洪泽湖换水能力的时空分布特征EI北大核心CSCD

为研究洪泽湖换水能力的时空分布特征,基于MIKE21建立洪泽湖二维水动力模型,模拟分析了洪泽湖不同湖区的换水周期;考虑洪泽湖的流场呈现风生流和吞吐流双重特点,分析了不同季节和不同风场条件下换水周期的空间变化特征。结果表明:洪泽湖换水周期空间异质性明显,从南到北梯度递增,冬季和春季全湖平均换水周期较长,分别为75 d和60 d,秋季和夏季的全湖平均换水周期较短,分别为49 d和31 d;实际风场对洪泽湖的换水能力起到正向作用,东南风对洪泽湖的换水能力起正向作用,东北风对洪泽湖的换水能力起到抑制作用。     

洋沙泡风生流强度数值模拟分析

洋沙泡作为浅水湖泊是白城市主要灌溉及饮用水水源,内源污染是影响其水质的主要原因.为查明风生流对其水环境的主要影响,利用MIKE21建立洋沙泡二维水动力模型,采用单一控制变量法,模拟了风速、风向和引水流量对洋沙泡风生流强度的影响进行分析.结果显示,风速是影响风生流强度的最主要因素,这与其较浅的水深有关,与4m/s风速相比,7m/s风速作用时整个湖泊流速平均增长63.6％,盛行风向作用下风速越大湖流流速越快;引水流量对湖流流速的影响范围有限,仅会影响引水口周边水域的水流流速,但湖泊整体流速减慢了4.9％;风向的改变会直接导致环流流向的变化,西南风和东北风分别作用时,洋沙泡湖流流速并没有明显的差别.研究结果可为洋沙泡日后的水环境治理提供流场分布数据.     

洪泽湖中低水位下泄流能力数值模拟

为研究淮河中下游发生中小洪水时洪泽湖的泄流能力,建立淮河蚌埠至洪泽湖出湖口三河闸段一二维耦合水动力模型,模拟分析了重点河段切滩对洪泽湖中低水位下泄流能力的影响及切滩前后的流域行洪过程。结果表明：在5年一遇洪水过程下,洪峰时刻淮河干流蚌埠、临淮关、香庙、浮山和洪山头等水文站水位较切滩前分别下降0.02 m、0.07 m、0.21 m、0.55 m和0.70 m,漫滩时间分别减少1 d、4 d、9 d、9 d和17 d;洪泽湖三河闸站水位最高值为13.33 m,相比切滩之前升高0.07 m,湖泊对应的下泄流量为8 300 m³/s,较切滩前增大800 m³/s,泄流能力提高11%。     

基于GPS的洪泽湖水流流场质点示踪及数值模拟

针对不同水文气象条件下湖泊真实流场描述的难题,通过在洪泽湖主要入口分别投放GPS示踪器,实现了对湖泊表层水流轨迹、方向的实时监测,形成洪泽湖初步流场图。野外示踪实验结果表明:流经湖泊中心区域的水流运动轨迹均为自西向东的曲线;入湖流量较小时水流难以进入湖泊中心流场,入湖流量较大时流速空间分布不均,流场较复杂;小流量入湖条件下水流运动受到湖泊表面风场的影响,流量较大时水流流动的主要影响因素为湖泊自身的流场。同时,构建了不同入湖流量条件下的洪泽湖二维水动力数值模型,水动力模型模拟的流场分布基本符合水流质点GPS示踪实验的结果,两者拟合较好。本次研究揭示了洪泽湖的真实流场,基于GPS的示踪方法可用于分析河流湖泊的水动力空间变化,为泥沙、污染物质的输移和扩散提供了重要参考依据。     

