三峡水库调度方式对洞庭湖入流的影响研究

荆江三口分流是洞庭湖入湖流量的重要组成部分,其变化规律影响江湖关系。三峡水库蓄水后荆江三口分流的变化与长江来流的减少以及干流径流过程的改变关系密切。利用实测资料,分析了荆江干流流量与三口分流的关系,对比了蓄水前后荆江干流中高流量的持续时间,计算了三峡水库不同运行期径流过程改变对三口分流量的影响,得到以下结论:三口分流量决定于干流中高流量的出现天数;三峡水库蓄水后长江来流减少,且三峡水库的调蓄作用减少了荆江干流中高流量的持续时间,故而三口分流量减少;三峡水库139 m运行期,水库径流调整较小,对三口分流影响不大;三峡水库156 m运行期典型年的年内过程中,水库蓄水对三口分流影响最大,其他时段影响较小,三口年分水总量减少7.7亿m^3;三峡水库175 m运行期,汛期中小洪水拦蓄及蓄水期蓄水显著影响荆江中高流量持续时间,造成三口年分水总量减少83.1亿m^3。

1951-2011年湘江径流泥沙演变过程与特征分析

根据湘江主要控制站1951—2011年长时间序列径流与泥沙资料,运用Mann—Kendall非参数检验法、小波分析法和均值差异T检验法等,揭示了湘江年径流量和年输沙量演变特征与规律,并分析了其驱动因素。结果表明:(1)径流量呈微弱增加趋势,而输沙量下降趋势明显;(2)时间序列上径流量未发生突变,而输沙量在1997年发生了突变,表现为1997年后有显著下降趋势;(3)小波分析表明径流量和输沙量均存在20和7a的周期性变化规律;(4)60a来湘江年径流量可以分为1951—1954和1992—2002年两个多水期,1955—1991和2003—2011年两个少水期。径流泥沙集中度与集中期分析表明输沙量年内分配不均匀性更为明显,输沙主要集中在每年6月;(5)年输沙量显著减少主要是水利工程拦沙和水土保持工程措施所致。

黄河上游干流水库调节水沙对宁蒙河道的影响

黄河上游干流大型水库投入运用后,在带来了巨大的发电、防洪、灌溉和防凌效益的同时,也给枢纽下游冲积性河道的演变带来了一些负面的影响。本文主要对水库运用前后黄河上游宁蒙河道水沙条件的变化和河道冲淤演变进行分析研究,给出了头道拐站输沙能力与流量间的量化关系。在分析泥沙输移规律和宁蒙河道淤积成因的基础上,计算了龙羊峡和刘家峡水库调节水沙对宁蒙河道的影响。初步计算分析了内蒙河道维持目前过洪现状及恢复到2 000m3/s平滩流量条件下所需要的水量。该研究对西线调水和水库运用具有指导作用。

乌梁素海表层沉积物与上覆水间氮磷迁移规律分析

通过同步监测表层沉积物和上覆水体氮磷浓度以及环境因子(pH值、温度、溶解氧等),利用回归分析方法,对溶解氧、表层沉积物有机质含量与上覆水体氮磷浓度之间的关系以及氮磷在表层沉积物和上覆水体间迁移规律进行探讨。结果表明,高水温、碱性环境有利于氮磷营养物质的释放;上覆水体氮磷浓度与溶解氧呈现显著非线性负相关关系,与表层沉积物中有机质含量呈现显著线性正相关关系,且冬季极显著;表层沉积物氮磷含量与上覆水体氮磷浓度呈现出互补的动态特征。

1956-2018年资江干流径流输沙演变规律与特征分析

研究资江径流泥沙演变规律与变异特征,了解资江干流径流变异与输沙量变化情况,为流域水资源可持续利用提供政策建议。根据资江流域干流主要控制站1956-2018年长时间序列径流量和输沙量数据,运用累积距平法、M-K法、集中度与集中期、小波分析法和均值差异T检验法等分析资江年径流量和输沙量的演变规律与特征。结果表明:(1)径流量不同年代时段的变化率-18.2%~25.8%,Z统计值为0.7058,径流量变化趋势不显著;而输沙量减少趋势较为明显,Z统计值为-5.0592,通过信度99%的显著性检验;(2)资江年径流量未发生明显的突变,而输沙量在1995年发生了突变;(3)资江径流存在第一主周期为26a的周期性,输沙量存在第一主周期为34a的周期性规律;(4)资江径流量变化存在1956-1966年、1982-1988年2002-2015年3个少水期,1967-1981年、1989-2001年、2016-2018年3个多水期,输沙量变化存在1956-1976年、1988-1997年2个多沙期,1977-1987年、1998-2018年2个少沙期;(5)径流量集中度为31.8%,输沙量集中度为73.7%,资江径流泥沙年内分配不均匀性特征明显。

