Calculation of Diversion Ratio of the North Channel in the Yangtze Estuary

The circumfluence around the Jiuduan Sandbank is thoroughly studied by means of the principle of least resistance in fluid dynamics. The diversion ratio of the North Channel for 1998 is calculated, which is almost the same as the field survey data. The normal and minimum diversion ratios of the North Channel after stages I , II and III regulation works as well as the future phase are obtained. The numerical results and predicted value are accurate.

南水北调中线总干渠冰盖糙率观测分析

冰盖糙率是确定渠道冰期输水水位和流量关系的基础参数,一直是明渠冰工程研究的重点之一。鉴于当前大型混凝土渠道冰盖糙率研究成果相当匮乏,以南水北调中线总干渠石家庄以北唯一无输水建筑物的唐河节制闸—放水河节制闸渠段为研究区域,依据全线通水以来唯一生成全渠段封冻冰盖的2016年1—2月逐日水位和流量实测数据,采用伯努利能量方程和谢才-曼宁公式推求渠道糙率,定性定量分析封冻前后渠道糙率变化特征。结果表明:①研究渠段畅流期渠道糙率n b为0.0167,封冻期冰盖综合糙率n c为0.0146,冰盖下表面糙率n i为0.0118。②由于水力磨蚀作用,封冻期冰盖糙率随时间呈波动减小的趋势。③渠道一旦生成封冻冰盖,输水能力大幅降低,仅占渠道设计流量的66.7%。该研究给出了大型混凝土渠道封冻冰盖糙率和输水能力降低的确切数值,以期为冰期输水调度和类似工程设计提供科学依据。

滨里海盆地东缘北特鲁瓦油田石炭系碳酸盐岩储层裂缝网络连通性评价

基于岩心、成像测井及裂缝网络建模结果,应用拓扑学理论,对滨里海盆地东缘北特鲁瓦油田石炭系碳酸盐岩储层裂缝网络的连通性进行了评价,并分析了其对油田开发的影响。研究结果表明:(1)滨里海盆地东缘北特鲁瓦油田石炭系碳酸盐岩储层裂缝切割类型可划分为高高切割、高低切割和低低切割,研究区A2,A3,G1,G2,G3及G4小层裂缝切割较为发育,且主要分布在构造高部位。(2)裂缝网络连通性可通过连通体面积占比、裂缝体密度、裂缝的平均长度和平均节点数4个参数进行定量评价,根据连通体面积大小、裂缝体密度大小及裂缝类型可对裂缝连通体进行定性分析和命名,研究区A2小层主要发育低低大连通体、高中大连通体和高高大连通体。(3)裂缝网络连通性和储层物性的耦合作用是油田水窜的原因,裂缝网络连通性主要与裂缝长度和裂缝体密度有关。

长江口南北支分流口江心洲动力地貌变化过程研究

地处径潮流汇合处的河口分流口江心洲在河口河势变迁中有着重要作用。本文利用1959-2022年长江北支入口段实测地形数据、长江入海水沙以及南北支分水分沙比等数据,对北支入口段新生江心洲动力地貌变化过程进行分析。研究结果表明:1959-2022年期间新生江心洲地貌演变经历了4个阶段:第一阶段(1959-1997年)北支主流位于崇头一侧,新生江心洲向海门港侧迁移;第二阶段(1997-2008年)崇头侧泥沙淤积,新生江心洲重新迁移至崇头侧;第三阶段(2008-2017年)新生江心洲形状与位置基本达到稳定状态,变化较小,但体积趋于增长态势;第四阶段(2017-2022年)新生江心洲经历冲刷且高程大幅降低,但形状位置没有明显改变。其中新生江心洲位置与形态的变化受白茆沙分流比以及北支主流变化影响较大,但沙洲的高程因洪水事件而出现强冲刷。

中运量公交专用道功能复合提升规划研究

为构建高品质、高效益的中运量干线公交,解决上海市中运量公共交通在实施运营中存在的客流效益较低、对社会车辆影响大等痛点问题,依托北横中运量公交工程的规划研究,首先,基于中运量公交专用道的研究概况及运行现状,分析规划建设同时具有公交客流效益高、可衔接轨道交通促进两网融合并对区域常规公交体系有整合优化作用的多功能复合中运量公交专用道的必要性;其次,基于规划工程的实践,提出相应的规划实施策略,如合理统筹公交及私人机动车路权,融合沿线道路、公交、慢行设施空间设置集约横断面方案,整合沿线常规公交、衔接轨道交通的两网融合运营模式等策略方法,以提升片区及通道的整体交通功能;最后,对其提升效果进行评估。本文旨在为中运量公交专用道的相关研究提供参考。

