对长江泥沙特性的影响,以长江万县、宜昌、汉口、大通、白河、仙桃6个水文站为研究对象,以丹江口、葛洲坝及三峡水库关闸蓄水时间划分研究阶段,利用各站近50 a的日含沙量资料对比分析了各研究阶段长江年、汛期、非汛期、月输沙量变化特性.结果表明,不同历时的输沙量均呈显著减少趋势.该研究成果为评价人类活动对长江生态系统健康与稳定性的影响提供了参考.     

万家寨水利枢纽底孔闸门的防泥沙设计

根据三门峡水利枢纽底孔的防泥沙运行经验，对万家寨水利枢纽底孔闸门及门槽的泥沙危害进行初步分析研究，并提出一些相应措施.