坡度水时地下车库的抗浮设计

文章针对一个抗浮水位是坡度变化的工程,根据地下水位变化情况将其底板细分为四个不同的区域,每个区域的抗浮水位均采用对应区段的最大值,据浮力情况的不同分别采取了抗浮锚杆法和配重抗浮法来进行抗浮设计,取得了很好的经济效益,对同类工程具有参考和借鉴价值。

长江感潮河段径流对潮波变形和传播的影响研究

受径、潮流相互作用,长江感潮河段潮波从河口向上游传播过程中沿程变形过程复杂。基于长江感潮河段实测高、低潮位,潮时资料以及大通站日均流量数据,采用数理统计、Hermit插值和小波分析方法,分析了长江感潮河段潮汐特征值和潮波传播特征值随流量的变化关系。结果表明:高、低潮位及平均水位随流量增大而增大,并且越往下游对流量的敏感度越低;江阴以上河段潮差随流量增大而先减小后增大;径流对分潮振幅的影响在江阴以上河段较明显,半日潮和全日潮振幅随流量增大先减小后增大,1/4日分潮振幅随流量增大而减小,其中半日潮振幅变化幅度最大;平均水位坡度在芜湖-马鞍山段随流量增大而先增大后减小,在马鞍山以下河段与流量呈正相关;潮波振幅衰减率随流量增大而先增大后减小,越靠近入海口,流量阈值越大。研究成果有助于深入认识河口径潮相互作用机制,亦可为河口治理提供参考。

珠江河网典型横向汊道水面线演变及成因

以珠江河网中下游腹地的“四横两纵”横向汊道体系为研究靶区,采用余水位曲率、潮波衰减率公式及双累积曲线法,分析1960—2016年洪枯季的水面线演变过程及其与余水位曲率变化的对应关系,探究与之密切相关的人类活动影响机制.结果表明,1993年前人类活动以联围筑闸为主,此时水面线在中下游“南沙-容奇”洪季呈下凹型,枯季呈微上凸型(洪季曲率为正,均值为1.50×10^(−10) m^(−1),枯季曲率为−6.64×10^(−12) m^(−1)).在中上游“板沙尾-南华”洪枯季均为下凹型(曲率均为正,洪季均值为1.92×10^(−10) m^(−1),枯季为5.37×10^(−12) m^(−1)).1993年后,中下游河道受人为采砂和航道疏浚的影响,导致水位降低.围垦叠加海平面上升影响导致口门水位抬升,使得水面线在洪季的下凹程度增大(曲率为正,均值为3.98×10^(−10) m^(−1)),枯季由微凸变凹(曲率为正,均值为1.85×10^(−10) m^(−1)).中上游由于强烈的河道采沙和疏浚,导致中游来流量增大,另叠加桥梁建设对径潮流的阻滞作用,因而水面线在洪季和枯季均转为上凸型(曲率均为负,洪、枯季均值分别为−6.87×10^(−10)和−0.55×10^(−10) m^(−1)).

长江河口潮波传播机制及阈值效应分析

河口潮波传播过程受沿程地形(如河宽辐聚、水深变化)及上游径流等诸多因素影响,时空变化复杂。径潮动力非线性相互作用研究有利于揭示河口潮波传播的动力学机制,对河口区水资源高效开发利用具有重要指导意义。本文基于2007-2009年长江河口沿程天生港、江阴、镇江、南京、马鞍山、芜湖的逐日高、低潮位数据及大通站日均流量数据,统计分析不同河段潮波衰减率与余水位坡度随流量的变化特征,结果表明潮波衰减率绝对值与余水位坡度随流量增大并不是单调递增,而是存在一个阈值流量和区域,对应潮波衰减效应的极大值。为揭示这一阈值现象,采用一维水动力解析模型对研究河段的潮波传播过程进行模拟。结果表明,潮波传播的阈值现象主要是由于洪季上游回水作用随流量加强,余水位及水深增大,导致河口辐聚程度减小,而余水位坡度为适应河口形状变化亦有所减小,从而形成相对应的阈值流量和区域。

强人类活动驱动下珠江磨刀门河口径潮动力的季节性异变特征

人类活动对河口环境影响巨大,揭示在强人类活动驱动下河口径潮动力非线性相互作用的异变特征,有利于了解人类活动影响河口动力地貌的机制,对河口区水利工程建设及环境保护等具有重要指导意义。基于1960—2016年珠江磨刀门河口沿程潮位站(甘竹、竹银、灯笼山、三灶)的逐月高、低潮位数据及马口水文站的月均流量数据,统计分析了磨刀门河口在强人类活动驱动下月均水位、潮波振幅及其空间梯度(即月均水位坡度和潮波振幅衰减率)的季节性异变特征。结果表明,1990年和2000年为磨刀门河口径潮动力的异变年份,1990年前为自然演变阶段,2000年后为恢复调整阶段,1990—2000年为过渡阶段;高强度采砂导致的河床下切使磨刀门河口月均水位及月均水位坡度显著减小,夏季减小幅度最为明显,沿程平均分别减小0.53m和8.93×10^-6;月均水位坡度减小导致潮波衰减效应减弱,进而使沿程潮波振幅增大,多年平均增大0.071m;磨刀门河口径潮动力相互作用具有明显的季节性差异,夏季月均水位坡度随流量增大在上游抬升明显,冬季月均水位坡度在上游显著减小,但在下游略有抬升;随着流量的增大潮波振幅的衰减作用增强,但当流量超过阈值20000m^3/s时,月均水位坡度引起的底床摩擦增大效应不足以抵消横截面积辐散效应,潮波衰减效应略有减弱。

珠江河网横向汊道水面线演变过程及原因探讨——以东平水道为例

基于1960-2016年东平水道三水、紫洞、澜石、浮标厂月均潮差、余水位数据及三水、马口站月均流量数据,以1993年三水-马口分流比突变为切入口,探讨余水位坡度及潮波衰减率等径-潮动力改变下,东平水道水面线与余水位曲率的时空演变特征及其影响因素。结果表明:东平水道在1993年三水分流比剧增之后,1)余水位坡度或潮波衰减率与流量的双累积曲线斜率下降,即余水位坡度或潮波衰减率对流量的依赖性减弱;2)东平水道水面坡度整体下降且上游(紫洞-三水河段)降幅最大,不同季节坡度的变化率介于-67%~-4%,水面线由下凹转为上凸,即曲率由正转负。同时,曲率波动幅度明显减弱,1993年前曲率波动介于2×10^(-10)~5.48×10^(-10),而1993年后波动介于-0.9×10^(-10)~-0.07×10^(-10)。上述曲率变化在冬季较夏季显著;3)上述水面线异变的主要原因为,东平水道中上游河道挖沙导致河床地形大幅下切、水位下降、来水量增大,且同时期的航道疏浚加剧这一变化;下游主要受滩涂围垦影响,河道淤浅。以上地形变化导致河道中游径、潮流量增大,径-潮双向顶托使水面线转变为上凸型。受北江上游飞来峡水库调蓄影响以及过水断面宽深比、海平面变化等季节性调节作用,东平水道冬季水面线及曲率变化较夏季显著。