长江口北支上段滩槽演变过程研究

滩槽系统是河口普遍存在的地貌单元,其演变过程直接关乎航槽稳定与滩涂资源利用。利用1992年—2022年长江口北支上段实测地形资料、Landsat遥感影像及长江入海水沙、南北支分流比等数据,分析北支上段滩槽演变过程及可能的影响因素。结果表明,崇头边滩淤涨速率为0.32 km^(2)/a,新跃沙为0.25 km^(2)/a,其中超过50%的研究区边滩淤涨发生在2000年—2003年。同时,崇头河槽在2000年—2008年发生明显侵蚀,容积扩大超过50%。崇头边滩与新跃沙淤涨泥沙来源主要由潮流带入,受上游来沙影响较小。由于北支青龙港河道弯曲及涌潮现象,引起新跃沙快速淤涨。崇头边滩在洪季受径潮流顶托造成泥沙落淤;在枯季因科氏力与淤涨滩涂扩展,形成涨潮冲刷槽,构成北支“槽冲滩淤”的特点。

北运河廊坊段旅游航道导助航配布优化研究

通过介绍北运河廊坊段航道基本情况及特点,论述针对北运河廊坊段旅游航道弯曲部分航标配布优化设计的思路,并分析了优化方案的优势所在,促进北运河廊坊段实现旅游通航安全。

Bongor盆地Baobab North油田浊积水道砂体构型表征

以乍得Bongor盆地Baobab North油田P组为例,探讨重力流水道砂体的沉积机理及构型特征。结合岩心测井等资料,确定了P组的沉积背景,明确了单一水道的类型及其形态结构,探讨了单一水道内部的泥质夹层的构型特征及沉积机理。通过上述研究,认为Baobab North油田P组主要发育三类单一水道沉积,Ⅰ类水道垂向上粒度呈典型正韵律,测井曲线自然伽马和自然电位以钟形为主;Ⅱ类水道在垂向上粒度以均质韵律为主,测井曲线自然伽马与自然电位多表现为箱形;Ⅲ类水道在垂向上粒度呈反韵律,测井曲线自然伽马、自然电位等在水道下部幅度较低,呈齿化钟形;单一水道内部主要发育三类近水平分布的泥质夹层,连续型泥质夹层由于保存程度较好,测井曲线多呈半回返和全回返,平面上泥质夹层顺水流方向较长(100~450 m),垂直水流方向较宽(70~300 m),且厚度较大(0.3~0.8 m);垂向上夹层频率较高(0.13~0.7)、夹层密度较大(0.04~0.25)。间断型泥质夹层在水道中心部位被完全冲刷或只有很薄一部分被保留下来,测井曲线为半回返或弱回返,平面上泥质夹层顺水流方向较短(50~250 m),垂直水流方向较窄(40~200 m),厚度较薄(0.15~0.5 m);垂向上夹层频率较低(0.12~0.4)、夹层密度较小(0.04~0.14)。复杂型泥质夹层是指连续型泥质夹层和间断型泥质夹层在单一水道砂体中同时发育,该类泥质夹层的规模与频率居中,顺水流方向长度介于80~320 m,垂直水流方向宽度介于55~240 m,厚度介于0.25~0.6 m,夹层频率介于0.12~0.45、夹层密度介于0.04~0.18。

南水北调中线京石段闸门间歇关闭水力响应特性

为减小闸门关闭引发的水位壅高,以南水北调中线工程京石段磁河闸至沙河北闸之间的渠池为研究对象,构建一维明渠非恒定渐变流仿真模型,比较分次间歇关闸与一次连续关闸,以及不同闸门间歇方案对闸前壅水峰值、水力振荡稳定时间的影响。研究表明:分次间歇关闸可带来更低的闸前壅水水位和更短的水力振荡稳定时间;设置1次间歇相较于多次间歇可减小闸前壅水峰值,将间歇开始时刻设置在上游降水波即将传播至闸前的时刻、设置间歇时长略小于关闸总时间的1/2均可有效降低闸前壅水峰值,缩短稳定时间。闸门分次间歇关闭水力响应特性与水波运动规律紧密关联,合理设置间歇有助于在应急调控阶段减少事故造成的影响。

苏州北站整体规划设计及产业定位研究

苏州北站是长江三角洲重要的交通枢纽,但是目前其规划设计以不能满足日益增长的交通量需求,需要进行扩建改造。以苏州北站整体规划设计和产业定位分析为例,探讨了车站在改扩建过程中整体规划设计方法、集疏运体系布局和车站产城融合定位方式。车站的规划需要整体统一考虑,根据交通网规划合理设置快速联络通道确定平台建设规模,结合城市定位需求发展高铁枢纽共性产业和城市特色产业。为新建或改扩建高铁车站的设计提供了参考和依据。

