筼筜湖纳潮量与海水交换时间的计算

通过在筼筜湖引水渠和出水渠断面设置流向、流速、水深等要素的测量断面,以获得筼筜湖纳潮情况下的水动力特征并由此计算筼筜湖的纳潮量和海水交换周期,在中潮条件下,筼筜湖的纳潮量为3.5×105 m3,海水平均半交换周期为8.5 d.     

三沙湾纳潮量及湾内外的水交换

根据三沙湾多年实测潮位资料和2个临时潮位站的实测资料,分析了三沙湾潮汐特征,计算了纳潮量、海水的平均交换率和海水半更换期.结果表明:三沙湾潮差较大,有较强的纳潮能力.但由于其水域面积较大,地形也比较复杂,其整个区域海水的平均“更新能力”一般.当潮差累积率为20%(大潮)时,三沙湾的海水半更换期约为36个潮周期;当潮差累积率为50%(中潮)时,海水半更换期约为75个潮周期;当潮差累积率为80%(小潮)时,海水半更换期达到114个潮周期.     

钦州湾物理自净能力研究

采用二维潮流数值模型和水质模型探讨了钦州湾污染物的扩散规律，利用钦州湾海域现场观测数据，计算了钦州湾的海水交换率，平均半更换期及环境容量。计算结果表明，在较大潮汐时，钦州湾的海水交换率为０．１２４，平均半更换期为７．２个潮周期，保持一级海水的ＣＯＤ排放量为每个潮周期２３４．５ｔ，保持二级海水的ＣＯＤ排放量为３６６．９ｔ。     

钦州湾潮流模拟及其纳潮量和水交换周期计算

根据FVCOM模式的模拟结果和2006年至2008年间对钦州湾海流的观测资料,分析钦州湾的潮流特征,并计算该湾在平均海平面的纳潮量和大、小潮的水交换半更换周期。结果表明,该湾潮差很大,潮流主要为往复流,平均潮差纳潮量为7．55×10^8m^3,大、小潮水交换的半更换周期分别为1．70个周期和4．53个周期。     

防城港东湾纳潮量减弱及其影响分析

【目的】研究防城港东湾水交换改变状况,分析其变化的原因,并探讨造成的影响。【方法】采用传统方法计算防城港东湾2008年和2012年的纳潮量。【结果】2008年防城港东湾纳潮量为1.8443×108 m3,2012年纳潮量为1.7436×108 m3,仅4年时间防城港东湾纳潮减少量占总纳潮量的5.5%。纳潮量减少后海水交换能力明显减弱。【结论】港口码头工程填海和岸线及滩涂资源的大量利用减少了湾内海域空间面积,造成海水交换能力减弱,使湾内海洋生态环境出现退化现象。     

有限体积海岸海洋模型模拟泉州湾人工岛建设对水交换的影响

以泉州湾秀涂人工岛的建设为例,基于有限体积海岸海洋模型,建立泉州湾三维数值模型,模拟分析建岛前、后水动力特征、潮致余流和纳潮量的变化.采用欧拉弥散方法模拟污染物浓度的对流扩散,对泉州湾的水交换能力进行分析.结果表明:建岛后,大部分海域的海潮流速约减小0.1 m·s^-1;石湖港区人工岛连线以西大部分区域的潮致余流变化不显著,但湾口的潮致余流出现较为明显的减少;纳潮量的变化较为明显,小潮期间纳潮量的变化率为10.09%,使小潮期间湾内水体与外海的交换能力变弱,更易遭受污染威胁;洛阳江流域和金屿的污染物浓度差变化较大,导致湾内水体的半交换时间约增加3 d.     

福清湾潮流场及污染物输运特性的模型研究

运用一个含动边界的二维河口海岸动力模型模拟了福清湾潮汐潮流的基本特征,模拟结果与实测数据吻合较好.在此基础上估算了福清湾涨落潮流历时,分别为6 h 19 min 2 s和6 h 3 min 48 s;大小潮周期的纳潮量,分别为10.94×107和4.47×107 m3;福清湾的半交换和80%的交换周期分别为3和6 d.最后,以COD为例,给出了在排放稳定后保守污染物的分布特征.     

