长江八卦洲汊道水沙特性与治理

结合汊道水沙特性,在对长江八卦洲汊道现有整治工程分析的基础上,采用数学模型进行汊道整治工程数值模拟,并对不同整治方案及整治效果进行了研究.结果表明,八卦洲汊道采用洲头鱼嘴向上游延伸整治工程,是有效实现汊道分流稳定的整治措施.     

长江新济洲汊道演变与整治

在分析长江新济洲汊道段河床演变特点及发展趋势的基础上,通过模型试验对整治方案进行了研究,结合长江中下游分汊河道整治原则,认为长江新济洲汊道段的整治采用中汊封堵方案,虽然对新生洲、新济洲左右汊分流条件稍有影响,但有利于新济洲河段向稳定的双分汊河道发展.     

三峡水库蓄水后长江中游分汊河道演变机理及趋势

长江中游宜昌-湖口河段分汊河型分布广泛,涵盖了顺直分汊、微弯分汊及鹅头型分汊3种类型.本文依据三峡水库蓄水以来大量原型观测资料,总结归纳了长江中游各分汊河段的演变特征及其内在机理,并初步预测了其发展趋势.研究结果表明,三峡水库蓄水后,沙量大幅减少,同时局部河床边界条件发生变化,长江中游分汊河段普遍出现支汊冲刷发展、中低滩冲刷变形、高滩滩缘崩退等演变现象.伴随着三峡水库调度方式的不断优化,加之河床冲刷下造床质输移水平的沿程恢复,以及大量航道整治工程的作用,城陵矶以下分汊河段稳定性将优于荆江河段.     

外分单汊的常曲率弯道水流特征有效模拟

针对健康生态环境下的河道系统性向外分汊演化、河道-植物和谐发展现象，以实际河型资料特征统计为基础，设计了外分单汊的常曲率弯道水流特征数模试验，研究了主弯道不同弯曲比率和汊道出口不同开闭条件的影响.汊道的存在对主河道下游蜿蜒迁移趋势具有强化效应，且此效应以临界弯曲条件(曲率半径/河宽=3.0)为中心向更强弯和更缓弯发展趋势双向扩散.汊道的存在引起弯道下游横断面凹岸侧近底部“强-正涡量区”与凸岸侧近水面“弱-负涡量区”的此消彼长，两者最终相互中和、抵消.汊道出口的自由出流引起弯道下游横断面和整体近床水平面螺旋流强度的大幅减小和强弯条件下弯段上游横断面螺旋流强度的明显增大.壁面切应力在分叉口头部趋小，在局部汇流区趋大，且在汊道出口自由出流时二者均大幅增大，分叉口对应的主河道凸岸侧下游壁面和弯道最下游1/4段床面切应力均降至极低.该研究为河道系统中植物发展的和谐物理空间设计提供了基础性水信息支持.     

赣江尾闾多级分汊河道分流影响因素及联动响应分析

基于赣江尾闾综合整治模型,分析不同试验条件和工程措施下多级分汊河道分流特点,探讨多级分汊河道联动响应规律。试验结果表明:上游来流量、分汊口地形、洲头位置、支流进水口门地形及各支流水面比降对分汊口分流特性将产生不同程度的影响;改变影响某一分汊口分流特性的影响因素,除对该分汊口分流比有影响之外,相邻分汊口将会产生联动响应,使得相邻分汊口的分流特点发生改变。     

