闽江下游天然河床的未来演进趋势

在探明闽江下游天然河道河沙储量的基础上,分别从水动力作用和人为挖沙两个方面预测闽江下游河床演变的趋势,提出了基于水动力作用引发河床演变的“三类分区”假说和基于人为挖沙引发河床演变的“四区分类”假说,并分别给出了水动力和人为挖沙对河道关键断面水位变化规律的影响。研究结果表明：人为挖沙对闽江下游河道演变的影响大于水动力作用对天然河道的影响。闽江下游河床演变研究工作对其堤防安全、闽江口湿地保护、城市饮用水安全、跨江桥梁及沿江公路安全、航运和沿江城市污染物排放控制均具有重要意义。     

淮河干流正阳关至峡山口段 河道整治研究

通过分析淮河干流形态、水沙时空分布、冲淤变化等基本特性,开展了河工模型试验研究和二维水动力数值计算,采用2003、2005、2007年实测洪水资料对模型进行率定与验证,模拟值与实测资料吻合较好,为河道整治提供了研究思路。利用模型对河道整治方案进行了效果分析,对行洪区调度方案进行了优化。     

冲积河流稳定平衡条件与断面几何形态的数理分析

冲积河流稳定平衡条件长期以来被认为无闭合解,致使众多经验假说得以应用。本文通过将两个无量纲断面形态参数宽深比和边坡角度引入到冲积河流三大基本运动方程中,详细分析了推移质输沙率与这两个变量之间的复杂关系,从数学上推导得出冲积河流达到稳定平衡的水动力学条件是推移质输沙率最大。河流达到稳定平衡时的过水断面形态数学表达式表明,天然冲积河流在平滩水位时所展现的水力几何关系是河流通过调整过水断面形态达到的稳定平衡的结果。     

渠道糙率率定误差分析

本文研究了渠道糙率率定误差与水力测量误差的函数关系。根据水力学原理,提出了计算渠道糙率率定误差的公式,然后计算分析了南水北调中线京石段应急供水工程实测流量、水深误差产生的渠道糙率率定的误差.得到重要结论:(1)微小的水力测量误差可能产生较大的渠道糙率率定误差,现有南水北调中线典型渠道原型观测糙率误差可达11%;(2)糙率的流量误差分量相对值与流量测量误差基本相同;(3)糙率的进出口水深误差分量绝对值非常接近,两者绝对值大小不仅与水深测量误差成正比,而且与渠道长度有关,当渠道过短时,糙率的水深误差分量将成倍增加。     

Quasi‐equilibrium conditions of urban gravel‐bed stream channels in southern Ontario,Canada

Urban gravel‐bed stream channels in southern Ontario, Canada identified to be in a state of quasi‐equilibrium have been studied over the past 15 years and compared against rural gravel bed stream channels of the same hydrophysiographic region. Bankfull width and depth versus bankfull discharge were not found to increase as a function of increasing urbanization as has been found in many other studies. The observed annual frequency of bankfull discharge was typically less than a 1‐year return period with many sites ranging between 2 and 18 bankfull events per year with higher intensity and shorter duration urban flood responses, which further identified significant limitations in using annual peak discharge methods for predicting morphological forming flows in urban watersheds. The cumulative volume of bankfull and larger flood events from the urban stream channels were very similar to the same annual event volumes in the rural comparison study reaches. Bed material supply was found to decrease with increasing urbanization and the reduction in bed material supply appears to be off‐set by the smaller bankfull channel width, depth and access to floodplains during large flood events. Field evidence may also suggest a even greater reduction in channel width trajectory, relative to the rural setting, with expansive floodplains to maintain quasi‐equilibrium conditions as bed material supply continues to decrease with increased anthropogenic activity. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

桃花江航运枢纽整体水力学试验研究

桃花江旅游景观船闸在布置上因受到枢纽地形与河道防洪的限制,难以满足规范要求.采用几何比尺为1∶25的整体水工模型进行了试验研究,2座枢纽的控制运行条件均为最高通航水位组合,主河道中流速较大,特别是上下游口门处引航道的横向流速较大,不能满足规范要求.修改方案主要通过减小2座船闸上下游引航道与桃花江主河道夹角,并对口门附近地形进行了相应的疏浚.试验结果表明,修改方案有效降低了2座船闸上游口门处横向流速等不利因素.     

环境友好的近自然型鱼道

鱼道是帮助鱼类顺利通过闸坝等障碍物的专用设施,在维系河流连续性与生物种群交流方面具有不可替代的作用。近自然型鱼道是目前国际上十分流行的鱼道布置形式,其典型特点是利用漂石与天然河道床沙质构建尽可能接近于天然河流的水流流态。与传统的工程鱼道相比,近自然型鱼道由于构建了鱼类熟悉的水流流态,因而往往具有更高的过鱼效率。本文全面介绍了近自然型鱼道的设计理念、类型、构造布置特点、设计原则、以及水力计算方法,并对我国鱼道技术的进一步发展提出了若干建议。     

基于优化拟合的梯形明渠临界水深简化算法

针对现有梯形断面,临界水深计算方法的公式表达形式不简捷、计算精度不高等问题,采用优化拟合方法,提出一种更加简捷实用的简化算法。实例计算分析及比较结果表明,该算法在工程实用参数范围内,可获得较高的计算精度,最大拟合误差小于0．556％,平均相对误差仅为．0．001％,相对误差小于0．5％的点占总比较点数的89．3％,完全能够满足实际工程的设计精度要求。     

南水北调东线工程输水系统运行风险研究

南水北调东线工程输水系统涉及堤防漫堤、渗透和失稳三种失事模式。分析了输水系统的风险机制,识别出系统的风险来自外来荷载、内部结构、运行管理等三方面,参考我国大坝安全评价和堤防工程设计规范等,建立了风险评价基准。采用层次-模糊分析法计算了输水河道运行综合风险概率;以河段长度为参数,通过聚类分析,得出了输水河道失事后果等级。在此基础上,根据风险评价基准,算出了各输水河道的风险等级。结果表明:高水河风险为低,中运河、胶东输水干线风险为中等,里运河等8段输水河道风险为较低。