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文献检索:
  • 长江上游水沙特性变化与人类活动的影响
  • 长江上游人类活动频繁,水沙特性发生变化。为了探讨长江上游水沙特性变化与人类活动的关系,采用累积曲线法、M-K次序分析法和聚类分析法对长江上游干支流1950-2014年的水沙特性变化进行研究,分析了人类活动的影响。研究结果表明长江上游干支流年径流量没有明显的变化趋势,除金沙江年输沙量2013年前变化不大外,其他主要干支流水文站年输沙量显著减少,水沙搭配关系发生一定变化,来沙系数减小,河道输沙潜力提高,有利于河道冲刷。结合长江上游水沙变化的特征,分析了流域水土保持、水库拦沙、河道采砂、过度开发等人类活动对河道水沙变化的影响,不同的人类活动对河道水沙量变化的作用存在差异,其中水库拦沙作用明显。
  • 潮流作用下桥墩局部冲刷深度计算公式的建立与验证
  • 桥梁水毁大多因桥墩局部冲刷所致,桥墩局部冲刷深度的可靠预测是保证桥梁安全运行的基础。国内外对河流上的桥墩局部冲刷做过大量研究,建立了可供设计使用的桥墩局部冲刷计算公式。对于河口海湾及沿海地区跨海湾桥梁,其作用水流多为极其复杂的双向潮流,原有公式常难以适用。利用水槽试验成果结合其他河口海湾地区的相关研究成果,通过量纲分析及多元回归法建立了潮流作用下桥墩局部冲刷的计算公式。该公式结构简单,参与多元回归分析的数据多,各参数的取值范围均较广,并应用大量现场实测资料以及其他河口海湾及近海地区桥墩、人工岛、塔基等构筑物的试验值进行了较好验证,可供河口海湾及近海地区相关工程局部冲刷深度估算时参考应用。
  • 三峡水库泥沙絮凝可能性分析
  • 泥沙淤积是水库运行面临的难题,絮凝是影响泥沙淤积的主要因素之一,三峡水库絮凝研究对合理规划水库的运行调度方式具有重要意义。本文通过分析三峡水库庙河段至坝前汛期实测数据,包括泥沙粒径、水温、盐度和水流速度,结合已有泥沙絮凝影响因素的研究成果,利用模糊综合评判法分析了三峡水库泥沙絮凝的可能性并加以验证。计算结果显示指标均处在絮凝临界范围和有利于絮凝的范围内,模糊评价结果是三峡水库泥沙存在絮凝的可能性较大,实测数据验证了三峡水库庙河段至坝前汛期存在粒径较大的絮团,进一步证实了三峡水库存在泥沙絮凝现象。
  • 丹江口库区大孤山分汊段冲淤变化及趋势分析
  • 由于水位的抬升,变动回水区河段一般会发生累积性淤积,而在上游修建水库后,由于来水来沙条件的变化,变动回水区河段的冲淤特性会发生变化,甚至出现逆转。以丹江口水库大孤山分汊河段为例,采用实测资料分析与理论分析相结合的方法,对比分析了上游建库前后不同时段变动回水区分汊河段的冲淤调整及其内在机理。结果表明,1968-1985年大孤山分汊段发生累积性淤积,右汊汊道内累积性淤积显著大于左汊,呈萎缩之势,支流堵河的入汇使得右汊堵河口以下淤积幅度小于右汊口门段。2003年以后,上游来沙量大幅减少,大孤山分汊段由累积性淤积转为冲刷,且右汊冲刷幅度显著大于左汊;丹江口水库坝前水位抬高之后,大孤山分汊河段成为变动回水区的下段,该河段的冲淤变化趋势将取决于水位抬高、挟沙能力下降与上游来流不饱和输沙共同作用的结果。
  • 长江口浑浊带枯季悬沙粒度分布特征