南水北调东线一期北延应急供水工程衬砌施工

在南水北调东线一期工程北延应急供水工程施工中,为增加应急调水输水能力,同时保证渠道输水安全,在基本不增加原设计水位条件下提高了六分干的过流能力。本文简述了工程六分干渠道衬砌段施工流程及施工质量控制措施,总结了施工经验,提出建议对策,为类似项目施工提供借鉴。

长江口白茆沙河段南强北弱格局变化特征研究

近年来白茆沙汊道“南强北弱”态势持续增强,南水道主槽和近岸河床冲刷明显,日益威胁水下岸坡稳定与附近码头安全。通过对白茆沙汊道演变态势与分流比变化特征展开分析,进而对白茆沙汊道“南强北弱”分流格局变化及原因进行了系统研究。研究认为:白茆沙汊道“南强北弱”格局增强的态势是白茆沙汊道历年来周期性演变中某一阶段的表现形式;鉴于不同方法计算的汊道分流比存在差异,故用分流比表征汊道强弱时,应选用同一类型的值进行比较;深水航道一期整治工程实施遏制了白茆沙冲刷后退的态势,改变了该河段周期性演变的模式,有利于河势稳定;在现有水情、工情及河势条件下,白茆沙汊道“南强北弱”的格局变化将趋缓。

南水北调中线干线水体特征指标筛查与动态分析

为掌握南水北调总干渠的水体特征指标情况,对中线干渠12个断面的99项水化学指标和5项同位素指标在2020—2021年度的变化情况进行系统分析,按照可以在干渠沿线普遍检出并能广泛使用(普适性)、干渠本身指标稳定(稳定性)、与周围水体有明显差异(差异性)的原则,建立干线水体特征指标体系,尝试识别出总干渠的特征指标,进而评估特征指标的正常动态范围,以期为快速研判南水北调干渠边坡渗水、漏水等问题提供技术支撑。研究结果表明:对于“普适性”,中线干渠水体有10项水化学指标可以满足;对于“稳定性”,中线干渠水体中锶、钠、钾、钙、镁和氯等8项水化学指标总体稳定,受季节变化影响具有一定的波动性,氘(^(2)H)、氧(^(18)O)、锶(^(87)Sr)和硫(^(34)S)同位素具有较好的稳定性,受季节影响较小;对于“差异性”,氯和钠两项单项指标及氯/镁离子比、钠/镁离子比与周围水体差异最为显著。结合多项原则和影响因素进行综合考虑,最终选定氯、钠、锶、氯/镁离子比、钠/镁离子比以及氘(^(2)H)、氧(^(18)O)、锶(^(87)Sr)共8项指标作为具有普适性、稳定性和差异性的特征指标。发现边坡渗水的第一时间,可以采用氯、钠、氯/镁离子比、钠/镁离子比以及氘(^(2)H)、氧(^(18)O)等6项特征指标为快速分析研判提供支撑。

横沙东滩圈围八期工程实施对周边河势的影响初步研究

针对横沙东滩圈围八期工程实施对工程附近水域产生的影响,采用河势分析方法对工程实施后的2017—2021年水沙及地形冲淤变化进行定量分析。结果表明:1)洪季北港落潮分流比介于52.4%~55.9%,总体无趋势性变化;2)北槽、北港中下段主槽及横沙浅滩延续2010年以来冲淤态势;3)北港下段主槽深泓有所南偏且更加平顺;4)横沙通道容积保持稳定。此外,N 23潜堤头部及临近潜堤的横沙浅滩北沿冲刷明显,需继续关注。

2021年洪季长江口北槽盐度变化分析

盐水入侵是河口地区普遍存在的自然现象,对水生生物、工业生产和居民生活用水带来不利影响。有效应对盐水入侵,对保护长江河口地区重要的生态环境价值和社会经济价值具有重要意义。整理分析了2021年洪季长江口北槽定点盐度和潮流量等实测资料,分析盐度的沿程、潮周期以及分层系数的变化特性。结果表明:①盐度的时空分布呈自上游至河口盐度沿程显著增加规律,大潮期涨潮和落潮期平均增加幅度为16.14‰和14.42‰;小潮期涨潮和落潮期平均增加幅度为15.14‰和14.40‰。②盐度在时间上具有明显的涨落潮变化特征,在涨潮时增大,落潮时减小。③北槽中上游盐度分层系数在一个潮周期内随着涨落潮流的变化而不断发生变化,呈现出由小变大再由大变小的周期性规律变化;中下游盐度分层系数变化周期性不明显。

