大亚湾波高计算及分析

波高是海堤设计需要考虑的重要因素,它直接影响海堤的堤顶高程、结构及投资。对此,以大亚湾海堤为例,基于海域地形、风向、风速、波浪、潮位等条件,构建研究区域数值模型,分析大亚湾波高变化规律,计算确定海堤堤前设计波高。结果表明:东大亚湾波高值整体较西侧大;鹏城东段海堤、东山段海堤和杨梅坑段海堤堤前各计算点的波高SE向较S向大;随着潮位的降低,各段海堤计算点的波浪强度均呈逐渐减弱的趋势。波高计算结果可为开展大亚湾海堤达标加固设计工作提供参考。

《广东省水利工程管理条例》立法后评估

从实施效果、文本质量以及是否适应新情况新形势等三个方面对《广东省水利工程管理条例》(以下简称“《条例》”)进行后评估。评估认为《条例》在我省水利工程管理上发挥着不可或缺的作用,鉴于我省水利工程管理面临新的形势和要求,建议适时启动《条例》的修订程序,重点增强立法的适应性和可操作性,以进一步促进《条例》的完善和有效实施。

沙波与刚性非淹没植物复合床面推移质泥沙输移特性研究

鉴于复合床面条件下刚性非淹没植物改变推移质输沙特性的相关研究成果较少,为此采用水槽试验和理论分析方法,研究了平行排列的刚性非淹没植物对泥沙起动谢尔兹数和推移质输沙强度的影响。结果表明,平行排列的刚性非淹没植物使得泥沙起动谢尔兹数增大了97.2%,推移质输沙率降低了80%以上。通过理论分析提出了适用于刚性非淹没植物平行排列条件下恩格隆推移质输沙率公式,经验证该公式具有较高的精确度。

珠江河口潮能通量与耗散

珠江河口三角洲是我国一个极其复杂的大尺度河口系统，具有独特的河网体系和河口湾。为探讨珠江河口三角洲的潮能通量和潮能耗散机制，基于SELFE模型，建立了珠江河网一河口湾的三维数值模型，计算了河网一河口湾区的潮能通量和潮能耗散。研究表明：珠江河口的潮能通量平面上表现出主槽大，滩地较小；在总能耗中，底摩擦能耗最大，其次是垂向扩散耗散能耗，水平扩散能耗最小；存在‘门’、分汊汇流区和弯曲河道区等典型的高能耗区，高能耗区的单位面积能耗比附近水域的高数倍甚至1．2个数量级。

“门”地貌单元的能量耗散和过程机制

基岩岛屿组成的"门"地貌单元是珠江河口区别于世界其他河口的重要地貌特征之一。文章基于重整化群k-ε湍流模型(RNG k-ε)的FLOW3D流体计算模型研究了"门"地貌单元的时均动力结构及湍流能耗特性。"门"地形致动力结构伴随不同类型能耗区。根据能耗空间分布特性可分为核心区(A1区)、混合区(A2区)、上游区(A3区)、下游区(A4区)。"门"地形作用下,不同分区的动力结构、湍流特性、能量转化、能量耗散特征及其驱动机制不同。

粤东陆丰海域温排水输运及取排水工程布置原则分析

本文对广东陆丰甲湖湾水域潮流特性及冷却水输移扩散进行模拟计算,对比分析近岸浅排与离岸深排、集中排水与分散排水在本工程中适宜性。据此,提出了类似潮流条件取排水口的布置原则。对西取东排与东取西排、深排与浅排、合排与分排等组合的分析表明,西取东排符合粤东沿岸流输运规律。受工程海域弧形海岸、防波堤修筑及工程取水、排水等因素形成的曲线流动及小尺度涡旋影响,深排方案虽不具备差位式取排水口布置的典型效果,但热水不易窝积,取水温升小。东西分排方案热水窝积且输运短路,取水温升超过2.0℃。类似潮流条件下西取东排、离岸深排、东侧分排或合排是较为适宜的取排水口布置形式。

黄茅海河口湾处某核电站取排水口布置分析

受沿岸流、潮流、径流等动力因素影响,河口水域水动力结构非常复杂。基于数值模拟方法,研究了台山海域腰鼓岬角动力结构并优化了某核电厂取排水口布置方案。结果表明,工程布置方案受粤西沿岸流、珠江下泄径流、腰鼓岬角非稳定的辐散与辐合流、珠江河口高盐陆架水过程等复杂动力过程影响;粤西沿岸流、珠江洪季下泄径流及落潮期间的辐散与辐合流结构,均存在明显的西向输运现象,因此新建核电站排水口不宜与西侧台山火电厂排水口过近,而宜向北布置,以避免影响现有电厂取水温升;方案1排水口布置在腰鼓岬角以北,取水口布置在河口高盐低温陆架水区域,是较优方案。其他方案则需加大取、排水口距离或开辟新的热水通道,降低自身排水对取水口的影响,才能使方案成立。