顺直河型与分汊河型交界段洲滩演变及其对航道条件影响——以长江天兴洲河段为例

借助于天兴洲河段较为系统的年内与年际水沙输移、河床变形等方面原型观测资料,分析了顺直和分汊两种河型交界位置的洲滩和浅滩动态特征.近20年来洲滩形态比较表明,上游顺直河道内汉口边滩上低矮成型淤积体具有以5-6年为周期缓慢下移和突然上提的特性,从而导致汊道进口低滩冲淤具有周期性;近5年来断面流速、含沙量和床沙组成资料的统计表明,汊道进口主流位置在汛枯期左右摆动、漫滩横流强度不断转换,洲头低滩的冲淤强度与年际之间来流条件具有相关性.以上两种因素迭加作用之下,汊道进口的低滩形态不仅随年际之间来水来沙变化而波动,还会因上游顺直河段内成型淤积体上提下移的影响而周期性地淤长萎缩.这种复杂的动态调整特点,使航道条件以若干年为周期,交替呈现出优劣转换.在此结论基础上,可以推测三峡水库蓄水后水沙条件下,该类型汊道进口的航道条件可能趋于恶化.     

变流速比与宽度比条件下分汊河道分层流紊动特性

针对目前分汊河道分层流紊动特性研究的空白,通过物理模型试验探索分汊河道温差剪切分层流在不同上下层速度比与汊道宽度比影响下的紊动强度变化规律。结果表明:随着上下层流速比由大变小,汊道分层流发生从分层到混合的转捩。在混合流条件下,支汊沿程断面高紊动区由C形分布转变为倒C形分布,最终全断面紊动分布均匀;随着支汊宽度增大,高紊动区出现的断面位置呈现滞后性,且紊动能量值增大。其他分层流态条件下,强紊动能分布的范围和量值都有所变化。对于交汇口断面,对称汊道在断面中心处掺混剧烈,随着上下层流速比的增大,紊动能量值减小;不对称汊道出口断面紊动强烈区域向较窄的左支汊一侧移动,与岛屿尾尖位置密切相关。     

顺直微弯型分汊河道水流的紊动特性试验研究

对顺直微弯型分汊河道的水流紊动特性进行了试验研究,构建了分汊河道的物理模型试验系统,探究了在不同汊道宽度比和上游来流量条件下,水流在分汊河道沿程不同断面的紊动能分布特征.试验结果表明:在平面上,水流紊动最为剧烈的区域发生在支汊进口段凹岸的回流区与凸岸的高流速区之间的过渡地带,表、中、底3层的高紊动区的强度和范围以中层为...     

潮控型分汊河口分流过程探讨 ——以长江北支口为例

长江北支口是典型的潮控型分汊河口,其水动力及其汊道分流过程是影响潮控河口物质输运和地貌演变的主要因素.本文基于2018年春季在北支口各汊道的坐底三脚架资料与断面走航资料,计算各汊道的优势流.结果发现:大潮时,北支三条港与顾圆沙南水道均呈现涨潮优势,水流净向陆输运;顾圆沙北水道则呈现落潮优势,水流净输运方向指向口外.同时,结合FVCOM高分辨率数值模拟,对北支口分流过程进行模拟.结果表明,由于顾圆沙南水道近海口断面面积远大于北水道,且方位与涨潮时潮波传播方向一致,大部分外海潮波经过顾圆沙南水道上溯,涨潮量在南北水道空间上分配的差异性极大;同时,一部分经顾圆沙南水道上溯的潮波会越滩至北水道,与上游径流汇合后,共同经顾圆沙北水道下泄,北水道的落潮量增加,落潮量在空间上分配的差异性减小.当大潮时,顾圆沙北水道的涨落潮分流比为29.7%、47.2%;小潮时,顾圆沙北水道的涨落潮分流比为41.6%、43.1%.北支口余流基本态势为南水道进、北水道出.这些指标及分流特征可为河口的物质输运、地貌演变及各汊道的发育、维持和衰亡过程的预测提供关键的指示参数.     

长江南京八卦洲汊道的演变与整治

研究了长江南京八卦洲汊道的河道自然演变规律和河道演变对城市经济发展的影响。讨论了河道整治工程规划和整治工程的效果与存在的问题等,给出了城市河流河道整治问题的一个实例。     

汉江游荡性河段整治措施的概化模型试验研究

本文在分析研究修建丹江口水库后汉江中游河床演变的基础上,提出了控导工程整治改造游荡河道的可能性.经概化模型试验研究表明,在较恶劣的来水来沙情况下,此类工程群的适应性和整治效果是好的.     

