利用河流平衡理论检验推移质输沙函数的应用性

推移质输沙函数多根据试验资料建立,在实际应用中往往会给出相去甚远的预测,对河流平衡形态影响显著。本研究利用河流平衡理论检验推移质输移通式Φ=cb(τ0*-τ*c)β中各参数对河道平衡形态的影响,式中Φ为无量纲推移质输沙强度,τ0*为无量纲水流平均剪切应力,cb、τ*c和β为输沙参数,分别代表输沙系数、无量纲水流临界剪切力和输沙指数。引入河道过水断面的宽度与平均水深的比值作为表征断面形态的无量纲参数,基于变分原理的图形分析结果表明,输沙通式中指数β的选取是影响平衡河道形态的重要因素。结合长江中游监利河段河道形态实际观测数据,对比分析已有推移质输沙函数对河道平衡形态的定量影响,结果表明β=5/3时河流平衡理论具有很好的实际应用性。

黄河上游水能开发对下游水量及河道演变影响初析

河流的环境生态功能包括五个方面 ,其中最重要的是泄洪排沙的输运功能。本文以黄河的多年实测水文资料及统计分析结果为依据 ,对比分析了黄河天然情况下和上游修建大型水库及电站、水量过程受到人为控制后 ,下游来水来沙过程的变化及对泥沙输运和河道演变的影响。结果表明黄河的累积输沙最大流量迅速减小 ,高含沙浓度出现的频率增加 。

冲积河流河床综合稳定性指标研究

根据河床演变理论,利用已有的基本公式,导出了冲积河流河床绝对稳定应满足的水沙床无量纲数(量)条件,由此建立了由水沙床因素构成的实用冲积河流稳定程度函数公式。基于该公式建立了冲积河流河床综合稳定性指标以及对应的河型判别准则,然后利用黄河下游11年资料和渭河部分资料进行了初步验证。计算表明,建立的冲积河流河床综合稳定性指标以及对应的河型判别准则是合理和有效的,可以利用该判别方法预测大型河流因水沙条件改变而导致的河型变化趋势。

河床下切对珠江三角洲峰值水位演变的影响

为研究珠江三角洲峰值水位对采沙造成的河床下切响应过程,通过调和分析方法去除水位时间序列中潮汐节点调制波动的影响,并提出概率密度函数法诊断河网内峰值水位的历史演变趋势。结果表明:三角洲上游峰值水位随着河床的下切而显著降低;河网中腹部地区,峰值水位随着河床的下切出现显著的上升,从而增加了中腹部地区的防洪风险;在下游地区,峰值水位的变化与海平面上升或其他人类活动相关。

黄河下游河型分类与判别模式研究

利用黄河下游11年资料的计算表明,本文在前人研究成果的基础上,根据泥沙运动基本理论、河床演变基本原理以及河流输沙强平衡概念建立的,以实用冲积河流稳定程度公式为理论和计算依据,由模糊聚类分析和判别分析方法构成的黄河下游河型分类与判别模式,可以为小浪底水库运用后黄河下游河型的分类与判别提供有力的理论依据和具体的计算方法,同时,也对其它冲积河流河型的分类与判别有一定的借鉴作用。

淮河入海水道在2003年大洪水中的作用分析

淮河入海水道工程建成后于2003年汛期首次启用,历时33 d,共分泄淮河洪水44亿m3。文中回顾了入海水道分洪的背景及过程,客观地分析了入海水道工程的启用对有效降低洪泽湖水位、减轻入江水道、分淮入沂、苏北灌溉总渠防洪压力发挥的作用,可为今后入海水道工程的调度运行提供参考依据。

冲积河流平衡条件对输沙函数敏感度的数理分析

冲积河流的水流连续性、阻力和泥沙运动方程决定着天然河流的输水输沙平衡条件。由于众多输沙函数的存在,研究河流平衡条件在不同输沙状态下的变化程度对认识河流演变规律和进行河道整治工程设计具有十分重要意义。本文利用作者和合作者近年来提出的河流自动调整机理数理分析方法,对常用的Meyer-Peter和Müller输沙函数的三种表达形式和DuBoys输沙方程对河流平衡条件的影响程度做了详细地定量分析。结果表明,河流平衡条件可以直接从水流连续性、阻力和泥沙运动方程中推导得出,没有必要去刻意增加第四个方程来求解。但这一平衡条件对输沙函数极为敏感,不同的输沙函数不仅会极大地缩小河流过水断面形态调整的范围,而且还会对最优输沙断面形态造成10余倍的差异。由于水流阻力与泥沙运动方式紧密相关,本文建议应利用河流平衡条件更深入地探讨这一关系,为建立一个普适河流输沙函数打下坚实基础。

