长江河口段平均海面数值模拟研究

为更好研究长江河口段平均海面的特性,建立了大通至长江口感潮河段的二维水动力数学模型,通过模拟径流与潮汐共同作用下的水动力过程,并设置上下游不同条件的对照组,分析了河口段平均海面的影响因子及响应规律。结果表明,长江河口段年平均海面A0值由上游径流和外海潮波共同作用产生,外海潮波给予了河道内平均水位一个沿程定值,而径流使得其产生了沿程衰减的趋势,这是河口段A0特征不同于外海的原因,也说明径流是其主要影响因子。A0只受径流和外海潮位的年平均值影响,而不受两者的年内变化影响。径流量的变化会导致上游A0值比下游发生更加显著的响应;外海A0值的变化会使沿程发生大致等量的变幅。未来全球海平面上升后,河口段A0也将上升相近幅度。     

感潮河段单站等时距水位非线性优化预报模型

目前感潮河段水位预报模型基于当前站水位、上游径流水位和下游海洋潮位数据进行预报,导致预见期受上游来流时间制约、上下游站数据缺失情况下无法进行预报、数据采集成本高等问题。文章假设感潮河段水位由径流因素和潮汐因素共同线性作用,基于单站等时距水位数据,建立了包含一个径流动力修正系数和若干个潮汐调和分潮系数的非线性优化预报模型,并结合曲线拟合最小二乘法、潮汐调和分析法、梯度下降法,给出一个寻优的迭代算法,对模型参数进行优化辨识。模型应用于长江感潮河段部分观测站,水位预报精度较好,具有可行性和实用价值。     

北江下游航道水动力变化对河床变形的响应研究

采用基本站水文分析、二维水动力数值模拟和河床演变分析相结合的方法,通过研究水动力近期的主要变化和河床演变的主要特点,分析得出北江下游航道在径流作用河段水位变化是对河床下切的直接响应,而在下段的感潮河段,中、枯水潮汐作用较强时,水位变化受控于潮汐动力,潮汐动力变化是对河床下切、底坡降变小和河床容积增大的响应,流速变化主要是对平均水深和水面比降变化的响应。     

感潮河段设计通航水位确定方法及标准初探

感潮河段因受上游径流和下游潮汐的双重影响,航道设计通航水位确定方法和标准需考虑两方面的因素,目前尚无定论。通过分析内河和海港设计通航水位确定方法的特点及异同,以长江、珠江等感潮河段水文站的实测资料为依据,分别按两种方法进行实例计算,探讨其适用性,并针对区段划分、标准确定及其衔接、样本资料取用年限等问题进行了分析。     

感潮河段整治线宽度确定方法

潮汐河口受海洋和径流的共同作用。径流有季节性和年际变化,而潮流有半日和半月潮周期变化,使得感潮河段和河口处的条件比无潮河流复杂得多,从而增加了航道整治的难度。航道整治事关通航安全、水利和生态环境等多个方面,整治线宽度是航道整治工程设计中的重要参数之一,它决定整治河段的断面形态及其尺度,整治线宽度的计算是否合理某种程度上决定了整治工程的成败。现有规范和标准的计算公式大多数是针对受径流作用的内河航道提出的,而考虑潮汐因素的理论方法相对较少。为此,有必要针对潮汐河段的特征,采用最大适合潮汐河段的净输沙能力法,阐述航道整治参数的确定方法,得出适用于感潮河段的整治线宽度计算新方法。运用实例进行验证,发现与工程实际符合良好,证明了该方法的可行性。     