潮州三百门电厂冷却水排放的数值模拟研究

海湾及潮汐河口的冷却水工程研究近年来受到人们的重视 ,由于受到潮汐的影响 ,其冷却水布置及热污染特性比河道及水库型更为复杂。采用数值模拟的方法 ,首先对电厂附近的潮流特性及冷却水输移扩散进行模拟计算 ,研究了电厂近海水域的水动力结构及其对冷却水排放的影响 ,给出电厂取水温升及热污染范围 ,为电厂取水设计工作提供依据。

强风作用下珠江伶仃洋河口湾能量耗散分析

基于珠江河网-河口湾的三维数值模型,通过区域能量耗散项积分方法分析了风作用下的伶仃洋河口湾能量耗散。结果表明,潮能沿深槽向河口与三角洲传播,风的作用改变了伶仃洋河口湾能量通量的振幅和相位,但对各断面多潮平均能量通量影响不大;强风的作用使伶仃洋河口湾区域的单位面积能耗增加,垂向涡动能耗增强1~2倍,摩擦能耗变幅不大,且不会改变地貌形态阻力作用下的能耗空间分布性质。

应用数值模拟方法探讨河口最大浑浊带若干机理

利用平面二维潮流方程结合悬沙输运方程模拟了河口最大浑浊带现象。并且对河口边界进行进一步概化 ,比较了恒定流与非恒定流、稳定源与非稳定源、矩形河口与线性河口等不同条件下河口悬沙浓度的平面分布特点。结果表明河口地形边界和非恒定潮流作用对河口最大浑浊带的悬沙富集有重要贡献。

珠江河口潮能及其耗散的空间分布

基于SELFE的珠江河口3D数学模型,统计了珠江河网-河口湾的能量通量与能量耗散。从能通量和能耗分布特征看,珠江河口可以分为伶仃洋-虎门水域、磨刀门河口水域区、黄茅海-潭江水域、网河区水域。潮能通量与耗散特征与珠江口滩槽地形分布特征大体一致。上述各区域存在‘门’等高能耗局部地貌单元,其单位面积能耗比附近水域的高数倍甚至1～2个数量级。

广州市河涌整治模拟研究与应用

广东省水利水电科学研究院(以下简称广东省水科院)近年来相继完成了东濠涌整治物理模型试验和数值模拟研究、广州市北部水系沙河涌等联合补水工程物理模型试验和数值模拟研究、海珠区河网水动力数学模型、海珠区人工湖方案技术论证、荔湾区河网水动力数学模型等一系列专题项目的研究工作,从水安全、水环境及水景观等角度,对广州市河涌整治的工程措施及非工程措施进行了综合研究与探讨。河涌整治模拟的相关研究及成果,不但可在广州市将来的河涌整治中继续发挥重要作用,亦可为珠江三角洲及其他平原河网地区的城市河涌整治服务,在城市防洪减灾、排水管网设计、城市水安全(防洪排涝)、水环境调控及实时仿真调度等方面具有广泛的应用前景。

粤东海门岬角动力及取排水工程比选研究

基于流动结构特征进行火/核电厂优化取排水口工程布置,对于提高工程运行效率、降低工程投资有重要意义。本文建立了粤东海门岬角附近海域水域温排水数学模型,对四种类型14个分列式取排水口布置方案进行了比较分析,并提出类似地形、流动结构条件下取排水口的布置原则。结果表明南取北排方案符合粤东沿岸流及海门岬角西侧广澳湾近岸潮流运动规律,是合理的布置方案。防波堤阻隔作用不足以使南取北排方案成立。其他方案不成立原因是取排水口之间的距离稍短,存在一次“短路”现象。

基于惯性耗散法的峡口岬角地形能耗分析

珠江河口峡口岬角地形（或者称＂门＂）是珠江河口典型的高能耗区,研究其消能机制,对于解释珠江河口宏观动力现象,提高对河口动力过程的认识有重要意义。本文设计了峡口岬角局部突变地形的湍流能耗特性物理模型试验,采用Son Tek 16MHz ADV采集了高频流速数据,统计了时均流速及湍流特征量。利用＂惯性耗散法＂计算了峡口岬角突变地形与明渠水流的湍流动能耗率。峡口岬角地形的突变特征产生明显的形态阻力,本文试验工况引起的紊动强度量值是明渠的2倍到10多倍,湍流剪切应力较明渠水流大近2个数量级,湍流动能是明渠水流的40多倍,湍流动能耗散率比明渠水流湍流动能耗散率大2~3个数量级。从湍流局部平衡及能量传递理论看,峡口局部形态阻力导致时均流速的空间梯度、切应力增大及形成大量更小尺度的涡是湍流能耗率增加2~3个量级的重要原因。

