喷口射流对环境泥沙的冲淤规律

我国的排海工程扩散器多设置在多泥沙的河口、海湾等浅水水域中，为了使排放污水能够得到更大程度的稀释和扩散，应尽量降低上升管高度，以充分利用宝贵的水域空间，但上升管高度的降低增另了泥沙淤埋扩散器的可能性，结合上海污水治理二期工程白龙港排放工程的研究，利用模型相似及泥沙运动理论，对泥沙淤埋和浑水环境两种情况进行喷口射流对环境泥沙的冲淤规律试验，分析了扩散器各可行性方案在上升管高度尽可以降低后的冲淤能力，     

浙江南部淤泥质海岸河口拦门沙航道泥沙回淤规律——以鳌江河口为例

以鳌江口为例,通过试挖槽实测资料分析及波流共同作用下的二维泥沙数学模型研究了浙江南部淤泥质强潮河口拦门沙的成因及航道开挖后泥沙回淤规律.研究表明,因河口迅速展宽,水流扩散,输沙能力不断减弱,河口区的最大浑浊带为拦门沙的形成提供了丰富的泥沙来源,泥沙在口门附近堆积,形成拦门沙浅段.拦门沙开挖后泥沙回淤规律为:航槽回淤主要发生在风浪天,台风期发生骤淤,无风天航槽泥沙淤积较少.回淤的泥沙主要是滩面泥沙在风浪作用下的局部搬运.风浪过后,挖槽内发生"冲刷"现象,主要是由于浮泥密实造成的.通过与天津港等淤泥质海岸台风期骤淤的对比分析,认为较强的动力条件和丰富的泥沙来源是鳌江口骤淤的主要原因,在动力较强的淤泥质海岸骤淤强度较大.此外,还探讨了该类河口拦门沙的治理思路.     

旋流排淤器流场的数值解

本文对旋流排淤器周围流体的流动进行了数学模拟，应用有发元方法计算出其周围的流速场和压力场。最后通过模型试验验证了其数学模型的可靠性。     

垃圾填埋场排水层淤堵实验特征

垃圾填埋场运行过程中,渗滤液的渗流和生物化学作用,不断影响和改变着排水层的渗透性能.以不同粒度成分的砂砾排水层为研究对象,模拟填埋场渗滤液的渗流,探索性地将化学实验方法应用于渗滤液排水层渗透能力评价中.实验发现,渗滤液中挥发性脂肪酸的发酵产物(碳酸)与金属离子发生化学反应是淤堵物生成的主要原因,而生物膜的生长和固体悬浮物的沉聚是次要原因.淤堵物的主要化合物成分是碳酸钙和二氧化硅,主要元素组成为Ca、Si、Fe、Mn、Zn、Mg等.淤堵物的成分及其相对含量与排水介质粒度成分无关,但排水介质的有效粒径越大,生成淤堵物的总量越多.建立了排水层渗透性(K)与渗滤液水质(COD)、排水层结构(avρgl·d10和排水孔隙度)间关系的淤堵模型.     

黄河下游泥沙冲淤前景预测数学模型研究

运用一维泥沙数学模型,对小浪底水库运行后黄河下游河道泥沙冲淤,春中着重分析艾山－利津河段的冲淤变化规律,作者认为小浪底水库可使黄河下游总体上保持20年不淤,50年内相对减淤率为51．6％,艾山－利津河段也有减淤效果,但相对减淤率仅为全下游平均值的57％,河床抬升速度仍然较快。     

上海市奉贤县海岸岸滩演变分析与开发前景

本文详细分析了奉贤县海岸岸滩近十年来的冲淤特征，着重讨论了潮流，波浪和沿岸泥沙运移对岸滩演变的影响。本区岸滩纵向上由东向西存在着明显的波状变化特征，在横向冲淤变幅上以低潮滩至水下斜坡上部最为明显；相对稳定的沿岸潮流和波浪作用强度是岸滩稳定的动力保证，沿岸泥沙供应量的变化则是局部岸滩冲淤变化的关键所在。     

基于改进BP网络对三门峡水库泥沙冲淤量的计算

人工神经网络具有很好的分布存储和容错性，适合解决非线性问题．在分析了汛期、非汛期水库泥沙冲淤影响因子的基础上。利用改进的BP网络模型对水库泥沙冲淤量进行计算．网络训练时，非汛期采用动量法和学习律自适应调整策略，拟合误差较小，平均相对误差约为0．10；汛期采用Levenberg-Marquardt优化方法，由于非线性关系复杂及人为因素多。误差相对较大，利用该模型预测不同水库运行条件下泥沙淤积量，计算量小，使用方便．     