基于灰色系统理论的河道等级划分方法研究

针对目前国内河道等级划分方法存在的缺陷,提出了基于灰色系统理论的河道等级划分方法,采用德尔菲法确定各指标对河道的影响程度及级别的白化权函数;采用灰色理论算法综合分析了各指标的影响,将河道的重要性程度定量化,从而划分河道等级。实例结果表明,该方法克服了现有河道等级划分的缺陷,科学客观地划分了河道等级。

太行山前平原非河道条件下地下调蓄功能实验研究——以滹沱河冲洪积平原为例

通过实验研究探讨了太行山前平原地下调蓄能力,实验研究表明,在汇水坑渗、井灌和引水渠渗条件下,太行山前冲洪积平原地下调蓄功能不仅与地表积水深度、入渗时间有关,而且还与汇水总量的多少有关。单位时间渗漏量的大小与地表蓄水深度呈正相关关系。地表蓄水深度愈大,单位时间渗漏量愈大;累计渗漏量随着入渗时间的延长而增加,渗漏速率随着累计渗漏量的增加而减小。采用井灌方式进行地下调蓄的关键,是选择具有强渗透性的层位。

基于影响因子分析的内河航运业功能定位

基于影响因子分析思路,对内河航运业功能定位进行了研究,并以青浦为例进行了说明。研究表明:现代内河航运业,受自然地理、基础设施、区域经济、城市发展和自然历史人文景观等因素的影响,具有货物运输、城市保障、经济推动和旅游休闲等多种功能;青浦内河航运业将定位于:重要的内河集疏运通道、先进制造业及城市生活的运输保障、特色旅游休闲平台。

农村河渠功能萎缩及其恢复对策

针对当前农村河渠功能萎缩的现状,总结了农村河渠功能的具体内容,分析了河渠功能萎缩的主要原因,并提出了恢复河渠正常功能的积极对策,为农村河渠治理提供决策依据。

三峡水库蓄水前后长江中下游流量频率分布特征及其对洪水造床作用的影响

三峡水库蓄水前后长江中下游流量特征变化及其对造床作用的影响一直受到学者的关注.采用枝城等6个水文站日均流量资料,分别统计了各站流量的经验频率分布,检验了8种概率密度函数的适用性,并讨论了三峡水库蓄水前后流量频率分布特征与造床流量的关系.研究表明:长江中下游干流洪中枯各级流量的频率分布具有分段特性,无法用皮尔逊Ш型或对数正态等常见函数来整体描述,但中洪流量区段符合分段幂函数;拟合得到的分段幂函数转折点可近似反映造床流量,包括临界值在内的函数特征参数受洞庭湖等调蓄作用影响,在螺山站上下游差异较大;三峡水库蓄水后,洪水削减使得各站的流量频率分段特性增强,分段幂函数仍然适用;由于三峡水库蓄水后流量过程变化和频率调整的影响,枝城、沙市、监利站造床流量将变为蓄水前的0.79、0.73、0.74倍,螺山、汉口、大通站造床流量将变为蓄水前的0.89、0.90、0.93倍.本文的方法和认识对于长江中下游径流特征分析和造床流量计算具有参考价值.

基于生产函数的长江航道对长江经济带的科技贡献度测算

为明确长江航道对长江经济带的科技贡献作用,运用扩展的柯布-道格拉斯生产函数模型定量计算长江航道对长江经济带的科技贡献度。结果表明,2005-2017年长江航道科技对长江经济带的平均贡献度为38.31%,整体水平较高,科技进步对长江经济带的发展拉动作用明显。

径流季节变化对清水河河道生态环境需水量的影响

[目的]估算清水河河道生态环境需水量,为保证清水河发挥其正常生态功能以及流域内水资源的合理配置提供依据。[方法]通过对清水河流域用水情况实地调查,在分析整理多年水文统计资料的基础上,考虑生态用水安全,根据清水河径流随降水时间的季节性变化特点以及流域多年水文变化特征,在空间上选取清水河干流的不同断面计算河道生态环境需水量。针对需要满足河流不同生态功能要求,分别采用Tennant法、面积定额法,90%保证率最枯月水量法等方法计算河道基础生态需水量、蒸发需水量、输沙需水量以及水体自净需水量。[结果]清水河河道生态环境需水量包括基础生态需水量、蒸发需水量、输沙需水量及水体自净需水量,年需水总量上游段为6.29×10^(6) m^(3),中游段为6.57×10^(7) m^(3),下游段为1.65×10^(8) m^(3)。[结论]清水河河道生态环境需水量与泥沙含量和水质有直接关系。泥沙含量高是清水河河道生态环境需水量高的最主要因素。

