长江口北支围垦对其水动力影响的数值模拟分析

20世纪50年代以来,上海市和江苏省两地对长江口北支实施了大规模围垦,使北支河宽大幅度缩窄,地形边界显著改变。在利用MIKE21_FM构建长江口—杭州湾二维垂向平均潮流数学模型,并用实测数据对模型进行验证的基础上,对北支大规模围垦前后的潮流场进行了模拟分析。研究结果表明：大规模围垦后,北支全河段平均高潮潮位抬升,平均低潮潮位降低;中上游河段涨、落潮流速增大,下游入海河段涨、落潮流速减小;南北支涨潮流汇流点上提至南北支交汇的崇头,涨潮动力增强。     

长江口污水超标排放对水质影响的数值模拟研究

为分析长江口污水超标排放对水质的影响,建立了包括溶解氧(DO)、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH_3-N)和磷酸盐(PO_4~(3-)-P)等水质指标的长江口杭州湾水动力水质数学模型,并对长江口污水超标排放过程进行了模拟。计算结果表明:长江口的水动力条件有利于污染物的稀释扩散,对短期超标排放(如24 h)的污水,可以在短时间内稀释并使海域水环境恢复至正常水平;对于长期超标排放,污染物质的累积作用将会对整个海域水质产生不利影响,使水质下降。     

长江口水环境数值模拟研究--水动力数值模拟

本文基于沿水深积分的平面二维非定常流动数学模型对长江口拦门沙水深水航道工程对长江口水域流场的影响作了细致的数值模拟。模型率定和难证表明本模型稳定性好，可应用于工程计算。数值模拟结果表明长江口挡门沙深水航道工程对长江口水域的流场有明显的影响。     

长江口白龙港水域污水稀释扩散规律研究

本论文对长江口白龙港水域污水稀释扩散规律进行了模型试验研究,试验分为局部模型试验和整体模型试验两部分。局部模型试验在玻璃水槽中进行,通过多种工况模拟试验,分析了各种因素对近区污水稀释扩散规律的影响,并通过量纲分析的方法得出了描述长江口水域近区稀释扩散规律和半理论半经验公式。根据试验结果,对于近区稀释可得出下列结论:     

河口海岸污水稀释扩散特性的试验研究

通过环形水槽排污试验,对河口海岸地区污水的掺混和输移特性开展试验研究,研究污水的喷射方向、排放高度、温度对污水在环境水体中输移扩散特性的影响,旨在为研究污水在河口海岸地区的掺混和输移特性提供参考依据。结果表明,污水在环境水体中的稀释扩散效果主要受水平方位角和竖直射流角度的影响,污水排放方向与环境水体流向夹角越小,在水体中完全扩散均匀所需距离越长。高温污水完全稀释扩散的距离要长于常温污水。在试验的有限水深范围内,污水的排放高度对污水的稀释扩散没有显著影响,污水在排放近区均未扩散到水深7.5 cm以上区域。     

岗南水库水动力特性数值模拟研究

岗南水库由于受到自然和人为因素的干扰,水质环境逐渐恶化。水库水质与水动力特性有着紧密的联系,因此了解水库的水动力特性具有重要的意义。应用EFDC建立了岗南水库三维水动力数值模型,并对其全年的水动力特性进行了模拟。通过分析其流速变化规律了解了岗南水库的水动力特性,为水质的改善治理提供了科学参考。     

长江口福山倒套河段水动力数值模拟

引江济太工程水源地位于长江澄通段的福山倒套内,但倒套目前处于淤积阶段,水源地存在安全隐患.结合实测资料及环境水动力学数学模型(EFDC)对该区域的潮流进行了计算,计算结果与实测结果比较表明:模型较好地重演了福山倒套流场,可以对研究区域水动力状况进行预测研究.利用上述模型对福山倒套水动力状况进行数值模拟,结果表明:①倒套内部水位降低,但变化不明显;②倒套内部流场流速整体下降,尤其是倒套口门处流速值减小较大;③倒套虽然处于淤积阶段,但倒套口门段较为稳定.因此,适时疏浚上部串沟是维持倒套稳定之关键.     