基于GIS的目平湖泥沙冲淤变化空间定量分析

针对洞庭湖泥沙研究大多基于物理与数学方法的现状,为实现泥沙冲淤变化的空间定位与可视化,基于GIS的空间数据处理与空间分析,提出泥沙冲淤变化空间定量计算与分析的综合方法。其步骤是:通过收集水下地形数据,建立数字高程模型;根据不同时间的高程模型计算容积及其变化;对冲淤区域进行空间划分,计算各区域冲淤量;总结泥沙冲淤的总体与局部规律。选择西洞庭目平湖,运用该方法,定量计算其库容,分析湖底地形变化情况,对冲淤变化区域进行空间划分,最后分析并总结其冲淤变化规律。研究结果表明:目平湖约85.42%处于淤积状态,少部分处于冲刷状态,北部淤积现象较严重,泥沙淤积由北向南、由西向东减少。     

河流网上泥沙冲淤动力学模型的建立与模拟

基于不同级别支流的汇流建立了枯水期河流网上的泥沙冲淤动力学模型.计算结果显示稳态下泥沙冲淤量在河段上的分布服从指数标度规律.利用黄河枯水期的实测数据与计算结果作对比,证明该模型能够模拟自然河道的冲淤状态,且可以预知一定条件下的稳态.     

长江口横沙浅滩挖入式港池方案泥沙回淤估算

针对横沙浅滩挖入式港池建设和维护中核心的泥沙回淤问题,本文采用海港水文规范、底切应力公式和纳潮总量估算等多种不同方法对横沙挖入式港池规划方案中的港池和外航道泥沙回淤问题进行预估,其结果较为一致.若港池出口位于-7 m泥沙浓度0.3 kg/m3的区域,港池年回淤量约为2 000万～2 200万m3,平均回淤强度约为0.3～0.4 m/a;外航道平均淤积强度约为0.3～0.4 m/a,年回淤600万～1 200万m3.且回淤分布主要集中在近靠港池口4～6 km的区域.计算表明,港池口若设于泥沙浓度更低的深水区域,泥沙回淤将显著降低.     

三峡水库干流典型消落带泥沙沉积过程

 选择三峡水库中游干流典型消落带断面,现场调查泥沙沉积速率随高程分布,探讨三峡水库特定水位调节模式和长江上游泥沙输移的季节性特征对消落带泥沙沉积的影响。结果表明,消落带泥沙净沉积主要发生在145~168 m 高程,2010年累积净沉积厚度为1.1~39.9 cm,随高程增加逐渐减小,145~155 m 平均泥沙沉积厚度为14.9 cm,155~168 m 平均泥沙沉积厚度为2.6 cm;2013年累积净沉积厚度为3~80 cm,表明三峡水库干流消落带泥沙沉积过程迅速。泥沙粒径随高程增加逐渐变粗,体现在砂粒体积分数和中值粒径逐渐增大。消落带下部沉积泥沙颗粒组成与干流悬移质泥沙接近,而消落带上部沉积泥沙明显粗于干流悬浮泥沙。消落带泥沙沉积速率与水库水位调节密切相关,雨季水库低水位运行,长江悬移质输沙量的增加导致了消落带下部大量泥沙沉积;旱季水库高水位运行,长江悬移质输沙量减少导致消落带上部泥沙沉积速率降低,消落带河岸侵蚀对沉积泥沙贡献逐渐增大。消落带淹水时间随高程增加而缩短,长时间淹没有利于消落带下部泥沙沉积。综合推断,三峡水库干流消落带下部泥沙主要来源于雨季河流悬移质泥沙的沉积,而消落带上部沉积泥沙主要来自旱季消落带河岸侵蚀产沙。     

黄河调水调沙实践

黄河水少沙多,水沙不协调．通过水库联合调度、泥沙扰动和引水控制等手段塑造协调的水沙关系,有利于下游河道减淤甚至冲刷．开展全程原型观测和分析研究,检验调水调沙调控指标的合理性,进一步优化水库调控指标,探索调水调沙生产运用模式,为黄河下游防洪减淤和小浪底水库运行方式提供重要参数和依据．2002-2007年,黄河水利委员会进行了3次黄河调水调沙原型试验和4次调水调沙生产运行,效果显著,成果丰富,取得了巨大社会效益和经济效益．     

