长江上游干支流水库防洪调度探讨

根据长江洪水特征和长江中下游防洪要求,对长江上游干、支流水库群如何配合三峡水库解决长江中下游防洪问题进行了探讨,提出了“蓄泄兼施,先泄后蓄,能泄则泄,该蓄则蓄”的水库群调度原则．主要是充分利用河道的宣泄能力,减少干支流水库群拦蓄腰、基流水量,使防洪库容在关键的洪峰流量出现过程中,发挥拦洪削峰作用,提高防洪库容有效系数,为长江中下游防洪发挥更大作用．     

山区多沙水库干支流泥沙淤积数学模型及应用

针对我国西部山区多沙河流存在急流、含沙量大的特点,建立了山区水库干支流一维非均匀非饱和输沙数学模型,模型采用一阶迎风格式对运动方程对流项进行离散,能够模拟山区河道急流.模型验证表明,计算水库淤积具有较好的精度.对戛洒江一级水电站运行后库区干支流泥沙淤积预测表明:水库呈现三角洲淤积态势,干流库区运行100a总淤积量为13.75亿t,未达到冲淤平衡,支流库区运行80a总淤积量为8.8亿t,达到冲淤平衡;水库运行100a后总库容损失率为57.53%.     

水库二维水流泥沙数学模型及应用

建立水库坝区平面二维水流泥沙数学模型,考虑了悬移质非均匀,非饱和输沙特性,采用正交曲线坐标拟合复杂边界、ＳＩＭＰＬＥＣ程式离散求解及动边界技术。用该模型对白沙水库流场和河床变形进行了数值验证,计算了典型年条件下,水库取水口附近流场和河床局部形态。结果表明,坝前取水口漏斗基本保持稳定状态。     

长江中游微弯分汊河道水流数学模型研究及应用

采用有限体积法,针对微弯分汊河段复杂的水流运动特点,建立了正交曲线坐标下的平面二维水流数学模型。以长江中游马家咀河段为例,进行了水面线、断面流速分布等的验证计算,验证结果与实际符合较好,表明该模型能准确模拟该河段水流运动规律,不仅可以用于该河段复杂水流运动规律的模拟,对其他类似河段数值模拟亦具有借鉴意义。     

复杂河道二维水流数学模型与应用

采用二维非恒定流方程为基本控制方程,运用有限元法建立复杂河道的二维水流数学模型,并应用于福州市大学新区溪源溪下游河道.计算结果表明,数学模型计算值能够较好的吻合实测值,能正确反映河道的水位、流量变化过程,很好地复现河道的水流形态.     

分汊河道平面二维水流数学模型的研制及应用

采用有限元方法建立起一种适合于分汉河道模拟的平面二维水流数学模型，并以南京八卦洲汉道段为例，进行了水面线、断面流速分布和分流比的验证计算，验证结果与实际符合较好，从而证明了模型的可靠性。     

基于数学模型的长江潮流界变化特性研究

长江下游河段受径流、潮流综合作用,水动力因素复杂。文章基于数值模型,结合径、潮流动力比的概念对长江潮流界的主要特性作了分析,研究了在不同径流、潮流条件下潮流界的变动特点,并根据江阴河段的模型计算结果分析了地形对径潮流动力分配的影响。结果表明径流对长江潮流界变化的影响范围比潮汐更大,且由于地形的差异,径潮比在同一断面中的浅滩部分小于深槽部分,即浅滩部分潮流动力相对更强。     

二维水流数学模型在鹰潭信江特大桥防洪评价中的应用

二维水流数学模型作为一种先进的工具,可为工程研究提供更丰富、更精确的信息,在港口、河道治理等领域均有广泛应用。本文采用二维水流数学模型分析了鹰潭信江特大桥兴建后对工程河段行洪及流场的影响,为桥梁防洪影响评价提供了科学的决策依据。     

测量误差基本数学模型及应用

本文采用《国际通用计量学基本名词》中有关测量误差的概念,建立测量误差的基本数学模型;利用所建基本模型得到了诸如等精度模型、无偏差模型、恒偏差模型、非恒偏差模型、恒相对偏差模型、非恒相对偏差模型等等的各种特殊模型;文章还以两种测量方法为例,讨论了此数学模型的具体应用。     

曲线同位网格的三维水流数学模型

为采用数学模型研究三峡两坝间的通航水流条件,在曲线坐标系与同位网格模式下,利用有限体积法离散水流控制方程,采用S IM PLEC算法与界面动量插值法计算了室内试验与天然河流弯道三维流场,并用实测资料对室内弯道三维水流的计算成果进行了验证分析。结果表明,三维水流数学模型的计算值与实测值基本吻合。计算结果反映了弯道水流特性,弯道环流明显,且表层水流指向凹岸,底层水流指向凸岸。     

长江-鄱阳湖交汇处三维水流结构研究

为解决长江与鄱阳湖交汇处由于尺度大、流速快、结构复杂而导致的水流结构测量困难的问题,基于声学多普勒流速剖面仪(ADCP)对该交汇处17个横断面的流场进行测量,并采用动能校正系数(α)和动量校正系数(β)表征交汇水流的掺混特征。通过测量长江与鄱阳湖交汇前后的水体pH、溶解氧和电导率,分析交汇前与交汇后水质的变化规律。结果表明:长江经官洲分流后的交汇由于流速相近和河床高差导致水流迅速掺混,而长江与鄱阳湖的交汇在交汇处下游约2.6 km才实现完全掺混,掺混完全时α、β分别约为1.3和1.15。长江-鄱阳湖交汇处出现长约300 m的停滞区。停滞区下游形成成对反向螺旋流,环流强度可达0.6 左右,并向下游衰减。受宽深比减小和码头等局部地形的影响,最下游2个断面出现单向逆时针螺旋流,环流强度低于0.1。     