长江口白龙港水域污水稀释扩散规律研究

本文通过河工模型试验，对上海合流污水二期工程污水稀释扩散规律进行了研究。研究分两个阶段进行，即扩散器长２００ｍ、设６根上升管和扩散器长２０７ｍ、设１０根上升管。确定了不同径流量和潮型条件下混合区范围的大小及其变化规律，分别对洪季大潮、洪季小潮、枯季大潮、枯季小潮进行了研究。从试验结果看，扩散器长度和上升管根数对混合区范围的大小有重要影响，而且在白龙港水域排放１７０万ｍ３／ｄ的污水还是可行的。     

长江口洪季水动力对海平面上升的响应特征

考虑到海平面上升对长江口水动力构成的严重威胁,该文基于MIKE21软件建立了长江口二维水动力数学模型,采用实测潮位、流速以及流向资料对模型进行了验证。对相关文献和IPCC报告进行总结归纳,得到2100年海平面保守上升值约为0.5 m。运用验证好的数学模型对海平面上升0.5 m后长江口洪季水动力进行了数值模拟。计算结果表明:海平面上升后,涨潮时间增长,落潮时间缩短;海平面上升0.5 m后,长江口南北支、南北港以及南北槽高潮位增加了0.43 m–0.46 m,高潮位增幅沿程向上减小,北支上段涨潮动力受阻较明显(潮位增幅较大);海平面上升0.5 m后,北支流速增幅比南支大,北支上段落潮流量增幅达82.8%,对北支水道的发展有利。总体而言,海平面上升对目前长江口沿岸的标准构成了一定威胁,但对已经衰退的北支水道有利。     

长江水系武汉段水动力过程三维数值模拟

为了考察长江水系武汉段河床的冲淤变化,基于EFDC (Environmental Fluid Dynamic Code)建立了河道三维水动力学模型,并利用2004年6月到9月的实测水位数据对模型进行了校准和验证.在此基础上,对2004年6月至9月洪水期间武汉段进行了模拟,发现天兴洲右岸天兴洲大桥上游1.75公里处河床冲刷最大;而天兴洲左岸前端的河床淤积最大.此外,汉江河口断面的流速矢量分析表明,河口处对长江右岸的冲刷大于左岸,武昌深槽内的冲刷比较剧烈.     

三峡工程蓄水运用后长江中游河道演变初步研究

三峡工程是长江流域治理开发的关键性工程。本文在分析三峡工程蓄水运用以来坝下游水沙特性变化的基础上,采用长江中游宜昌至湖口多年的实测地形资料,对建库前后该河段的泥沙冲淤变化及河势演变特点进行了深入的探讨。研究表明:三峡工程蓄水运用以来,坝下游输沙量大幅减小,荆江三口分流分沙特性尚未发生明显变化,长江与洞庭湖的关系进一步调整;坝下游河势总体稳定,但河床冲刷强度加剧,并由蓄水前的冲槽淤滩转变为滩槽均冲。宜昌至枝城河段河床纵向冲刷明显、洲滩面积萎缩、床沙明显粗化;荆江河床冲刷下切,河床形态逐渐向窄深形式发展;城陵矶至湖口河段部分弯道段主泓横向摆动、凹岸崩塌,分汊段主泓摆动不定,滩槽冲淤交替仍较为频繁。     

三峡工程与长江水资源利用

三峡工程控制长江流域面积１００万ｋｍ＾２，是开发利用长江水资源的关键工程。三峡 建设和运用，将有利于长江水资源的综合利用，在防洪、发电、航运、发展水产及旅游、改善环境、发展灌溉等方面发挥着 积极的作用     

三峡工程运行前后长江中游河段水质变化模拟

三峡工程运行后在枯水期增加了下泄流量,提高了长江中下游河段枯水期沿程水位与平均流量,改变了中下游河段污染物排放的水动力扩散特性,进而对河道的水质产生了一定的影响。以三峡工程运行前后武汉河段汉口站水位和流量变化为例,分析其在枯水期、汛期和蓄水期3个典型时段的水文情势变化特征,采用数值模拟方法研究河道排污口附近主要污染物指标(COD和NH3-N)的扩散特性和响应变化规律,并进一步总结分析水位和流量变化对长江中下游沿江城市排污口附近水质特征变化的影响。结果表明:三峡工程运行后,由于流量年内分布趋于均匀化,各个不同时期的污染物扩散范围总体呈现减小趋势。     

三峡工程改善长江流域生态环境

三峡水利枢纽规模宏大,举世瞩目,是开发治理长江的骨干工程。它创造了防洪、发电、航运等综合效益,它将促进西部大开发与长江流域可持续发展,对中国的能源和经济建设贡献巨大,也是对长江流域生态环境的最好保护,是开发利用自然环境与资源的具体体现。     

