河口悬沙浓度变化与多因子响应模式

从河口近岸悬沙浓度的影响因素入手,在收集现场实测资料的基础上,对悬沙浓度的变化规律进行分析。通过分析研究,建立了悬沙浓度变化与多因子响应高精度三维数值模型。以黄茅海水域1992年11月15日—19日实测水流、泥沙、风等资料为基础,对模型进行验证。结果表明:模型能较好地模拟河口水流泥沙运动,且计算稳定性好、精度较高。水流、泥沙运动验证成果基本能达到规范要求的精度。     

曹妃甸海域水文泥沙环境及冲淤演变分析

通过对曹妃甸海域实测水文泥沙资料、底质资料、卫星遥感资料及历年地形资料的分析,对该工程水域的水动力、泥沙环境及冲淤规律进行了研究,论证了曹妃甸滩槽多年来保持基本稳定、局部略有冲刷的基本特点。     

动床模型泥沙运动相似问题

根据阻力相似要求,导出泥沙运动相似比尺,如床沙起动粒径比尺,悬沙粒径比尺,推移质输沙率比尺和悬移质含沙量比尺等。使得用起动流速和起动拖曳力来演绎的上述比尺异途同归,得到统一。指出阻力相似是泥沙运动相似的必要条件,动床模型因加减糙困难,阻力相似与弗氏数相似一般难以同时满足,弗氏数相似适当偏离是不可避免的。     

利用水文测验资料预测海床冲淤演变趋势

利用平衡含沙量建立海床冲淤计算公式,由此导出海床冲淤指标新概念,得出海床冲淤判别式,用来预测海床冲淤演变趋势。进一步利用上海国际航运中心洋山港区全潮水文测验资料,计算出海床冲淤指标,预测该海区海床冲淤趋势,预测结果与现场实测很一致。     

浊流沉积的CFD模型(英文)

Simulation of the flow and deposition from a laboratory turbidity current, in which dense mixtures of sediment move down a narrow, sloping channel and flow into a large tank. SSIIM CFD software is used to model 3-D flow and deposition. SSIIM predicts the height of the accumulated mound to within 25% of experimental values, and the volume of the mound to 20%～50%, depending on the concentration of sediment and slope of the channel. The SSIIM predictions were consistently lower than experimental values. In simulations with initial sediment volumetric concentrations greater than 14%, SSIIM dumped some of the sediment load at the entry gate into the channel, which was not the case with the experimental runs. This is likely due to the fact that the fall velocity of sediment particles in SSIIM does not vary with sediment concentration. Further simulations of deposition from turbidity currents should be attempted when more complete experimental results are available, but it appears for now that SSIIM can be used to give approximate estimates of turbidity current deposition.     

钱塘江河口细颗粒泥沙起动流速研究

采用泥沙水槽试验研究了钱塘江河口不同粒径的泥沙起动流速。针对室内水槽试验水深条件的局限性,提出了以实测含沙量过程线拐点附近相应的垂线平均流速为泥沙起动流速的方法,得到了水深范围介于0.15～13.6m、中值粒径介于0.002~0.07mm的泥沙起动流速。张瑞瑾、窦国仁公式与沙玉清泥沙起动公式对比结果表明,各公式对于浅水深的水槽试验值均有较高的计算精度,而对于大水深起动流速均明显偏大。以张瑞瑾公式为基础,通过多元回归分析法修正有关系数,建立了适合于钱塘江河口细颗粒泥沙的起动流速拟合公式。     

泥沙干容重的预测计算

从浑水容重与浆体浓度的理论关系式出发,基于微量变化原理,将其应用于床面含泥浓度较高的情况,并进一步将浑水容重与泥沙干容重以及河底当量浓度与浆体极限浓度等联系起来,获得了包含有泥沙粒径、级配等因素在内的非均匀沙干容重计算公式。验证计算表明,计算结果与实测资料基本一致。     

基于GIS的海南洋浦港洋浦深槽稳定性分析

结合地形实测资料,分析了1963~2003年洋浦港海域的地形冲淤变化,结果表明边坡和深槽淤涨速度小,基本处于稳定形势;分析讨论了影响深槽稳定的因素,从洋浦湾潮汐汊道地貌发育的长时间尺度来看已进入稳定阶段;该海域潮流、余流作用小,波浪较弱,泥沙来源少,含沙量低,不存在集中落淤现象;各区沉积速率在0.5～2.0 cm/a,沉积速率低;稳定性理论判断认为整个洋浦湾潮汐汊道系统稳定性好。     

西江流域干流近年水沙变化特征

选取西江干流迁江站、大湟江口站、梧州站、高要站1957—2016年的年径流量与年输沙量数据,采用Mann-Kendall检验法、5年滑动检验法、累积距平法进行定量与定性分析,同时使用模拟退火算法进行非线性回归分析,得出西江流域干流年径流量和年输沙量的变化规律。结果表明:径流量与输沙量年内分配具有一定不均匀性;迁江站的径流量和输沙量呈显著下降趋势,其他站的年径流量变化呈上升趋势、年输沙量呈显著下降趋势。迁江站径流量于2002年发生突变。迁江站、大湟江口站、梧州站和高要站年输沙量分别在1991、1997、1994、1999年产生显著突变。西江干流年径流量变化趋势呈微波动,年际变动幅度较小,年输沙量呈下降趋势,突变点为1990年。     

波浪作用下人工沙滩剖面横向输沙试验研究

随着在滩涂之上建设人工沙滩的举措逐渐增多,人工沙滩剖面横向输沙研究有非常重要的现实意义。在与海岸动力相互适应的原岸滩上建造人工沙滩是较为复杂的问题,并且实际工程中的人工沙滩还受到工程措施的影响,剖面形态较难预测。在原海滩上建造人工沙滩较复杂,它适应了海岸的力量;实际工程中的新滩受工程测量的影响,因此其剖面形状难以预测。针对这个问题,采用物理模型试验的方法,针对受挡沙坝及护岸限制的人工沙滩剖面在不同水位及波浪条件下的形态变化进行试验研究,并应用工程中常用的平衡剖面模型对相对稳定的剖面进行计算比较,得出了形成稳定的剖面形态所需要的条件。试验结果验证了初始岸滩坡度1∶15的适用性,得出了当波浪受结构物影响较小时可以形成均衡沙滩剖面的结论。