长江口Sa分潮数值模拟研究

为更好研究长江口Sa分潮的特性,建立了大通至长江口感潮河段的二维水动力数学模型,通过模拟径流与潮汐共同作用下的水动力过程,并设置上下游不同条件的对照组,分析了河口段Sa分潮的影响因子及响应规律。结果表明,长江河口段Sa分潮由上游径流变化和外海Sa潮波共同作用产生,径流对上游站点影响占优、外海潮波对下游影响占优。径流使得河道内分潮振幅产生了沿程衰减的趋势,这是河口的Sa分潮特征不同于外海的原因,也说明径流是其主要的影响因子;而外海的Sa潮波只给予了其一个沿程定值。Sa分潮振幅只受径流的年内变化大小和外海Sa潮波振幅大小影响,不受平均径流量和平均海面的影响。径流量的变化会导致沿程Sa分潮振幅发生响应变化,且上游比下游站点响应更敏感;外海Sa潮波振幅的变化会使沿程振幅发生大致等量的变幅。三峡建成后河口段Sa分潮振幅有所减小,年际变化减小。     

三峡工程对长江下游感潮河段极值水位的影响

以往河流极值水位的研究往往选取年最大和最小水位开展分析,但这容易忽略了小概率因素带来的随机性的影响。为了更合理揭示长江感潮河段极值水位的演变趋势,并分析三峡工程对其影响,文章通过概率密度函数法及NS_TIDE调和分析,分析了长江下游感潮河段极值水位的演变规律。结果表明:三峡工程的流量调节对长江下游高水位有着显著的影响,高水位的变化在三峡工程建成前后由上升变为下降趋势,但三峡工程对于低水位的影响较小;而在三峡工程流量调控的影响下,分潮振幅变化趋势与概率密度函数法得到的水位变化趋势相反,即对极值水位影响也相反,表明长江口感潮河段由于三峡工程流量调节后,导致潮汐振幅的改变对极值水位的影响较小,极值水位的变化直接对流量条件的响应更为显著。     

长江下游感潮河段极值水位的周期分析

采用周期图法和最大熵谱法两种谱分析方法,研究了长江下游感潮河段芜湖、南京、江阴3个水文站1964-1987年共24 a的年最高水位及年最低水位的周期特征.发现芜湖、南京、江阴的年最高水位都具有3.14 a的周期,芜湖、南京还提取了7.33,2.2 a的周期,江阴还有5.5 a的周期.芜湖、南京、江阴的年最低水位序列都提取有2.44～3.14 a的周期,芜湖、南京、江阴还分别有2.2,5.5,11 a的周期.提取出的这些周期既反映了长江径流的周期特性,也体现了海洋潮汐的周期特性,从而为研究长江下游感潮河段的年际变化规律提供了科学依据.     

马来西亚达道河二维潮流数学模型

计算域中的达道河水流既有河流径流影响 ,又有外海潮流侵入的影响 ,流态比较复杂 ,为动态的感潮河段。潮流界、潮区界随外海潮流、潮位及上游旱季、雨季径流的变化而摆动。     

河口潮流段设计最低通航水位计算方法的探讨

分析现行标准规范对潮汐影响明显的感潮河段航道的设计最低通航水位计算方法的有关规定及存在问题，提出采用理论最低潮面作为这类航道的设计最低通航水位的建议。并建议有关标准规范采用与理论最低潮面值接近的其它实用替代方法。     

港口工程设计中的一些潮汐计算问题

对目前港口工程设计的一些潮汐计算问题,如设计高、低水位,重现期水位,以及海平面上升对它们的影响等提出了建议.     

海平面上升对长江口涨落潮历时差的影响

针对近年来全球变暖,海平面上升影响河口地区水文特性的问题,对海平面上升对长江口涨落潮历时差的影响进行研究。采用二维潮流数学模型的方法,模拟在长江口上游大通的洪枯季及年平均径流量条件下,海平面上升100 cm对涨落潮历时的影响。结果表明:海平面上升减小了长江口北支上半段、南支和南北港等中上游区域的涨落潮历时差,对靠近外海的北支末段和南北槽的涨落潮历时差影响很小。海平面上升加大了河口地区的涨潮动力,使长江口的涨落潮历时差有所减小,由此对长江口地区的盐水入侵和泥沙输运带来的影响必须引起重视。     

江阴长江岸线利用和港口建设

江阴长江段全长53公里,本河段顺直微弯,水深航宽,船舶航行条件良好,是长江感潮河段和非感潮河段的交界点,这里拥有良好的长江岸线,是建设深水良港的优良港址.     