杭锦旗地区辫状河定量地质知识库建立及应用

为了明确杭锦旗地区辫状河道不同参数的分布范围,指导储层的三维地质建模和储层预测,为井位部署提供地质理论依据,参考辫状河的现代沉积、露头等资料,以杭锦旗地区下石盒子组的钻井资料和沉积微相横向展布、平面展布为基础,通过统计和分析辫状河道和心滩不同参数的分布概率及参数间的相关关系,建立了杭锦旗地区辫状河道宽度、心滩宽度、长度及厚度的定量地质知识库。研究表明,杭锦旗地区心滩长度6 500~8 500 m,心滩宽度3 000~4 500 m,心滩厚度主要在5~14 m,心滩长宽比1.85~2.30,辫状河宽度8 000~18 000 m。利用建立的辫状河道不同微相的定量参数,建立了杭锦旗地区锦58井区下石盒子组的三维地质沉积微相模型,利用该模型进行有利区的优选,并通过实钻井钻遇情况验证了模型的高精度。     

辫状河储层内部建筑结构及剩余油分布研究

储层内部建筑结构是影响开发效果的决定性因素,对剩余油分布具有控制作用。基于河流相建筑结构分析理论,在辫状河沉积模式指导下,采用层次分析法,从开发角度对砂体内部结构进行精细解剖,识别和确定出辫状河道、心滩坝、废弃河道和落淤层等结构要素,弄清各级次、各期次结构要素的接触关系,完成辫状河储层内部结构的精细表征;基于内部结构表征成果,结合不同时期水淹层测井解释结果和生产动态资料,恢复不同开发调整时期的水淹特征,动态表征辫状河储层内部结构控制下的水淹过程,并依据小井距密闭取芯井精细水洗结果验证,总结不同储层结构控制下的剩余油分布模式。结果表明,辫状河储层整体以高含水为主,水淹呈不均匀立体式、随机式特征,不具有分段水淹的特点,未水淹部位分布非常零散,局部物性变差部位、落淤层和低渗屏障遮挡部位直接控制了剩余油的分布。     

基于储层构型的流动单元渗流屏障级次研究

随着国内外各类储层构型研究的深入，储层构型理论趋于成熟，但对于研究成果的运用一直很薄弱。在典型辫状河储集层构型研究的基础上，以A油田辫状河储集层为例，将辫状河储集层划分成辫状河道、心滩坝、落淤层、坝上沟道等构型要素，分析总结了辫状河储集层渗流屏障与连通体的确定原则与方法，以期直观指导油气田开发。研究表明，渗流屏障与连通体的识别，能将油藏开发前期静态构型模型与油藏开发后的动态流动单元类型联系起来，不同级别的渗漏屏障限制不同类型的流动单元，渗流屏障的发育直接影响周围流动单元的类型，从而影响油藏流体运动规律。     

闽江福州段防洪整治试验研究

在定床物理模型试验的基础上进行了动床试验,验证优化防洪规划岸线性在特大洪水作用下的河床演变规律,并提出治理南北调整分流比措施的研究成果。     

分汊与游荡型辫状河隔夹层层次结构特征

前人对辫状河储层的研究往往笼统地将其作为一种储层类型,对不同类型辫状河储层研究较少。在文献调研和露头观察的基础上,以苏丹FN油田为例,按“层次约束”思路,参考Miall等关于河流相的构型界面分级体系,对分汊与游荡型两种辫状河储层内发育的隔夹层层次结构及特征进行了分析。研究发现,分汊型辫状河隔夹层主要包括泛滥平原沉积、泥质充填或半充填河道、落淤层及沟道细粒沉积。而游荡型辫状河隔夹层仅包括泛滥平原沉积和少量泥质半充填河道。不同层次、不同规模的隔夹层在岩石类型、发育程度、厚度及展布特征等方面均存在较大差异,对底水油藏水进方式及剩余油分布的控制各不相同。最后总结了隔夹层在垂向上影响剩余油分布的5种模式及其相对应的剩余油富集区。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷岩性地层油气藏研究

