多系统不平均输沙数学模型

本文主要论述近年来多系统不平衡输沙数学模型在流域产沙、河口演变和适应长河段多系统的连续计算等方面的新进展。     

黄河河口平原多闸坝河道水流数学模型

针对黄河下游河口平原区河流的特点,在充分考虑多闸坝及潮汐作用的影响下,采用MIKE11软件构建多闸坝河道水动力模型,同时利用实测资料进行参数率定及模型检验。结果表明:广利河河网下游水位变化趋势受上游来水流量的变化趋势影响较大,水流状况受人工调控明显;大部分典型断面的模拟结果较好,所确定的参数基本可以反映河道及流域特征。模型可以为下一步进行水量水质耦合模拟及河网库群与闸坝调度方案研究提供较为准确的水动力条件。     

黄河下游"多来多排"的输沙机理与不淤河槽设计

冲积河道的水力几何形态在不同流量时的变化,是床面形态由沙纹逐渐进入高输沙动平整床面,引起的动床阻力变化的结果。当床面形态处于不稳定状态时,河床阻力的变化使水流处于不稳定状态,形成假潮。床面处于高输沙动平整状态时,床面上存在着强烈的底沙运动,较床沙细得多的悬沙不会在河床上落淤,故形成了悬沙“多来多排”的输沙特性。因此,床面进入高输沙动平整的水流条件是控制河床不淤的临界条件。在黄河下游床沙组成的条件下,其流速1．8～2．0m／s可作为不淤设计参数,在比降一定的条件下,可设计出不同输沙流量时的河槽宽度。     

潮汐河口推移质输沙数学模型

本文建立了河口推移质输沙数学模型,模型以二维圣维南方程和河床变形方程为基础,采用ADI法差分格式和动边界技术求解平面流场,引进推移质输沙模式,进行非恒定流条件下的河床冲淤计算,以鸭绿江河口丹东港及其附近航道为例,进行了80个潮周期的冲淤过程计算,结果与实际测量值接近.     

伶仃洋海区二维不平衡非均匀输沙数学模型

采用贴体正交曲线坐标下的水流运动方程及悬移质平衡输移方程等建立了伶仃洋海区二维不平衡非均匀输沙模型。其中泥沙输移的非均匀性采用分组粒径法来模拟，根据实测的泥沙级配资料，模型将泥沙分13组。针对河口泥沙双向交换的特点，对泥沙冲淤函数作了改进。并采用最新的实测地形资料和洪、枯两组水文组合条件对伶仃洋海区主要水文站点的实测资料进行验证，其水流、泥沙运动验证精度基本都能达到规范要求，海区含沙量分布与遥感图十分相似。     

黄河悬移质非均匀不平衡输沙挟沙力计算

基于非均匀非平衡状态下挟沙力级配的研究成果,利用系统的黄河干支流资料,进行了混合沙挟沙力与实测含沙量符合性的对比分析。表明在非均匀沙不平衡输沙条件下挟沙力级配不同于悬沙级配,用挟沙力级配计算挟沙力更确切反映黄河干支流泥沙多来多排的输沙特点,说明该项研究成果在理论上是必要的,在实际中是可行的。     

泥沙数学模型近底边界条件Ⅰ：平衡输沙

床面泥沙的上扬是湍流猝发直接作用的结果．本文首先改进作者基于这一基本力学机理所构造的可自由冲刷床面泥沙上扬通量函数，然后利用输沙平衡时泥沙上扬与有效沉降通量相等之条件建立近底含沙量的理论模式．该理论与现有实验数据吻合甚好，较已有经验和半理论方     

黄河下游河道整治与平衡输沙

提高河道输沙能力的基本途径是减少河床的阻力损失,且有与流量相适应的河湾曲率半径、窄深河槽和平整连续的护湾工程,以及各河湾之间流势的衔接配合,这将有利于稳定主槽和平衡输沙.比降是影响输沙能力的重要因素,黄河高村以下河道特别是艾山以下河道比降大幅度减小,必须相应缩窄河宽,才能达到与上游河段输沙能力一致.修建潜水丁坝,可减轻艾山以下小比降河段在非汛期的淤积.黄河水流的挟沙能力不仅与水力因素和泥沙粒径有关,而且随含沙量的增大而增大,具有多值关系和隐函数特性.     

