应用MIKE 21 BW模型分析航道对波浪传播的影响

波浪在传播过程中遇到航道会发生折射、绕射以及反射现象。MIKE21的BW模块可以很好地计算和分析港口、码头等小面积波浪场中的多方向不规则波的相互作用,浅水变形,折射,绕射和反射等各种波浪现象。本文采用该模块建立在不同航道条件下的波浪传播数学模型,并利用数模结果系统地分析了航道水深、航道宽度、航道边坡坡度以及波浪入射角度对波浪传播与变形的影响规律。成果对试验研究及工程实践有指导意义。     

黄河下游河道11月至次年5月时期输沙和冲淤规律研究

利用1960—2010年黄河下游11月至次年5月时期实测水沙资料,系统地研究了黄河下游河道水沙运动和河床冲淤规律。分析了花园口、高村、艾山和利津等4站输沙率与各自上站的流量、含沙量和输沙率的关系,黄河下游河道冲淤量与小浪底站来水量、来沙量、含沙量和来沙系数之间的关系。结果表明:黄河下游河道的下站输沙率与上站输沙率有很好相关关系,该时期进入黄河下游河道的输沙量小于1.82亿t、或平均含沙量小于12.6kg/m3、或来沙系数小于0.014 kg·s/m6时,下游河道以冲刷为主,反之则以淤积为主;采用本文建立的下站输沙率与上站输沙率关系式计算的黄河下游各河段冲淤量具有较高的精度。利用本文建立的关系式可以方便地预测未来黄河下游河道该时期不同河段冲淤量,对快速判断黄河上中游水利工程建设对下游河道冲淤影响具有重要意义。     

无序采砂对长江荆江河段关洲汊道形态的影响

近年来,荆江河段,尤其是上荆江发生了较大规模的无序采砂问题,给河道变形及河势稳定带来了不利影响。以长江荆江关洲汊道段无序采砂为例,利用河道原型观测资料,分析了关洲汊道段河道形态的变化。采用平面二维水动力学数学模型模拟汊道的分流量及分流比,研究采砂后汊道主支汊易位的临界流量。利用河道及水文测验的实测资料,分析研究采砂对上游河道及枝城水文站水位的影响。分析结果显示,大规模无序采砂对关洲汊道的形态及分流格局产生影响,给上游河道带来一定影响,在河道整治及航道工程维护后,该河段若无大规模采砂发生,汊道格局将维持相对稳定,主支汊易位的临界流量维持在15 000～16 000 m3/s。     

南水北调西线调水区生态调控阈值研究

以调水区生态需水为研究对象,以可操作性为原则,从水循环角度,提炼调水区生态保护具体目标,构建了河道生态建设中"水-生境"平衡系统及调控系统,提出以目标生态需水阈值来确定生态水文调控方案。并用该方案对调水区各坝址进行生态水文调控计算,结果表明,调控后各控制断面10—次年3月的生态基流基本在年均流量的10%以上;在繁殖期4—9月各控制断面的生态基流基本在年均流量的30%以上,指标处于好的评价。     

黄河下游“驼峰”河段的形成和发展

黄河下游河道平滩流量在1994-2002年发展为最为明显的“驼峰”现象,此后“驼峰”现象逐渐减弱,“驼峰”的“顶峰”位置主要发生在高村-孙口河段.在此基础上对“驼峰”河段的演变特点进行了分析,认为“驼峰”河段的形成是河道冲淤变化的反映,1994年10月-1999年10月,黄河下游河道淤积量也呈现出夹河滩-孙口河段淤积较多,而夹河滩以上河段及孙口以下河段淤积较少,并且“驼峰”河段具有易淤难冲的特点.文中还指出“驼峰”的形成和发展主要是由于水沙条件的变化,并给出了形成和改善“驼峰”河段的水沙条件.     

三峡水库不同调度方式对荆江三口分流影响分析

为了解三峡水库不同调度方式对荆江三口分流量的影响情况,利用三峡水库蓄水运用前1998~2002年三峡逐日入库流量、宜昌站逐日流量与荆江三口5站逐日流量的相关关系,对中小洪水调度模式下（2010~2013年）荆江三口控制站的逐日平均流量进行天然径流还原计算,并对三峡水库初步设计调度方式下荆江三口控制站的逐日平均流量进行模拟计算,分析比较了正在实施的中小洪水调度方式和初步设计调度方式对三口分流量的影响。随后根据分析成果,结合三口季节性用水需求,对三峡水库调度方式优化进行了探讨,提出将三峡水库提前至9月1日蓄水,可适当减少三口断流天数。     

黄河下游河道洪水期输沙规律研究

利用1960—2010年黄河下游304场次洪水实测水沙资料,以小浪底站为黄河下游河道进口控制站,以花园口、高村、艾山和利津4站为节点将黄河下游划分为4个河段,系统地研究了黄河下游洪水期河道水沙输移规律,分析了花园口、高村、艾山和利津4站输沙率与各自上站流量、含沙量和输沙率的关系。结果表明:黄河下游河道的下站输沙率与上站输沙率有很好的相关关系。在此基础上,进一步对小浪底场次洪水来沙系数进行分级,得到了分级来沙系数的下站输沙率与上站输沙率的相关关系。采用建立的下站输沙率与上站输沙率关系式计算得到的黄河下游各河段冲淤量和冲淤过程与实测资料符合很好,具有较高的精确度。利用建立的关系式可以方便地预测未来黄河下游河道洪水期不同河段冲淤量,快速判断场次洪水对黄河下游河道冲淤的影响。