  • 根据2011年长江口浑浊带枯季悬沙粒度的实测数据分析,发现浑浊带悬沙粒度分布存在明显的时空差异,同时探讨了近20年的粒度变化过程。浑浊带粒度受动力驱动,大潮垂向分布差异显著且粒径较大,中值粒径表层在7μm左右,中层在10~20μm之间,底层在10~25μm之间;小潮期间垂线分布比较均匀且粒径较小,表中底三层中值粒径分布均在3~6μm之间,中值粒径沿水深的垂向分布梯度很小。浑浊带粒度的空间分布特征表现在:浑浊带核心区域,大潮悬沙粒度中约含有30%黏土,70%粉砂,砂含量较少,砂比例垂向上呈增加趋势;核心区悬沙粒度三组分沿水深的分布在大小潮两个时段变化幅度较大,而浑浊带外缘粒度随潮动力的变化幅度不明显。近20~30年间,浑浊带区域的悬沙粒度中值粒径经历了"小-大-小"的变化过程,三组分也同样经历了一个先粗化再细化的过程。
  • 基于蓄满率的三峡水库蓄水时期研究
  • 三峡水库是以防洪、发电、航运为主的大型水利枢纽,水库能否蓄满,直接关系到工程综合效益的发挥。以水库蓄满为目标,通过还原水库蓄水后2003-2013年坝址处的自然径流量,考虑上游水库群联合调度的影响,分析探讨了16种不同蓄水时间与起蓄水位组合情形下三峡水库的的蓄满率。结果表明,按原设计方案(从10月1日开始蓄水,起蓄水位145m)蓄水时,蓄满率仅为81.2%;蓄满率大小与起蓄时间提前程度以及起蓄水位高度基本呈正相关,当起蓄时间提前至9月10日,起蓄水位不变,或起蓄水位升至160m,蓄水时间不变时,水库蓄满率显著增大,分别达到93.8%和98.4%;考虑水库的防洪安全和综合效益发挥,推荐在起蓄水位为150m的前提下,在一般年份,蓄水时间可提前至9月10日,在预报入库来水偏多的年份,蓄水时间可推迟至9月20日的蓄水方式较恰当。
  • 粗颗粒高浓度流体管道流动浓度分布研究
  • 通过分析浆体中粗颗粒固体粒子垂直于流动方向上力的平衡关系,给出了粗颗粒浆体浓度分布模型。在分析相关研究成果的基础上,给出了模型中固体颗粒扩散系数的计算方法。通过三种粗砂颗粒高浓度管道流动试验,测定水平管道和倾斜管道不同条件下若干组浓度分布的一些试验数据。采用提出的模型,预测了粗颗粒高浓度分布值,并对浓度分布的实测值和计算结果进行了对比分析,给出了偏差的原因。
  • 近期黄河上游内蒙古段河岸冲淤变化特征与原因分析
  • 通过连续4年对黄河内蒙古段河道28条大断面进行测量,提取测次间河岸蚀淤量,分析了2011-2014年间汛期和非汛期黄河内蒙古段河岸蚀退与淤进速率频率分布特征,以及河岸蚀退和淤进与水沙因子的关系。结果显示侵蚀性岸段占64%,平均蚀退速率0.147m/d;淤积性岸段占31%,平均淤进速率0.335m/d。不论蚀退还是淤进的速率频率分布都表现为明显的正偏,其对数值都呈现为正态分布。河岸蚀淤量统计结果显示河槽缩窄趋势近期已减缓。河岸蚀退速率与淤进速率都与流量成正相关,分析揭示河岸蚀退速率及淤进速率与水沙因子的关系主要是河岸蚀淤响应洪枯期流量变化而调整的结果。
  • 考虑2012年洪水后黄河宁夏段河道的计算水面线
  • 利用安宁渡水文站1934-2010年系列资料,增加黄河宁夏段2012年实测洪水资料,综合河道地形地貌、河床组成、滩内植物等确定各河段的综合糙率,其中卫宁段为0.020~0.034,青石段为0.018~0.034,以此为基础兼顾跨河建筑物对洪水位的影响,结合相关泥沙预测结果,由下至上逐段推出不同频率洪水的设计水面线、2020年设计水面线、施工期水面线。研究结果表明:考虑2012年洪水的水面线更符合现状河道情况,成果更为合理。