水土保持治理对河道系统影响研究的若干基础理论问题

依据流域环境系统的观点，认为开不土保持治理应考虑对下游河道系统的影响，并通过近期初步研究，论述了河道系统对流域治理的反馈响应问题。经，提出了建议开展水土保持治理对河道系统影响的若干基础理论问题。     

NORBIT iWBMS多波束测深系统在宁波市三江河道监测中的应用

采用NORBIT iWBMS多波束测深系统开展宁波市三江河道的监测工作,科学、真实地反映测区河床的水下三维一体化现状,为三江河道数字化、信息化与精细化管理提供丰富的水下三维空间信息,完善三江河道监测体系.应用成果显示,与传统单波束测深系统相比较,NORBIT iWBMS多波束测深系统在河道监测方面具有全覆盖、高精度、高...     

泥沙数学模型近底边界条件Ⅱ：非平衡输沙

由基于湍流猝发的可自由冲刷床面泥沙上扬通量函数，直接构造床面可自由冲刷时近底含沙量Ｎｅｕｍａｎ边界条件，考虑刚性床面上泥沙不一定能得到充分补给之事实，给出相应的近底边界条件提法。     

不平衡输沙含沙量垂线分布公式研究

不平衡输沙过程伴随着含沙量垂线分布的调整,韩其为较早提出了不平衡输沙含沙量垂线分布公式,但由于引入了三个未知参数,使公式的应用受到较大限制。通过数学变换简化了其公式,使未知参数由三个减少为两个,并探讨了所得公式的适用范围,含沙量均匀分布的条件,各因素对含沙量垂线分布曲线形态的影响。提出了检验不平衡输沙含沙量垂线分布公式合理性的方法,分别从定性和定量两个角度进行了检验。     

非恒定悬移质不平衡输沙的研究

本文根据沙量、水量守恒原理，导出了非恒定流条件下悬移质不平衡输沙的对流－源汇方程。并采用特征线法和分离变量法获得了断面平均含沙量时空分布的解析解表达式。该解反映了含沙量的动态演进过程，为建立非恒定流泥沙数学模型奠定了基础。     

小北干流非恒定不平衡输沙模型

本文分析了１９７７年小北干流的两场洪水资料，计算了揭河底冲刷，对洪水采用非恒定流计算，对泥沙采用不平衡的输移方式计算，建立了数学模型，用７月６日的洪水离定系数和参数，然后预测８月３日的洪水，得到了计算结果比较令人满意。     

基于黄河流域系统治理的水库多目标调度约束阈值研究

水库是流域水沙调控以及水资源优化配置的重要抓手,黄河流域的水库调度最初以防洪减淤为目标。新形势下,黄河流域面临不断变化的来水来沙条件、库区-河道边界约束、区域社会经济发展和生态环境需求等,黄河流域亟需基于系统治理理念,突出流域系统可持续运行的水库多目标协同调度。本文依据流域系统科学理论和方法,通过资料分析、数据挖掘、关联度识别、回归分析等方法,筛选了黄河流域系统中行洪输沙、社会经济、生态环境各子系统表征指标,阐明了黄河上、中、下游不同河段多维约束因子的演变过程,揭示了黄河干流调控体系主要约束因子的相互作用关系,提出了基于多目标协同的黄河干流水库调度约束因子阈值,为黄河流域水库多目标协同调度提供科技支撑。     

非均匀沙不平衡输沙的理论研究

文中首先给出了由我们建立的床面泥沙交换理论导出的非均匀沙扩散方程的边界条件。建立了恢复饱和系数的表达式,包括了强平衡输沙和不平衡输沙两种情况。同时给出了泥沙在床面静止、滚动、跳跃与悬浮的概率方程和数值结果。引进了挟带分组泥沙的水量百分数,它是研究非均匀沙的重要概念和工具。进而论述不平衡输沙时总挟沙能力、挟沙能力级配及有效床沙级配的方程。证实了床沙质、冲泻质与全沙具有统一的挟沙能力。最后从理论上证明了在河道中粗细泥沙发生交换的现象。     

五凌集控计算机监控系统关键技术

介绍了五凌计算机监控系统实现多流域多类型电站混合监控关键技术,详细介绍了海量数据采集技术,集控中心二次防护安全分区,历史数据库及WEB和趋势分析技术,集控中心AGC/AVC,梯级及跨流域电站优化技术,该监控系统已完成部分电站现场试验,取得很好效果。     

基于MATLAB的非均匀悬移质不平衡输沙计算

针对一维非均匀悬移质不平衡输沙数学模型中的明显淤积过程,应用MATLAB语言编制了计算程序,并采用泾惠渠实测水沙资料进行了算例演示。结果表明:程序计算值与实测值符合较好,模型能够满足实际工程要求。     

大坝监测多测点多方向位移数学模型研究

为适应大坝监测工作的实际需要,提出一种大坝位移建模新思路,介绍了模型研究的意义和相关概念与理论;简述了模型的求解方法,并给出应用实例,对模型成果进行了对比分析,模型取得了满意的精度,具有实际意义。