新水沙环境下青草沙水库外侧滩地形态调整特征及保护措施

采用青草沙水库周边2014-2019年实测水下地形数据,定量分析了各堤段滩地形态调整特征,基于MIKE21数值模型对护滩措施的效果进行了模拟。结果表明:2014年后青草沙水库外侧滩地基本未出现明显的淤积外延发展,且局部沙体逐渐萎缩,其中北堤中段外侧滩地头部大幅度冲退,最大距离近900 m(-5 m及-10 m等深线),沙体形态呈扁平化调整,须适时进行保护;新桥通道进、出口落潮主流略有偏转,向水库大堤侧靠近,影响滩地的冲淤过程;在青草沙外侧滩地头部沙体实施潜堤护滩措施后,北堤中段外沙体滩面流速整体明显减小,且对周边区域的水动力过程影响较小。

长江口规划生态航道建设方向研究

针对长江口北港、南槽生态航道的建设问题,通过分析区域环境特点和航道发展需求,梳理已建的长江口深水航道生态化建设情况,提出长江口生态航道建设的核心和模式。结果显示:1)南槽和北港生态航道的建设需以确保河势格局稳定为基础;2)需与滩涂保护、生态功能区域保护形成联动布局;3)需积极研发和应用生态结构,构筑“人工生态礁体”群,优化河口综合环境;4)需结合滩涂泥沙资源需求和航道建设自身筑堤用沙需求,实现航道疏浚土的资源化、生态化利用;5)需强化建设运营中科学的管控体系、生态补偿体系等。

西、北江三角洲洪水位对洪水归槽与河床下切的响应

受流域洪水归槽造成水位抬升和区域河床下切引起水位下降影响,珠江三角洲泄洪情势发生了显著变化。为探明这种影响和变化,利用洪水、地形实测资料,分析当前洪水归槽和地形下切态势,基于河网二维水动力学模型,分别量化洪水归槽和地形下切对西、北江三角洲泄洪能力的作用大小,并在此基础上评估现状主干河道过流能力。结果表明:洪水归槽导致珠江三角洲防洪压力陡增,相对20世纪90年代,防洪控制断面思贤滘50年一遇设计洪峰流量增幅达11.7%,西江、北江相应洪水位最大抬升幅度分别为0.67、0.56 m;河道大规模下切增加了河道泄洪能力,1999—2016年西、北江主干河道平均下切幅度分别为2.54、1.21 m,相应的洪水位普遍降低,50年一遇重现期洪水位最大降幅分别西江为0.76 m、北江为0.67 m;除三角洲上部局部河段外,洪水归槽对三角洲洪水位抬升作用显著大于河道下切的水位降低作用。现状三角洲主干河道50年一遇洪水位有近900 km河段超堤防设计水位,超出河段主要集中在天河、南华、三善滘附近的三角洲腹部。研究成果可为后续珠江三角洲防洪体系整体安全评估和提升提供依据。

南水北调中线工程突发水污染下游供水方式研究

南水北调中线工程以明渠调水的形式进行输水,具有投资小、费用低、流量大的优势,但敞开的输水线路也带来了水源保护难度大、容易引发突发水污染事故的风险。系统总结国内外研究成果,以南水北调中线工程为研究区,以兰河节制闸—颍河节制闸段发生水污染事件为例,重点开展突发水污染事故期事故段下游供水时间的研究,基于明渠调水的常规供水方式,采用常规和优化两种供水方式对事故段下游供水时间进行模拟,提出了延长事故段下游供水时间的优化分区供水方式。结果表明,采用优化分区供水方式在面对渠池下游大流量分水情况下可以维持下游渠池长时间的供水稳定,有效地延长下游不利渠池的供水时间,保障区域供水安全。

南水北调中线明渠工程服役性态综合评价方法

为实现南水北调中线输水工程的安全运行和长效服役,规避明渠异常状态给整个输水工程的服役性态造成影响,针对明渠工程评价指标的模糊性以及单一评价方法的片面性,利用目标分析法构建了输水明渠工程服役性态评价指标体系,基于可拓理论对传统的层次分析方法进行区间化,提出了改进可拓层次分析模型,用于指标主观权重的确定,与客观权重进行融合,并将模糊综合评价法和灰色聚类评价法进行优势组合,构建输水明渠服役性态的灰色-模糊评价模型。以南水北调中线某明渠工程段为例,应用建立的方法和模型对其进行服役性态评价,评价结果证明了该方法和模型的有效性及实用性,可为南水北调中线明渠工程的运维提供依据。