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷东斜坡是新疆油田深化岩性地层油气藏勘探和实现油气增储上产的重要战略领域之一,具有良好的勘探前景。综合运用钻井、测井、分析化验以及地震资料,对该地区二叠系梧桐沟组沉积、储层和成藏进行了综合研究。梧桐沟组沉积相类型为辫状河三角洲和湖泊相,其中辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体和平原的辫状河道砂体为最有利的储集砂体;通过储层综合评价,将储层分为4 类,梧桐沟组储层主要为III 类较好储层。梧桐沟组岩性地层圈闭具有油源近、物性好、盖层厚、较可靠的特征。深化本区岩性地层油气藏勘探关键是做好层序地层学指导下的储集体预测技术的综合应用,从而对辫状河三角洲前缘水下分流河道超覆型砂体和平原辫状河道砂体进行更有效的预测和识别。     

黄河下游高含沙洪水冲淤特性及其调控对策初探

基于黄河下游实测资料,对高含沙洪水对下游各河段河槽淤积的影响进行了分析,认为来自河口镇至龙门区间的高含沙洪水是造成下游高村以上河段河槽淤积的主要原因,高村以下河段的汛期河槽淤积物甚至全部来自高含沙洪水.降低含沙量、增大流量和提高细沙比例至70%~80%以上均可显著减轻高含沙洪水对河槽的淤积,而这可通过调控水库排沙比来实现.进一步分析了水库排沙比与出库泥沙的含沙量与细沙比例的关系,建议小浪底水库对高含沙洪水的调控要控制其排沙比在50%.在河龙间粗泥沙集中来源区,由于其来水很少、来沙很多,可利用该区"沙随水来"的特点使河龙间洪水就地利用,以减少黄河高含沙洪水产生几率和入黄泥沙量.     

大牛地气田东北地区山西组-下石盒子组沉积特征及发育模式

综合运用岩心观察、薄片鉴定、测井相分析等多种手段,对鄂尔多斯盆地大牛地气田东北地区山西组-下石盒子组沉积相进行了系统研究.结果表明,大牛地气田东北地区山西组-下石盒子组发育了辫状河三角洲体系,三角洲平原亚相发育,主要沉积微相有辫状分流河道、天然堤、洪泛平原、平原沼泽和分流间滩等.在相分析的基础上,进一步研究了区内沉积微相的平面展布特征及其演化规律,认为区内山1期为近海湖泊辫状河三角洲,到山2期以后演化为内陆湖泊三角洲.建立了大牛地气田东北地区山西期-石盒子期的沉积发育模式.     

基于InVEST模型的黑河中游土地利用变化水文效应时空分析

基于1986, 1995, 2000和2010年土地利用数据和InVEST模型, 研究近25年来黑河中游的土地利用变化规律, 模拟不同土地利用格局下的流域产流量, 并采用多元线性回归模型分析不同用地类型对流域产流的影响。结果表明: 1) 黑河中游主要用地类型为未利用地、草地和耕地, 2000年后土地利用结构变化较大, 大量耕地转化为建设用地; 2) 经过反复检验, 发现当Z=7.3时, 模拟产流量与自然径流量最为接近, 从子流域来看, 产流深度呈现从东南部到西北部逐渐递减的空间分布规律; 3) 林地面积增加抑制流域产流, 而草地、建设用地和未利用地会促进产流, 耕地在不同的利用方式下会产生正负不同的水文效应。研究结果可为实现绿洲水土资源平衡提供借鉴。