铁山湾海域风暴潮的数值模拟

铁山湾海域风暴潮灾害频发,为研究该海域风暴潮特征,基于Delft 3D模型和Holland台风模型,建立了一个高分辨率的风暴潮数值计算模型。通过对1409号"威马逊"和1415号"海鸥"台风风暴潮进行模拟,验证了模型的精确性。计算结果表明,由于铁山湾是个半封闭的喇叭形状港湾,港湾内侧的增水值大于港湾外侧,"威马逊"台风引发的内侧最大增水值达到3.5m,因此应更加重视港湾内侧的防灾减灾工作;同时,铁山湾海域风暴潮对台风参数的变化较为敏感,台风强度越大、路径距离铁山湾越近,其产生的增水越大。     

泸沽湖水资源平衡分析

用Delft3D—FLOW建立水文模型对泸沽湖的水平衡进行分析．结果表明,泸沽湖的水资源总量不足,时间分布不均．尤其是1—5月强烈的蒸发成为水资源损失的首要因素．     

桃山水库水动力和水质模拟研究

Delft-3D模型可以很好地模拟水域的水动力和一系列物理化学生物过程所造成的水质变化,运用该模型对黑龙江省的重要水源地——桃山水库的水动力和水质情况进行了模拟.结果表明:桃山水库水流流速较小,一般为10-3 m/s数量级,局部地方会出现回流环流现象.出现突发污染事故时,水库自上游至下游的空间分布上,溶解氧(DO)质量...     

水盐变化对滨海湿地土壤有机碳累积与碳排放的影响综述

滨海湿地作为海岸带蓝碳生态系统的重要组分,具有巨大的碳捕获和碳封存潜力,在减缓气候变暖方面具有重要意义．水盐变化通过影响滨海湿地土壤有机碳的累积和排放过程实现对滨海湿地生态系统碳收支的调控．本文综述了水盐变化对滨海湿地土壤有机碳累积和碳排放过程的影响,以及滨海湿地土壤碳排放研究方法等方面的研究进展,分析了水盐驱动下滨海湿地土壤有机碳分解的微生物作用机制．针对当前研究存在的不足,提出今后应重点关注滨海湿地土壤有机碳分解的温度、湿度和盐度敏感性及其水盐-温度的协同作用机制,氮磷输入和多重污染胁迫对滨海湿地土壤有机碳排放的作用机制,以及滨海湿地土壤微生物碳代谢过程与氮磷硫代谢过程的耦合作用及其水盐驱动机制等方面的研究,以期揭示水盐变化对滨海湿地土壤碳循环的作用机制,为气候变化背景下滨海湿地的碳汇功能提升与管理提供科学依据．      

基于FLAC~(3D)的强度折减法程序改进研究

传统的FLAC~(3D)自编强度折减法程序基于抗剪强度折减技术和二分法来计算边坡安全系数。但每次重复迭代过程(折减强度)程序都需对模型初始应力重新计算。迭代过程重复越多,无谓的耗时越多且初始应力值在第一次迭代后产生变化。针对不足,在介绍了常见边坡稳定性分析方法和关于强度折减法背景知识后,用内嵌于FLAC~(3D)的编程语言FISH语言对其改进。主要过程为:用FISH语言的函数将算得初始应力写入文件;通过函数和赋值功能将文件中初始应力依次赋值给模型分块;用上面语句代替FLAC~(3D)自编强度折减法程序中初始应力计算部分。改进FLAC~(3D)自编强度折减法程序省去每次迭代中重新计算初始应力且保证初始应力在整个迭代运算中一致。对比三种常见的用FLAC~(3D)求解安全系数方法,改进FLAC~(3D)自编强度折减法程序耗时最短,计算结果精确。对于模型和初始应力条件复杂的边坡用改进自编强度折减法程序求解边坡安全系数可节省大量时步和真实运算时间。     

黄河下游花园口至艾山河段滩区洪水漫滩风险度评估研究

利用Delft3D模型,模拟黄河下游滩区洪水漫滩过程,获取漫滩范围和洪水淹没水深等洪水致灾参数.基于地形和防洪条件,划分洪水漫滩淹没单元,参考联合国灾害风险评价指标体系,结合对各淹没单元的危险度和易损度评估,得到不同洪水量级下各淹没单元的洪水漫滩风险度空间分布.结果表明,占滩区总面积近50％的淹没单元的洪水漫滩风险等级...     