桥墩型式对河道流态的影响分析

为了保证跨河桥梁的安全,减少桥墩对行洪的影响,对桥墩型式及布置位置对河道流态的影响进行分析是十分必要的。基于工程实例,采用MIKE21构建矩形墩、圆形墩、圆端形墩三种河道流态分析模型,分别进行河道水位、流场与桥墩型式相应的影响分析。研究发现三种墩形下,墩头两侧流速均显著增大并伴有跌水,且主槽跌水大于滩地。其中,矩形墩墩前壅水、墩后跌水及墩间流速增量最大,圆端形最小;圆形排墩沿墩轴线桥墩之间流速减小。研究成果能够为桥梁工程的规划、设计及参数优选提供参考。     

芜申运河三里埂段深坑成因分析

用MIKE21水动力模块和物理模型对三里埂汇流段流场进行了模拟。经过试验验证,模拟结果和实测资料吻合较好,说明两个模型的建立是成功的。数学模型对深槽内水流的水力学性质研究表明,深坑处是深槽沿程受水流剪切力、冲击力以及弯道环流最大的区域。深坑被剥蚀和冲刷下来的泥沙通过弯道环流向对岸高滩输运,形成高滩不断淤高,深坑不断冲刷的状况。此外,由物理模型试验对深坑处流态的观察可知,深坑处于水流交汇和分汊不断变化区域,经常出现漩涡、汇流、紊流等不良流态,这些流态提高了水流紊动能量和挟沙能力,为深坑的发展提供了有利条件。三里埂汇流段水动力状况的数学模型和物理模型研究为该河段深坑的整治提供了理论依据。     

洪泽湖入湖河流对湖区水质的响应关系

为提升洪泽湖水质的改善效率,基于EFDC构建洪泽湖水动力水质模型,将入湖河流概化为边界入湖源,对入湖源污染物质量浓度进行50％削减作为情景模拟工况,以TN和TP为水质模型输出目标,用单一控制变量法进行情景模拟.研究结果表明,在时间角度而言,丰水期淮河入湖源对湖区水质的贡献能力最强,平水期徐洪河入湖源对湖区水质的贡献能力...     

洪泽湖入湖、出湖水流泥沙特性分析

以洪泽湖为研究对象,以其入湖、出湖水沙资料为基础,对入湖、出湖泥沙特性进行分析,从而得出入湖、出湖泥沙的变化特点及主要影响因素,为洪泽湖整治及实施河湖分离提供决策依据。     

风场对人工浅水湖泊水动特性影响研究

当今社会,人们越来越重视生态文明建设和文化建设,为了提高城市竞争力,城市纷纷修建形状各异且富有寓意的人工湖泊,这样既改善了生态环境,又促进了旅游文化产业的繁荣,但这也意味着该类湖泊湖区内存在流动性较差的死水区.河南省新修建的人工湖泊如意湖就具有上述特点,通过建立水动力模型进行数值模拟,研究了同一流量不同风场工况下流场的...     

副桥对河道水流影响的数值分析

为分析副桥的修建对原河道水流特性的影响,以副桥工程为例,采用MIKE21水动力模型模拟了100年一遇设计洪水条件下河道内水位和流场的变化。结果表明:副桥修建后只是在桥墩附近产生一定的壅水和流场变化,对河道水流影响具有局部性。     

洪泽湖定振波与风涌水特征分析

本文根据洪泽湖沿湖边若干测点的风和水位资料，利用数理统计方法分析其定振波和风涌水特征。     

再论洪泽湖的治理与改造

洪泽湖是我国第四大淡水湖，是一典型的过水性湖泊，无论是洪水（水灾）或是枯水（旱灾）均应当引起同等重要的关注，泄与蓄要兼顾兼施，必须从资源水利的角度来审视和研讨洪泽湖的治理和改造，因此，开辟了海水道是治理淮河与洪泽湖的根本举措，蓄泄兼施，淮水在湖外分流；清淤掘底，增加蓄水量；整治湖口，淮河洪水畅流入湖，防治污染，保护水环境。     