物理成因产沙模型研究中亟待解决的几个问题

剖析了ＨＵＭ１、ＴＨＵ和ＣＳＵ三个国内外有代表性的物理成因产沙模型的结构、特点和存在的问题，分析了物理成因产沙模型应该考虑和解决的主要水沙物理过程，指出该类模型当前急需解决的六个问题和基本思路。

黄河各冲积性河道输沙能力分析

利用实测资料,从泥沙组成、主槽流速、河道比降、断面形态等方面对宁蒙河道、小北干流河道、黄河下游河道、渭河下游河道的输沙能力进行了分析。结果表明:宁蒙河道比降最小、流速低、泥沙颗粒较粗、沉降速度大,是河道输沙能力小于其他冲积性河道的重要原因;北干流河段比降大、流速大但是泥沙颗粒较粗,特别是宽浅的断面形态直接影响着河道的输沙能力;下游河道尽管河道宽浅,但是泥沙颗粒较细,特别是大流量以及高流速决定了河道的输沙能力较大;渭河下游泥沙颗粒最细,沉降速度最小,窄深的断面形态决定了该河道具有极强的输沙能力。

黄河下游河道汛期输沙水量及输沙效率分析研究

利用小浪底、花园口等水文站的水沙资料,计算黄河下游河道各水文站不同运用时期的输沙水量及其占对应时期径流量的比例,探究河道的输沙规律及影响因素。分析发现,黄河下游河道汛期冲淤平衡时,各水文站输沙水量与小浪底水文站的水沙指标具有较好相关性,总体上随径流量、流量和来沙量的增加而增加,随含沙量和来沙系数增加而减小并趋于稳定,输沙水量占径流量的比重随含沙量和来沙系数增加而增加并趋于稳定。这表明,黄河下游在汛期输沙水量较为稳定,且输沙水量较小,输沙效率高。通过小浪底水沙过程调配,达到了黄河下游河道水沙资源优化配置的目标。

基于LBM-DEM耦合方法的突水溃砂运移规律研究

我国西部矿区因其特殊的地质赋存条件及高强度开采方式易诱发突水溃砂灾害,迫切需要对灾害机理进行研究。为了解突水溃砂下水砂运移规律及致灾的关键原因,借助LBM-DEM耦合模拟方法对单裂隙开口通道模型中水砂两相运移问题进行了初步探究,通过对比截面流量及溃砂速率变化情况,分析了其受不同边界压力、裂隙开口宽度及砂层厚度的影响,基于Bulsara式拟合了不同边界压力时最大单位质量流量数值计算结果。研究结果表明:随边界压力增加,截面流量及最大溃砂速率单调增加,高压力下砂粒更容易在裂隙开口处堆积形成临时性密实结构阻碍水砂运移,截面流量及最大溃砂速率增幅逐渐降低,在Bulsara式基础上给出的修正式能较好的拟合最大单位质量流量曲线;随开口宽度增加,截面流量、最大溃砂速率和砂粒在开口处形成的密实结构体积均单调增加,但增幅逐渐降低,发现灾害的关键影响因素之一为砂粒密实结构体积;随砂层厚度增加,砂粒密实结构持续时间增长造成阻碍效果逐渐增加,截面流量及最大溃砂速率逐渐减小且降幅逐渐降低,灾害发生点由初始水驱动砂快速流出裂隙孔口阶段转变为砂粒密实结构失稳造成砂粒倾泻阶段。

冲积河流泥沙输移幂律函数指数变化规律

冲积河流泥沙输移幂律函数关系与不平衡输沙理论是对河道不平衡输沙同一物理现象的不同描述,两者既有区别也有联系。比较研究发现:对于恒定均匀流不平衡输沙过程,当输沙位于近平衡态时两者含沙量导函数表达式具有一阶近似等价性,当输沙远离平衡态时前者含沙量导函数中隐含考虑有泥沙恢复饱和系数的变化。基于两者等价性,推导建立了幂律函数指数计算表达式,表明指数随泥沙沉速、单宽流量和沿程距离而变化,且随着输移距离的增大呈指数衰减。基于前者含沙量导函数表达式结构特点,分析建立了相应泥沙恢复饱和系数变化的计算表达式。综合以上成果,改进提出了一种变幂指数的泥沙输移幂律函数计算模型。对库里·阿雷克沉沙池沿程断面输沙指数及含沙量计算结果表明,不同距离过水断面输沙指数的变化规律是合理的,含沙量计算值与实测值变化趋势基本符合。