关于三峡水库内源污染控制的研究

根据三峡水库泥沙淤积情况和泥沙在库区污染物迁移转化中的作用,指出水库持续不断的泥沙淤积可能成为今后三峡水库污染物的重要来源之一——内源污染。笔者认为,以前提出的以减淤、增容为目标的“双汛限”和“多汛限”等优化调度方式,同样对于清除水库河床表面淤泥、尽量消除污染物在水库的累积具有重要作用。建议三峡工程以汛期优化调度为基础,研究建立防洪、减淤与水库污染控制和改善上下游生态环境相结合的综合调度措施。     

电解质对三峡库区泥沙Zeta电位及絮凝特性影响

三峡库区泥沙淤积及水环境问题一直被广泛关注,泥沙淤积量对入库泥沙量的占比逐年增大,对于通航、水库调水防洪能力、生态环境保护等都造成了负面影响.三峡库区泥沙淤积的主要原因是因为发生了絮凝沉降,而泥沙絮凝又与诸多因素有关,其中电解质是影响较大且较为复杂的因素.采用了一套自研的多层格栅絮凝沉降装置,通过多层格栅上下振动产生近似各向同性均匀紊流,来模拟三峡库区自然流态下泥沙的絮凝过程,并且分析在不同浓度的Nacl、MgCl2、CaCl2、AlCl3溶液中库区泥沙Zeta电位及絮凝特性的变化.结果表明:加入电解质可以改变泥沙颗粒的Zeta电位,并且随电解质浓度的增加,泥沙颗粒电位绝对值降低;4种电解质均可对三峡库区泥沙的Zeta电位造成影响,但不同价态及不同种类的离子对于Zeta电位的影响也有所不同;在动态水流条件下,电解质的投入对泥沙絮凝起明显的促进作用,并且这种促进作用同样与电解质种类有关.     

概念性汇沙模型初探

本文从概念性角度探讨泥沙基本规律.把水文学中的线性水库、马斯京枢法的水流汇集概念应用到流域坡面和河道的泥沙汇集中,考虑泥沙汇集与水流汇集的共性和泥沙冲淤的个性,提出简单的概念性坡面汇沙、河道汇沙模式;结合时段地面经流与时段产沙量的关系,构成一个产流和产沙、汇沙藕合模型;并应用于黄河流域产沙、汇沙规律的分析和断面泥沙过程的模拟,获得了较合理的结果.     

苏里格气田Z30区块储层物性特征及控制因素

通过对苏里格气田Z30区块二叠系山西组山1段及石盒子组盒8段储层岩石学特征、物性特征以及微观孔隙结构特征进行分析,发现研究区山1段及盒8段储层表现为明显的低孔低渗特点.孔隙类型有原生孔隙、次生孔隙、微裂隙,次生孔隙以溶蚀粒间孔为主.根据物性及压汞曲线特征参数将储层分为4类,其中Ⅱ类、Ⅲ类储层所占比重最大.研究认为,物源、沉积环境、成岩作用、裂缝等是决定储层特征的控制因素.     

水库泥沙淤积对有效库容的影响规律研究

尽管大坝在生产活动和经济生活中发挥了重要作用,但同时也改变了本地区原有河流天然径流特性,使原有径流过程发生了较大变化.修建水库很大程度改变了河流自身冲淤平衡状态,而水库淤积和重新建立新的平衡是一个长期的过程,这给上下游带来长期、深远的影响.虽然水库的兴建历史久远,但多沙河流水库泥沙淤积仍是一个突出问题.研究表明:大坝经济效益的多少在很大程度上取决于水库有效库容的大小,一般而言,有效库容越大,水库可调节用于发电的流量就会更大,电站的总经济效益就会越大.为了减少泥沙危害的影响,国内外专家研究了不同种类的泥沙清淤方案和方法,但其根本的任务就是如何清除掉每年入库而占据有效库容的那部分泥沙量.本文结合上述问题,根据非均匀质(悬移质和推移质)不平衡输沙原理建立水库泥沙淤积的一维数学模型,计算中,按全沙模式和划分时段、河段,逐时段、逐河段进行,找出淤积量与有效库容的关系,为后续水库运行管理提供理论依据.     

二维水库水流泥沙数值模拟

根据水库的水沙运动特点及库区地形条件,考虑悬移质和推移质运动,建立了二维水流泥沙数学模型。网格单元用拉普拉斯方程和代数方法生成,模型方程用有限元法离散求解。利用水槽试验资料和水库实测资料进行模型验证和稳定性分析,结果表明：计算的断面流速分布、流场和河床变形与实测结果基本吻合。     

太原市汾河治理工程泥沙冲淤分析

利用一维全沙数学模型，对10年设计水沙系列及稀遇洪水进行泥沙计算．分析了太原市汾河河道治理工程的演变规律，提出了淤积处理措施。