FVCOM模型在渤海湾潮流潮汐模拟中的应用

浅海是潮运动占优的海域,潮汐、潮流对物质输运和水交换有重要影响．采用非结构有限体积近岸海洋模型（FVCOM）模拟渤海湾的三维潮汐潮流分布和变化规律,非结构网格能真实地拟合岸线,刻画出渤海湾的复杂岸线,能够较好地计算出渤海湾的潮汐潮流的时空分布特点,与实测值吻合较好．模拟的M,分潮振幅的平均方差为7．33cm,迟角的平均方差为11．53°．在渤海湾,M2分潮的最大振幅为120cm,湾内的迟角差为70°;渤海湾湾中潮余流较弱,流速在0—0．6cm／s．渤海湾是潮流较强的区域,海区的最大可能潮流流速超过100cm／s．     

不同潮汐水位下深厚滩涂软土路基长期沉降规律及预测研究

滩涂区深厚软土路基在潮汐水位影响下存在工后沉降过大和长期沉降预测公式不准确的难题,是影响滩涂区路基工程安全设计的主要瓶颈．首先对比分析了无潮汐水位下有限元与现场沉降监测的结果,验证了有限元模型参数选取的正确性;其次,利用有限元模型分析了不同潮幅和周期条件对路基中心沉降、坡脚水平位移及沉降差异的影响规律;最后,提出了一种综合考虑潮幅和周期的路基长期沉降预测公式并研发了沉降预测程序．结果表明：潮幅和周期对路基中心沉降和迎水面一侧坡脚水平位移影响显著,存在临界周期1 d;路基剖面最大沉降差异位置随潮幅增大逐渐向迎水面一侧移动,随周期变化不明显;考虑潮幅和周期的软土路基长期沉降预测公式计算结果与实测沉降误差可控制在15%以内,证明了公式的正确性,利用MATLAB-GUI研发的长期沉降预测程序,实现了潮汐水位下路基沉降的快速计算．     

海岸带开发对葫芦山湾水交换能力的影响

为评价2000年至2010年海岸带开发活动对葫芦山湾水交换能力的影响,本文通过数值模拟方法计算2000年、2005年和2010年葫芦山湾海域潮流场、纳湖量和海湾水交抉率的情况。研究表明,2000年至2010年葫芦山湾岸线减少2.1km,海域面积减少约14.8km2s2000年至2005年纳湖量平均减少了0.21×108m3,水交换率平均增大了3.15%;2005年至2010年纳潮量平均减小了0.11×108m3,水交换率平均减小了0.05%,说明葫芦山湾海岸带开发活动速成海湾纳潮量减小,导致环境容量的逐年减少,是海湾污染日益加剧的主要原因之一。     

致密砂岩油藏注热水降压增注实验研究

为探索致密砂岩油藏注热水降压增注技术,通过室内物理模拟研究了注热水对目标区块黏土矿物水化膨胀、岩石孔隙结构、油水黏度、原油热膨胀性、油水界面张力、油水相启动压力和油水相对渗透率曲线的影响,分析了致密油藏注热水降压增注机理,并评价了不同注热水温度下的降压增注效果。实验结果表明,注热水具有较好的降压增注效果,且注入水的温度越高,注水启动压力越低、峰值效应越弱,降压增注效果越明显;不同渗透率岩芯注热水降压增注效果不同,渗透率越低效果越好;该致密油藏区块最合理的注热水温度为100℃左右。     

岬湾海岸海滩养护工程对水体交换的影响

岬湾海岸内岬头后侧水动力条件较弱容易造成水体生态环境退化,水环境改善可归结为控制污染物,而水体交换能力的强弱反映了水体自净能力.采用MIKE 21软件建立潮流和保守物质输运模型对人工岬湾内部进行分区研究,引入时间尺度指标定量分析水体交换对海滩养护的响应.由于海滩养护工程中沙坝与水流走向保持基本平行,沙坝修建后使得岬头后侧环流减弱,沙坝坝顶处流速增加,两沙坝间通道流速减小.滩肩前方海域流速减小,两沙坝后侧的流速减少更多.人工岬头与沙坝之间形成潮汐通道使得靠近岬头处流速有所增加,工程后滞留时间缩短;其中岬湾内近岬头的2个子区域滞留时间减少量较多,岬湾内中部区域滞留时间变化不明显.波浪和风场均会促进水体交换,但由于波浪受到风场影响,波浪和风场共同作用下滞留时间并不为单独条件的线性叠加关系.     

次生底水油藏的三元复合驱替特征及影响因素

原生整装油藏经过长期注水开发后,逐渐演化为次生底水油藏。次生底水油藏的剩余油类型包括中上部的弱动用可动剩余油、中下部水驱绕流式可动剩余油和高水淹区的水驱后残余油。对该类型油藏开展三元复合驱以进行挖潜。利用油井生产数据,将三元复合驱替历史分为驱油剂的受效前期、持续受效期和受效后期3个阶段,确定驱油剂持续受效期时间跨度。利用驱替特征曲线定量化确定各井在驱油剂持续受效期的驱替能力,同时分析了影响驱替效果的工程和地质及化学因素。结果表明,次生底水油藏的三元复合驱开发特征与常规底水油藏开发明显不同,而工程和地质因素对该两种油藏类型生产特征的影响作用是相似的。驱油剂中的聚合物组分对整个开发历史的油水渗流具有重要的影响。     