长江三峡工程助力长江经济带可持续发展

长江三峡工程是当今世界上最大的水利枢纽工程,具有巨大的防洪、发电、航运、水资源利用等综合效益。三峡工程最早于1919年由孙中山先生提出、1993年经全国人大决策兴建、2008年提前1 a基本建成,至今已安全高效运行10余年,促进了中国经济社会的可持续发展。重点论述了三峡船闸及三峡升船机等三峡通航建筑物的建设关键技术,从提升航运效率出发,对实施三峡船闸运行以及三峡工程、葛洲坝工程两坝航运联调运行的技术和管理措施进行了试验研究,讨论了三峡水库蓄水以来长江泥沙与河道的演变情况。向家坝水电工程运行期的水库航运状况验证了三峡工程蓄水运行以来航运发展的规律,揭示了水电工程与航运发展的相互促进关系。面对未来峡谷河段高水头通航建筑物的发展需求,分析了建设环保节约型及本质安全型通航设施的技术可行性。三峡水库蓄水运行以来的通航统计数据和监测资料表明:三峡工程建成运行使长江黄金水道名副其实,并将在以共抓大保护、不搞大开发为导向的长江经济带发展中发挥更加关键的作用。     

三峡水库整体一维水质数学模拟研究

以三峡整个库区作为研究对象体，根据三峡水库河道型特点，开发了一维非恒定水流水质数学模型，利用稳定性比较好的四点隐格式有限差分法进行模型数值求解。以主要污染指标BOD5、DO为例，介绍了三峡水库一维水流水质数学模型的开发、研制过程。模型中充分考虑了三峡水库建成前后水流条件巨大变化对库区水流水质的影响，对主要水质模型参数，如污染物纵向离散系数、有机污染物衰减系数和大气复氧系数等建立了与水流条件相关的经验关系式，建立的数学模型经过三峡库区江段长河段水文水质和污染源同步观测资料验证，具有较高的模拟精度，可为预测三峡水库水流水质总体变化趋势提供技术支持。     

2020年汛期长江中下游河道洪水过程及特性分析

受厄尔尼诺现象影响,2020年长江流域出现了历时长、范围广的强降雨过程,7月3日至8月17日,长江流域共发生5次编号洪水,长江中下游河道洪水过程及特性变化直接关系到长江流域的防洪安全.基于此,根据最新实测资料分析了2020年汛期长江中下游河道洪水过程及特性,并初步研究了三峡水库削峰对长江中下游防洪的影响,取得了一些新的...     

三峡水库动态汛限水位与蓄水时机选定的优化设计

阐述了三峡水库运行初期的调度规则,建立了实时调度模型。提出了防洪、发电和航运等指标体系,在此基础上,建立了用于动态汛限水位和蓄水时机优化的混合规划数学模型,并设计了一种混合编码方式,运用遗传算法对该模型进行优化求解。利用宜昌站1882～2001年实测日流量资料进行模拟优化,生成了一系列非劣解;然后运用模糊决策的方法,得到了相对合理的动态汛限水位与蓄水时机方案。结果表明,优化设计能权衡防洪与兴利之间的关系,充分挖掘汛初与汛末的潜力,提高三峡水库运行初期的综合效益。     

三峡工程运用初期石首河段冲淤试验及河势控制方案研究

 利用长江防洪实体模型动床模型试验 , 研究了三峡工程运用初期不同时期石首河段的冲淤变化规律,并预测其河势变化趋势;针对该河段出现的新情况进行研究分析,提出了该河段的河势控制方案。研究结果表明：三峡工程蓄水运用至 2022 年末,该河段总体河势与近期基本一致,依然维持目前新生滩左汊为主汊、左汊内左槽为主河槽的分汊格局,但局部河势仍有一定程度的调整变化。该河段的河势控制初步思路为：对深泓近岸及主流顶冲的险工段采用护岸守护,包括对已建护岸工程的加固及未护段的新护;另外,根据河势调整趋势,对局部洲滩进行守护,以稳定目前较为有利的河势格局或防止其向不利河势方向转化。     

三峡工程对改善长江口咸潮入侵情势的分析

长江口地区是当前我国社会经济发展最快的区域之一．但社会经济的高速发展却受到了成潮入侵的制约。三峡工程兴建后，长江干流上有了对长江径流调控的重要手段。分析表明．三峡工程建成后．10月份水库蓄水将使成潮入侵略有提前．但由于此时盐度本底值较低．故影响不大；而长江枯水的1～3月份．由于三峡水电站发电加大泄水，将十分有利于抑制成潮入侵。适当改变三峡水库调度方式，让三峡工程提前蓄一些水．并在长江最桔水期多下泄一些水量．可使三峡工程抑制成潮入侵的作用更大一些。