东江下游及三角洲河道糙率分析

20世纪80年代以来,珠江三角洲水文情势发生了显著的变化。为研究东江下游及三角洲河网河道特性,基于河床演变、主要水文站H-Q曲线、比降与糙率的比值系数等分析结果,建立一维河网数学模型,推求基于1997年实测地形的河道综合糙率系数。结果表明:河床下切致使主要控制水文站博罗站H-Q曲线呈不断下降,利用历史K值推求的博罗站H-Q曲线高水部分相对合理。东江三角洲河道糙率在三角洲顶部较大,三角洲下部河道糙率较小,河段糙率在0.02～0.03之间,糙率取值与1989年水面线基本一致。本次水面线选取的石龙汊口附近糙率较大,这与该处河道床面坡降较大有关。

珠江三角洲水沙年际变化趋势分析

利用三角洲水文站马口站、三水站、博罗站1954—2011径流量和输沙率资料,统计分析其年内及年际变化规律,采用Hurst系数法对马口、三水站流量序列与含沙量序列进行初步检验,采用非参数Mann-Kendall趋势检验法、线性趋势分析等方法研究马口与三水两站流量与含沙量的趋势。研究表明马口站、三水站年径流量、输沙量年际变异趋势明显变化,博罗站径流量不存在显著的变异趋势,而输沙量变异明显。

阳西海域温排水热扩散的三维数值模拟

为更好地模拟近海温排水三维结构特征,基于FVCOM模型建立了阳西海域某电厂高精度三维温排水数值模型,模型较好地反映了温升的垂向分层特点。基于三维温排水数学模型的取排水方案比选结果表明,无论是分列式、还是差位式布置方案,模型都可以计算出较好的比选结果。该文基于FVCOM模型建立的三维温排水数值模型可为电厂取排水布置方案比选工作提供支持,为冷却水工程方案优化布置服务。

变化环境下东江干流河源至博罗河道糙率分析

东江水文情势自20世纪80年代以来发生了较大的变化。为研究变环境下的河道特性,基于K值分析方法延长了主要水文站水位-流量关系曲线(简称"H-Q"曲线)及用一维数学模型方法反推了不同流量级下的河道糙率数据。结果表明:河源、岭下流量站的高水位H-Q曲线变化不大。东江下游河床下切导致博罗水位流量曲线呈下降趋势。基于K值方法可以得到河源、岭下、博罗水文站相对合理的高流量H-Q曲线。河源至博罗段1999年河道糙率沿程取值0. 025～0. 038之间。部分位置如博罗-剑潭河段、上几角-下几角附近河道糙率较大(超过0. 03),这与床面坡降较大有关。

河口最大浑浊带研究进展

河口最大浑浊带是河口悬沙输移过程中的特有现象，是河口学研究的热点；河口最大浑浊带的研究丰富了河口学基本理论，推动了河口航道开发与维护、水环境保护。渔业资源的发展。在广泛研究国内外专家研究成果的基础上，认为河口最大浑浊带形成机制应包括河口絮凝作用、河口非潮汐环流作用、河口潮汐作用、河口近底过程、河口锋的作用。介绍国内外河口最大浑浊带数学模型的研究现状。机制分解法、箱式模型及一、二维数值模型的建立成功地应用于河口最大浑浊带形成机制、水流结构、悬移质泥沙的分析研究中，并在相关河口研究中得到了应用论证。

基于临界雨量指标的广州市荔枝湾涌水浸分析

荔枝湾涌流域区域整体地势低洼,局部地势最为低洼区域常出现"水浸街"现象。基于一维管网水流数学模型,比较分析荔枝湾涌流域不同整治工程方案下的水浸情况。研究表明荔枝湾涌流域现状及整治方案的临界雨量不同。实施二期工程将提高上西关涌水浸临界雨量40 mm,增加实施DN2000管工程方案,可将临界雨量提高到160 mm左右。上西关涌水浸点临界雨量与中山八路渠箱污水泵站水闸、溢流闸交错开启方式关系不大。经过对区域区型,雨强进行大量的统计分析,临界雨量作为广州市荔枝湾涌城市防洪减灾管理的指标,结合数学模型可快速预测分析水浸灾害发生与否及其严重和紧急程度。