河口底泥盐度释放模型研究及应用

 通过室内模拟实验,研究了底泥盐度释放的变化规律并定量计算了底泥盐度释放通量;基于室内实验结果,建立并率定了底泥盐度释放的概念模型;以鉴江河口为例,运用所建模型,定量预测了不同水文条件下,河口水库水质淡化的趋势。结果表明：①在同一换水周期下,底泥盐度的释放受底泥本底间隙水盐度的影响,本底间隙水盐度越大释放量越大;初期,底泥盐度释放强度较大,但随着换水周期的累加,底泥盐度释放逐步降低;②河口蓄淡水库在蓄淡初期,水质（盐度）逐步增加,到一定限值后又逐步递减;淡化时间与来水频率呈正比关系,丰水期淡化时间较短,枯水期则较长。     

海床演变对山海关旅游海滩生态修复工程的响应特征

针对海滩侵蚀问题展开了包括滩肩补沙和离岸潜堤在内的海滩修复工程.为评估工程效果,采用Delft3D软件建立了山海关海域的泥沙输运和海床演变模型,使用2015年至2016年的实测资料验证模型.基于验证后的数学模型对工程海域泥沙输运与海床演变变化特征进行分析.结果表明:工程引起了近岸区域泥沙浓度的减小,减小幅度随离岸距离的增大而减小.工程建设前工程海域的侵蚀较为严重,工程的建设大大减小了近岸海域的冲刷深度,有效地保护了工程岸段海滩.工程后冲淤变化幅度第1年最大,然后逐年减少.     

滨海地区突发性水污染事故风险评估

滨海地区是人口、资源、经济聚集的核心区域,也是水污染事故频发的敏感地区.在流域突发性水污染事故风险评价方法的基础上,针对滨海水体复杂、生态敏感、风险突出的特征,构建了滨海地区突发性水污染事故风险评估模型.该模型从风险形成机理出发,建立完整的风险链实现对区域风险的评估,评估过程分为:子流域划分、风险源评价、风险受体评价、风险源与受体暴露关系确定、风险受体与评价终点效应系数确定、子流域风险表征.以广西某滨海城市为例,开展水污染风险评估案例研究.评价结果为:RR6区风险值为198,RR4区风险值为39,RR2区风险值为48,RR3区风险值为5.结果表明,该市沿海地带较内陆地带风险更高,这与风险源沿岸分布、近岸海域生态敏感密切相关.     

锅炉水盐度测定实验研究

在摩尔法测定锅炉水盐度的理论分析与实验研究的基础上,对相关实验条件及方法提出改进。研究结果表明,在100m L锅炉水水样中,控制溶液的p H值在6.5~10.6范围内,加入饱和铬酸钾溶液的滴数为3滴时为最佳实验条件。在实验过程中采用参比色法,易于判断滴定终点。同时,为了方便实验后期数据处理与获取水质盐度参数,建议将实验中采用的标准硝酸银浓度配制为0.0171mol/L,可简化盐度的计算,便于实际应用。     

近海水环境早期预警模型及其应用

为实现对近岸海域水环境质量状况的早期预警,构建了近海水环境早期预警模型。首先在布点优化过程中,提出了模糊物元分析法与k-means空间聚类算法相结合的方法,以突出区域监测站位的水环境状态特征,同时兼顾监测站位的空间地理位置等因素;其次,采用突变级数法,以分叉集方程的归一化公式,计算优化监测站位的水环境质量突变状态值,避免了模型中的人为赋值等不确定因素。应用所建模型,选择江苏近海水环境为实例进行预警分析,结果表明,各站位的预警值与水质评价结果一致,验证了模型的合理性。     

人工水下沙坝对中海滩浴场水动力影响

基于Delft3D软件建立了北戴河中海滩浴场海域的二维及三维潮流和波浪耦合数学模型,并用实测潮流和波浪资料进行模型验证.利用验证后的模型模拟人工水下沙坝引起的水动力环境变化.结果表明:由于工程海域附近的潮流作用较弱,因此潮流影响仅体现在沙坝周围;4座人工水下沙坝具有一定的消浪作用,并且消浪作用随入射波高的增加而增强;总体上看,人工水下沙坝的建造使浴场附近的水动力作用减弱,水动力环境朝着有助于海滩保护的方向发展.     