潮汐河口疏浚工程探讨

潮汐河口受径流、涨潮、退潮的影响，水面比降变化明显，直接影响河口疏浚工程计量与施工质量．本文根据涨潮、退潮河面比降变化规律，探讨通过加密设置水位尺，提高疏浚工程施工质量和工程计量的准确性。     

等效阻力法在感潮河段桥墩群概化中的运用研究

在经过率定和验证的长江下游感潮河段大范围二维潮流数学模型上,采用等效阻力法概化了苏通大桥桥墩群,指出运用该方法时需要注意的地方,同时给出了桩群概化的具体步骤,并分析了该方法的运用效果。研究结果表明,等效阻力法概化的桥墩群不会对大范围水动力(水位、流速及分流比)产生影响,仅桩周附近存在微小失真,可为感潮河段类似工程的桥墩群概化提供借鉴。     

徒骇河富国新港设计研究

徒骇河富国新港河段为感潮河段,潮汐沿程存在相位差。依据有关规范,根据徒骇河河道地形、地质和水流特点,选定设计船型;在选定设计船型的基础上,详细介绍徒骇河富国新港进港航道、码头、泊位、船舶调头区、锚地等尺度设计。     

洪水对长江口风暴潮的影响

河口地区容易遭受洪水和风暴潮复合作用的影响。通过对长江大通站流量长周期序列分析,采用FVCOM建立三维河口风暴潮模型,研究了长江口风暴潮对径流的响应。结论如下：1)长江口天文高潮位(风暴高潮位)随径流的增加而抬升,两者线性关系极强,可为河口洪水和风暴潮的预报提供参考。2)对于给定的天文潮(风暴潮)情景,水位增长率只与站点所在位置有关,且越往上游水位增长率越大。3)风暴增水在江阴段取得峰值,在江阴以上的感潮河段随着流量增大而减小,在江阴以下的河口段变化不明显。     

长江口近期潮汐特征值变化及其原因分析*

利用长江口沿程11个潮位站的潮位数据,统计分析1996—2011年各站年平均高潮位、年平均低潮位和年平均海 面,得出长江口海域近期的潮汐特征值变化,分析相关影响因素,探讨长江口近期潮汐特征变化的原因。结果表明：1996年 以来,各潮位站的平均海平面略有抬升,但变化幅度不大;流域来水变化对河口潮汐特征值变化影响不大;从长期看,全 球气候变暖对海平面变化有一定影响,但短期内的影响不大;短期内,主要受到长江口地区近年来各类涉水工程建设的影 响,具体表现为：平均高潮位下降、平均低潮位上升、潮差减小,涨潮历时缩短、落潮历时延长,年最低低潮位上升等。 长江口不同河段因受径流、潮流、工程建设等因素的影响程度不同,其潮位特征值沿程的变化特点也不同,需要在河口工 程设计、防洪减灾与河口治理等方面引起重视。     

长江感潮河段二维潮流数值模拟*

通过非结构网格建立了长江感潮河段二维潮流数学模型,研究了水工建筑物在非结构网格中的处理,验证结果良好;为检验模型长河段沿程流量的守恒性,模型上边界分别采用枯水、中水、洪水3种恒定流量模拟感潮河段水流运动。计算结果表明:模型沿程流量守恒性良好,模型能够有效模拟长江感潮河段水流运动。     

感潮河段支流口门枢纽局部流态优化试验研究*

感潮河段支流口门受潮汐作用影响,在落潮高强度引水时,由于枢纽建筑物局部断面突变,产生多种不良流态,严重影响闸门过流能力。以新孟河界牌枢纽为例,开展局部水流条件物理模型优化试验,提出不同隔流墙长度和不同导流墩形式的整治措施方案。结果表明,延长隔流墙仅使遮闭区回流位置提前,回流长度有所增加,对入闸流态无明显效果;导流墩平行布置可使各墩所处流带不重叠且较好衔接,整流效果较好,同时内侧左边墩延长10 m方案的流速分布更加均匀。