  • 分形理论在海滩剖面演化规律研究中的应用初探
  • 基于分形原理,通过波浪水槽试验,对波浪作用下的海滩剖面形态开展分形维数计算和分析,探究分形理论应用于海滩剖面演化规律研究的可能性。结果表明:海滩剖面分形维数可以用于描述海滩剖面形态的不规则程度和复杂性,分形维数越大,海滩剖面形态越复杂。同时,围绕波浪动力因素变化对海滩剖面分形维数的影响展开讨论,波浪类型、波高和水深的变化均会导致海滩剖面分形维数的改变,波浪类型和波高的变化对海滩剖面维数的影响更明显,而水深变化导致的波浪因素变化对海滩剖面分形维数的影响相对较小。研究发现随着波浪作用时间的增长,海滩剖面分形维数最终朝平衡方向发展。
  • 黄河下游防洪形势变化与治理前景展望
  • 实测资料表明,黄河中上游干支流治理已经使下游的防洪形势发生变化,洪峰流量和年沙量大幅度减少,小浪底水库投入运用15年,下游河槽发生强烈冲刷,水位下降超过2m,生产堤的存在已经使22 000m^3/s的设计洪水在花园口河段不漫滩,其防洪设计标准千年一遇。无论黄河水沙如何变化,都要经过小浪底水库调节进入下游,黄河窄深河槽具有极强的泄洪输沙能力。分析研究表明,小浪底水库进行多年调沙,相机利用洪水排沙,可长期发挥作用;下游游荡河段通过双岸整治形成高效排洪输沙通道输沙入海,继续冲刷河槽,可实现河床不抬高。建议修建桃花峪水库控制下游大洪水,并进一步纵向冲深河槽。
  • 泥沙起动过程中床面切应力与含沙量关系的试验研究
  • 以长江口细颗粒泥沙为样本进行环形水槽起动试验,给出了三组不同中值粒径泥沙的起动流速和临界起动应力,同时用湍动能法(TKE)估算不同含沙量水体的床面切应力,给出了泥沙起动过程中床面切应力与含沙量之间的关系。床面切应力随着含沙量的增加而增加,当含沙量达到某一浓度后,床面切应力增长缓慢,随着含沙量的再增加,床面切应力再次迅速增高,而不同中值粒径的泥沙,增长速度并不一致,说明泥沙对床面切应力的影响并不仅仅表现在含沙量上,粒径大小也是影响床面切应力的重要因子之一。
  • 沙坝海岸输沙特征试验研究
  • 为了研究沙坝海岸波浪系列中波高变化对悬移质输沙率、推移质输沙率和净输沙率的影响,进行了不同坡度海岸上规则波和不同调制系数波群作用下沙坝泥沙运动的试验。通过地形仪测量的不同时刻海岸剖面得到了净输沙率,通过浊度仪测量了悬移质在沙坝坝峰和沙坝前后位置处的垂向分布。根据试验结果讨论了波高变化对沙坝海岸泥沙运动的影响,包括:沙坝运动的瞬时速度大小和方向与沙坝峰处瞬时净输沙率大小和方向的关系;不同调制系数所导致的泥沙输沙率和沙坝运动瞬时速度的大小和方向;影响悬移质浓度水深平均值的各种因素。
  • 泥沙絮团结构的试验研究综述
  • 承接《泥沙研究》2015(5)黏性泥沙絮团强度的试验综述,絮团结构与絮团强度密切相关,是动水条件下表现出的絮团强度的微观解释。絮团结构,即絮团内部链接键的数量、强度和链接方式。总结了以往絮凝试验研究中对于絮团结构的量化描述以及相应研究进展。
  • 《泥沙研究》封面

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