新形势下水利工程建设对生态环境的影响综述

水利工程与经济发展状况和生态环境保护情况具有紧密关联。水利工程能够为人类生活提供便利,提高国家的经济建设水平,但也会对生态环境造成一定的负面影响,破坏生物多样性。我国水利事业要想实现长远发展,就要重视生态环境保护,始终坚持绿色施工理念,采取多元化措施减轻水利工程对周边环境造成的不利影响。从水利工程建设对生态环境造成的影响入手,阐述了水利工程建设和生态环境两者之间的关系,全面探讨了新形势下做好水利工程建设工作的重要举措,以供参考。

基于GIS的长江航道基础信息系统设计研究

笔者在研究长江航道基础信息的基础上,将GIS技术应用于长江航道基础信息系统,分别设计系统功能架构及数据库结构。其中,系统功能架构包括信息浏览、查询和地图分析等模块;在系统数据库方面,设计了数据库结构,研究了数据组织方式以及多媒体数据融合方式。为用户提供了内涵丰富的航道基础信息管理平台。

无锡市锡东新区水系规划

无锡市锡东新区水系规划对解决地块开发与水系保护矛盾具有重要意义。本文从水系规划思路、骨干水网构建、规划断面标准、河道功能定位四个方面对锡东新区水系规划中的关键要点进行分析研究,给出相关规划依据、设定规划参数、确立规划方案,可为类似商务区水系规划提供借鉴。

珠江后航道环境综合整治设计

本文主要对珠江后航道沿岸景观、建筑的特色及存在的问题进行了探讨和分析；在政府投资结合市场运作和招商引资的基础上，以“修旧如旧”、内部功能转换为原则，提出了综合整治的设计构思。在保护名木古树和历史建筑的前提下．对太古仓、大阪仓等重要节点进行深入设计，从而使码头焕发出新的活力。

富春江水库浮游植物功能群变化的成因

为探究富春江水库浮游植物群落结构的演替特征、水华风险机制及关键影响因素,分别于2020年8月和11月与2021年1月和4月在富春江库区及上下游11个断面采样分析浮游植物、浮游动物群落结构及相关理化指标,对浮游植物进行功能群(FG)分类,并应用非度量多维尺度分析(NMDS)和冗余分析(RDA)等统计方法探讨功能群变化的影响因素.结果发现,富春江水库浮游植物可分为18个功能类群,其中10个为优势类群;功能群的组成存在显著时空差异:空间上,库区上游江段主要以小环藻(Cyclotella)为代表的C类群和以沟链藻(Aulacoseira)为代表的P类群占优,与该江段中富营养混合水体的环境特征相符;富春江库区仍以P类群为主,但沿程优势度逐渐减小;库区下游江段MP类群逐渐占优,且在钱塘江口占据绝对优势,反映了感潮河流扰动频繁、浊度较高的环境特征;季节上,夏季功能群类型最为丰富,为P+L0+J+M+S1+H1+MP型,除了全年都占优的沟链藻为代表的P类群,还包括多个以蓝藻和绿藻为代表的类群,反映出生境多变、生产力旺盛的水环境特征;秋季演替以长孢藻(Dolichospermum)为代表的H1类群占优,总体为P+H1,反映了水量减少、流态趋于静止的水环境特征;冬季小环藻的突增,C类群占据优势,总体为P+C,反映出换水减弱、富营养化加剧的环境条件变化;而春季类群又逐渐丰富,为C+D+P+MP,也反映出降雨增多、气温升高引起的河流生境多变的环境背景特征.根据C-R-S生长策略分析,R策略类群是富春江水库浮游植物的主导类群,与富春江流域各江段高干扰、低胁迫的总体生境特征吻合.RDA分析表明,水温、浮游动物生物量、高锰酸盐指数、流量、总氮和总磷与浮游植物功能群组成显著相关(P<0.05),温度和流态是影响富春江水库浮游植物功能群时空差异的主导因素,浮游动物是影响浮游植物功能群时空差异的关键因素.研究表明,水文气象过程对富春江流域浮游植物群落结构影响至关重要,夏季高温季节流态变化可能是诱发富春江库区蓝藻水华的关键因子;降低藻类水华的风险,应在河流氮磷负荷控制的基础上,充分考虑水利调度的协同控制.

城市化快速进程中河道利用与管理存在的问题及对策

由于城市化进程的加速,河道范围内土地占用、入河污染物大量排放、河道资源无序开采等活动,对河道产生了不同程度的影响和破坏。本文探讨了城市河道自然功能及社会服务功能演变趋势及规律,总结了城市河道所面临的诸如河面率缩减、河道水质恶化、河道形态及结构破坏等一系列问题,挖掘了引发河道问题的深层原因。在借鉴城市河道利用与保护相关研究成果的基础上,在工程、技术、管理等方面分别提出了河道保护的措施与建议,如在城市化初期开始完善城市河道保护体系,加强日常监督、工程治理、资金支持和行政管理以促进城市化建设与河道利用的协调发展,从而积极应对城市河道利用中的问题,为河道的可持续利用和科学管理提供有意义的借鉴。