地下水侵入对三间房组油藏油水界面的影响

鄯善油田经过10多年开发,地层水的分布状况变得比较复杂。近期新钻加密井发现三间房组油藏油水界面分布特征与开发初期所认为的情况有明显差别,整体呈北高南低、西高东低特点。对油水界面变化情况及地层水矿化度、化学成分、水型等资料分析表明：自北向南地层水矿化度逐渐升高,水型也由NaHCO₃型逐渐过渡到CaCl₂型。通过对地层水中不同类型离子的组合特征及含量变化分析,结合邻区地层水分布特征,认为造成目前油水界面分布状态的主要原因是地下存在一个水动力系统,自西北部侵入鄯善油田,使西区、北区油水界面严重抬升,地层水矿化度及化学成分也发生了相应变化。为油田确定今后新钻加密井的井深及提高水淹层解释的符合率提供了有力的依据;同时也为分析油水界面变化的影响因素提供了一个新思路。     

木钵延10油层水敏伤害研究

目的 为保护储层以及提高油层采收率提供依据。方法 利用真实砂岩微观模型对木钵延10油层进行了水敏伤害研究。结果 该油层黏土含量4．4％～11％，黏土组成以伊利石为主，伊／蒙混层和高岭石黏土矿物次之，不含或极少含有绿泥石；黏土矿物具有膨胀、分散、运移的特性，易造成储层的水敏和速敏伤害；目前的注入水将对储层造成中等程度的水敏伤害，采取高矿化度盐水及逐渐降低矿化度的注入方式，对减弱储层水敏伤害有利，最佳注入水盐度为15.6～5．2g／L。结论 水敏伤害是造成木钵延10区块注水压力高、注水量低的不可忽视的原因，应尽量使注入水矿化度高于注入流体的矿化度阈值(5．2～2．18g/L)，以减轻水敏伤害。     

应急调水对太湖北部污染物扩散的影响

以太湖为研究对象,采用Delft3D模型建立了太湖湖区的二维水动力模型,利用2007年太湖污水团事件有关数据进行了验证计算.在SE向3 m·s-1风况下,运用此模型,对太湖湖区不同的调水方案进行了模拟,对比分析了各方案对贡湖取水口处污染物扩散的影响.结果表明:在SE向3m.s-1风况下,望虞河枢纽进水流量越大,对污染物的应急去除效果越好,而增加太浦闸出水流量的效果甚微;贡湖水厂新取水口相比旧取水口,在地理位置、补给水源等方面占优.     

DRAINMOD和HYDRUS-1D模型对水稻控制灌排条件下农田水位的模拟

为研究水稻控制灌排条件下农田水位的变化,根据2017年的水稻测坑种植试验资料,率定DRAINMOD模型和HYDRUS-1D模型参数,以相关系数、平均偏差及纳什效率系数为评价标准,通过比较2018年农田水位模拟值与实测值的吻合程度,分析2种模型模拟稻田干湿交替条件下农田水位的可靠性。结果表明:DRAINMOD模型和HYDRUS-1D模型的模拟结果均能较好地反映农田水位的实际变化情况,模拟值与实测值的相关系数分别为0.778和0.849,平均偏差分别为2.051 cm和1.809 cm,纳什效率系数分别为0.509和0.360,且2个模型模拟结果没有显著差别;DRAINMOD模型和HYDRUS-1D模型均可用于模拟水稻控制灌排条件下农田水位变化,为稻田水分运移研究提供方便可行的方法。     

基于地震反演约束的储层建模方法及应用

为了提高储层预测及表征精度,对基于地震反演约束的储层三维建模技术方法进行了研究及应用.首先利用地质统计学反演方法生成纵波阻抗三维数据体,与常规确定性反演结果相比,地质统计学反演方法建立的波阻抗数据体具有较高的纵向分辨能力和横向预测趋势,可反映井间薄储层的厚度及物性变化.其次,建立了纵波阻抗与岩性及孔隙度、渗透率、饱和度的岩石物理模版,其低阻抗值代表储层发育好的层段和位置.最后,以纵波阻抗数据体作为趋势约束,采用随机模拟算法,建立了研究区的岩性模型及储层属性模型.通过实钻井检验,模型结果与井点资料符合较好,显示了模型的精度和本文方法的可靠性,可以满足精细油藏描述和剩余油挖潜需求.     

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.