复杂无压隧洞输水过程三维数值模拟与方案优选

运用基于流体体积（VOF）法的三维缸占双方程紊流模型模拟了无压引水隧洞水气两相流紊流流场,近壁面采用考虑糙率影响的壁函数法进行处理．以某复杂长距离无压引水隧洞的输水过程为例,模拟了3种方案的断面平均过水面积、流量、流速和气压的变化,实现了多方案的比选结果表明,3种方案水流均能顺利通过隧洞;方案二水流到达隧洞出口的时间最短：方案二的断面平均过水面积、流量、流速和气压均优于方案一;方案三与方案二差别较小,综合考虑过流能力及成本因素,方案二为最优方案．通过与某水库放水兼放空洞水深实测数据及采用传统水力学方法计算的经验值的对比分析,平均相对误差分别为5．01％和0．96％,验证了模型的可靠性．     

夏季波浪对钦州湾水交换能力的影响研究

基于无结构三角网格的FVCOM海洋模式,以K1、O1、P1、Q1、M2、S2、N2和K2这8个分潮调和常数为驱动,考虑钦江和茅岭江两条径流,建立了钦州湾海域的高分辨率三维水动力数值模型。通过与实测数据的对比,该模型可以较好地模拟钦州湾海域的水动力特征。在此基础上叠加浪流耦合模块和DYE-RELEASE模块,模拟了夏季波浪对钦州湾海域流场结构以及水交换能力的影响。结果表明:波浪对钦州湾海域流场的影响,涨急和落急潮流场的变化不显著,而涨憩尤其是落憩时,钦州湾的流速明显增大。钦州湾在潮汐径流作用下的半交换时间为14.3 d,在潮汐径流波浪作用下的半交换时间为4 d。内湾茅尾海的水体交换主要受制于潮汐和径流,而外湾钦州湾的水体交换受制于潮汐和波浪。     

南通水系片水环境容量及污染综合治理研究

基于南通河网水文地理特性,建立了感潮地区河网水量水质模型,对南通河网进行水量水质模拟及水环境容量计算。在此基础上提出水污染综合治理方案,为潮汐河网地区的水污染治理提供科学依据。     

广适水驱特征曲线的适用性及应用方法研究

水驱特征曲线法是利用生产资料预测水驱开发油田进入中高含水阶段以后水驱可采储量的重要手段之一,国内外学者提出并改进形成了70多种水驱特征曲线,但适用条件和预测精度各有千秋,制约着水驱特征曲线应用的效率及效果,行业标准中推荐的水驱特征曲线也在根据实践认识不断变化。本文首先通过分析广适水驱特征曲线及常用水驱特征曲线的物理意义,认为广适水驱特征曲线具有较强的适用性,提出了常用水驱特征曲线谱系图,进而建立了近似理论曲线、广适曲线、丙型曲线、丁型曲线之间内在关系的认识;接着基于丙型、丁型水驱特征曲线提出了广适水驱特征曲线的简易求解思路,建立了广适水驱特征曲线在层状水驱、底水驱或者两种方式并存油田中的应用方法,将具有唯一解的常用水驱特征曲线优选问题转化为广适水驱特征曲线与丙型、丁型曲线联合求取唯一解问题;最后以海上多个典型油田为例进行了应用,大幅提高了不同水驱方式下水驱可采储量预测精度及决策效率。     

窄屋脊断块油藏人工边水驱筛选标准

为了解决胜利油田窄屋脊断块油藏人工边水驱精细二次开发的"三高协同效应"的问题,通过综合分析胜利油田窄屋脊断块油藏的地质特征和开发特征,在明确此类油藏二次开发前的剩余油分布特征及成因的基础上,从单井经济极限液量和地层压力恢复能力两个方面,分析了此类油藏二次开发前的开发潜力。通过油藏数值模拟和油藏工程方法,从地质因素、流体因素、开发因素三个方面筛选12项主控因素,提出了窄屋脊断块油藏人工边水驱开发主控因素敏感性的定量分析方法和判定原则,给出了窄屋脊断块油藏人工边水驱筛选标准。研究结果表明:窄屋脊断块油藏人工边水驱开发的极敏感因素主要为地质因素和流体因素,开发因素多为次敏感-微敏感因素,水体大小是不敏感因素;适合人工边水驱开发的窄屋脊断块油藏的筛选条件包含三类:满足水驱要求为基本条件,含油条带宽度和地层倾角等开发技术界限为必备条件,其他有利于开发因素为选择性条件;该筛选标准应用于胜利油田窄屋脊断块油藏取得了较好效果。可见本文建立的主控因素敏感性定量分析方法和窄屋脊断块油藏人工边水驱筛选标准,能为窄屋脊断块油藏人工边水驱高效开发提供决策依据和理论指导。