河工泥沙模型相似律研究现状及其存在的问题

河工泥沙模型是研究河流工程问题的重要工具,它是建立在模型相似律基础之上的．文中阐述了河工泥沙模型相似律的研究现状,指出其中存在的一些问题,并提出和介绍了一些处理方法．

沙质海岸岸滩长期演变基本规律研究综述

研究沙质海岸岸滩长期演变基本规律既是对泥沙运动理论现有成果的进一步丰富和发展,也是指导沙质海岸工程建设的实际应用需要。通过收集相关文献资料,从沿岸泥沙运动、岸线演变和岸滩演变3个方面,回顾和总结了近数十年来沙质海岸岸滩长期演变基本规律研究的相关成果,评述了各研究方向在面向研究领域和实际应用方面的优劣。从泥沙运动基本理论研究、应用基础研究和模拟技术等方面,对未来可继续深化研究的一些方向作了展望,以期更好地推动该领域研究的发展。

宽级配泥沙分形特性及其输移规律试验研究

为了探寻宽级配泥沙粒度分形特性及其输移规律,通过水槽冲刷试验,分析了床沙和推移质的分形特征,并对不同床沙、不同流速条件下的泥沙粒度分维值进行了定量的计算和对比。结果表明:不论床沙还是推移质的级配都具有良好的统计自相似性,具有分形特征;级配是否连续对于粒度分维值的变化存在显著影响,床沙粗化后粒度分维值变小,且随着冲刷流速的增大,非连续级配时粒度分维值逐渐变小,而连续级配时粒度分维值逐渐变大。推移质粒度分维值与其所对应的中值粒径存在显著的负相关性。

深圳河近期泥沙冲淤特性分析

深圳河治理以后,河道边界条件发生变化,其水沙输移规律相应调整,河道冲淤特性也会发生影响变化。本文根据深圳河近期泥沙冲淤特性分析,得出以下结论：（1）2005-2012年期间,深圳河受潮水顶托严重,深圳河干流以淤积为主,河段总淤积量72.048万t。（2）深圳河经过治理后,河道水流条件近期得到一定改善,深圳河口涨潮含沙量基本不变,而落潮含沙量增加,有利于潮水将河道内泥沙带出,减缓河道淤积。

蒋家沟阵性泥石流输沙特性初步分析

对云南蒋家沟泥石流1987~1991年的10场共1 271阵阵性泥石流输沙率资料进行归纳分析,认为阵性泥石流输沙基本服从幂律分布。

黄河北干流河道泥沙的输移与沉积

河口镇－龙门区间有２３１６６ｋｍ２面积属于未控区，占河口镇－龙门区间面积的２０％。根据降雨量与输沙模数相关图，推求出来控区产沙量，并按沙量平衡原理得出北干流河道泥沙冲淤基本规律，即洪水期河道淤积，河口镇以上来洪水时，则上段冲刷下段做冲或微淤；府谷至吴堡区间发生洪水时，发生淤积，其下段河道微淤；吴堡以下区间发生洪水时，有淤有冲。ｄ＜０．０１ｍｍ泥沙含量大于１００ｋｇ／ｍ３的洪水有利于冲刷，甚至使壶口以下河道出现揭底冲刷；非洪水期或非汛期河道发生冲刷，上段冲刷量大，下段微冲甚至微淤，当ｄ＞０．０５ｍｍ沙重占５０％以上时，淤积量可达０．５亿ｔ以上。淤积过程全沙淤积量小于ｄ＞０．０５ｍｍ泥沙淤积量，冲刷过程全沙冲刷量大于ｄ＞０．０５ｍｍ泥沙冲刷量。１９６４～１９８８年２５年全沙年均淤积量为０．０９９亿ｔ。

吉林省河流泥沙分布规律分析

通过吉林省内42处泥沙站实测悬移质泥沙资料,主要包括含沙量、输沙量、输沙模数,经分析计算,绘制输沙模数分区图来探讨省内各流域输沙模数的分布规律,以及与流域其他因素之间的关系。输沙模数与集水面积有一定的关系,得出同一流域随着集水面积的增加输沙模数减小。一般河流上游输沙模数小,中下游大。年输沙量主要取决于降水量的大小和时程分配。降水量大且集中的年份,年输沙量就大,降水量小且分散的年份,年输沙量相对偏小。