洪泽湖混合流数值模拟

本文通过构造一个二维开边界数值模式，对不同风情及出入湖流量组合情况下的洪泽湖混合流流态进行模拟研究，探讨其混合流特征。     

洪泽湖60年的变迁

洪泽湖是我国五大淡水湖之一,是淮河流域大型调蓄水库,对淮河流域的防洪以及周边地区的经济社会发展至关重要。以新中国成立后洪泽湖60年的发展变化为主线,记述了新中国60年来国家对洪泽湖治理、开发利用以及保护的努力．反映了60年来国家治水思路和理念的变化。     

洪泽湖周边滞洪区暴雨内涝预报预警系统研究

洪泽湖地区进入梅汛期后多阵雨,局部暴雨,受洪泽湖及行洪河道高水顶托影响,洪泽湖周边滞洪区内涝水外排困难,常遇洪涝灾害。为了科学合理地分析暴雨内涝导致的洪涝风险,建立了一、二维耦合的水动力学模型,并基于Web GIS技术,构建了B/S架构的洪泽湖周边滞洪区暴雨内涝预报预警系统。系统可实时在线滚动显示雨量及关注点水位,进行实时或模拟超标洪水预警,对于保障洪泽湖周边滞洪区的防洪安全,加强淮河下游地区洪涝灾害风险管理具有重要意义。     

过去100年来洪泽湖洪涝灾害特性分析

分析了过去100年来洪泽湖洪涝灾害的8个特性，即：灾害类型的多元性；洪涝发生时间上的历史延续性与阶段性；成灾空间区域趋于萎缩与集中；大洪涝频度的增加趋势；洪涝发生与流域降水的正相关性；洪涝与梅雨异常的同步性；水位和最大洪峰流量的差异性；洪涝灾情表现的复杂性。     

洪泽湖流域污染负荷削减对生境质量的影响

运用InVEST生境质量模型分析了1980—2020年洪泽湖流域生境质量时空变化特征,通过Johnes输出系数模型计算不同情景下污染负荷输出量,利用回归模型建立污染负荷与生境质量关系,预测流域污染负荷削减措施对生境质量的改善效果。结果表明：洪泽湖流域生境质量逐年恶化,空间上呈“南优北差、东优西差”分布格局;流域污染负荷输出呈逐年上升趋势,且污染负荷在差生境质量区域有明显集聚效应,污染负荷与生境质量呈显著负相关;在自然发展(污染负荷无削减)情景下,2030年流域生境质量平均值与2020年相比较将降低1.0%～2.4%;根据流域污染负荷削减目标,在污染负荷削减率为8%情景下,流域生境质量平均值较自然发展情景提升0.9%～2.2%,在污染负荷削减率为18%情景下,流域生境质量平均值较自然发展情景提升1.3%～2.7%,流域污染负荷削减对于提高生境质量具有显著效果。     

洪泽湖浮游藻类变化动态及影响因素

针对2011年7月至2013年10月在洪泽湖11个采样点20次采样获得的湖水表层浮游藻类和水质理化指标数据,采用Shannon-Wiener指数H和优势度指数Y进行数据统计处理,分析洪泽湖浮游藻类时空分布动态及其影响要素。结果表明:洪泽湖浮游藻类共有7门60属144种,主要包括绿藻门66种、硅藻门36种、蓝藻门23种、裸藻门13种。浮游藻类群落具有明显的时空异质性,物种丰富度夏季最高,秋季中等,冬春季最低;西北部(成子湖区)和河流入湖口(溧河洼)高,湖心和河流出湖口(蒋坝)低;浮游藻类细胞密度全湖平均值变幅为157万~604万个/L,夏秋高,冬春--低;成子湖区等静水区高,入湖和出湖口低。浮游藻类组成和细胞密度的时间动态与温度、水位及营养盐(TN、TP等)的季节差异有关,而其空间动态与水动力因素和营养盐(NH3-N)的空间差异有关。建议限制洪泽湖营养盐陆地输入,合理调控洪泽湖水动力,以遏制洪泽湖蓝藻水华的发生。