赣江航道整治工程泥沙数学模型

首先根据航道工程数学模型的特点构造二维紊流泥沙数学模型，并对模型中关键问题的处理方法进行讨论，然后利用实测资料对赣江下游丰城至小港口河段的水面线、断面流速分布、冲淤分布进行验证，最后对整治工种方案整治效果进行模拟计算和工程方案比选。结果表明：水位计算值与实测值误差一般小于0.05m，最大为0.09m；断面流速计算值与实测值误差最小为0，个别点最大为0.2m/s，绝大部分在0.1m/s以内；河段计算的冲淤量为39.1万m^3，与实测值39.6万m^3较为接近；在整治水位时，水位壅高值最大为0.30m，流速增加值最大为0.26m/s；在大洪水条件下，水位壅高值最大为0.06m，流速增加值最大为0.10m/s。     

GIS-Based Risk Assessment of Debris Flow Disasters in the Upper Reach of Yangtze River

This paper discussed theory and methodologies of debris-flow risk assessment and established an implementation process according to indicators of debris-flow hazard degree, vulnerability, risk degree, etc. Among these methodologies, historical and potential hazard degree was comprehensively considered into hazard assessment and hazard index was presented to indicate the debris-flow hazard degree. Regarding debris-flow vulnerability assessment, its statistical data and calculating procedure were based on the hazard-degree regionalization instead of administrative divisions, which improved the assessing scientificity and precision. These quantitative methodologies integrated with Geography Information System （GIS） were applied to the risk assessment of debris flows in the upper reach of Yangtze River. Its results were in substantial agreement on investigation data and the actual distribution of debris flows, which showed that these principles and methodologies were reasonable and feasible and can provide basis or reference for debris-flow risk assessment and disaster management.     

长江镇扬河段不同时期河漫滩沉积物磁化率及其环境污染指示意义

为探讨河漫滩沉积物磁化率对环境污染的指示,采用重力浅钻法采集了长江下游镇江—扬州河段3个100 cm的河漫滩沉积岩芯,对岩芯沉积物进行质量磁化率和微量元素的测定。研究发现:老河漫滩沉积柱SY7的磁化率在12.11×10~(-8)～30.60×10~(-8) m~3/kg之间,平均值为20.79×10~(-8) m~3/kg;现代河漫滩沉积柱SY5和Z2的磁化率明显较高,是老的江心洲河漫滩沉积物磁化率的5～6倍,SY5的平均值最高,为123.20×10~(-8) m~3/kg。通过对研究区河漫滩沉积物重金属元素污染与长江流域水系沉积物背景值的对比研究发现,Cu、Ni、Cr的污染比较严重,新生成河漫滩明显比老河漫滩污染严重。简便、快速测定的磁化率分析可以作为河漫滩沉积物重金属污染诊断的重要手段之一。     

珠三角典型软土硬化土模型及其工程应用研究

硬化土本构模型(HS模型)能有效模拟软土加、卸载以及剪切与压缩硬化特性.基于弹塑性理论推导了HS模型双屈服面弹塑性刚度矩阵,阐述了基于ABAQUS软件分析平台的HS模型二次开发关键算法.利用Fortran编程环境以及ABAQUS软件提供的用户材料UMAT子程序接口,研究开发了HS本构模型子程序.通过标准固结实验、三轴固结排水剪切实验和三轴固结排水加载-卸载-再加载实验获得了珠三角典型淤泥质土与粉质粘土HS模型参数,并以珠三角某地铁车站深基坑开挖工程为例,验证了硬化土模型及其UMAT子程序用于模拟软土地层深基坑力学性态的可行性.     

长江上游枯水期及10月径流情势分析

采用非参数统计检验Mann-Kendal法分析了长江上游寸滩、宜昌站枯水期及10月的流量变化趋势,并用有序聚类分析法分析了两站枯水期及10月流量序列的跳跃点.结果表明:两站枯水期流量均呈上升趋势,10月流量均呈下降趋势;两站枯水期流量序列的跳跃点均为1989年,10月流量序列的跳跃点均为1991年.枯水期和10月流量序列的跳跃点基本吻合,初步判定,跳跃点的产生可能是由于长江上游流域水库运行引起的.     

黄河干流不同断面生态径流量计算

根据生态径流量的概念,应用逐月最小生态径流量计算法和逐月频率计算法计算了黄河干流唐乃亥、头道拐、花园口3站的生态径流量;根据黄河下游来水来沙量变化规律、断流资料以及利津站入海水量的变化特点,分析了黄河干流不同断面的生态问题.结果表明,逐月频率计算法算出的最小生态径流量,无论在枯季还是丰季都能达到很好的生态条件.     

有限分析法在潮流计算中的应用及问题探讨

应用有限分析法对二维潮流问题进行了研究,并用此法对长江口流场做了数值模拟计算,计算实例表明,有限分析法具有自动迎风性质,而且求解时,较易于获得稳定的收敛解,精度较高,结果表明,有限分析法可以用于计算流场,潮位的计算值与实际值吻合.