长江口南汇东滩水动力条件变化的数值预测

南汇东滩紧邻长江口主要排沙通道南槽而成为泥沙沉降的一个重要部位,为促淤围垦提供了有利的滩地和来沙条件,是上海市规划围垦的重点区域。目前上海已在南汇东滩开始实施围垦工程,围垦工程改变了长江口南汇岸线,也改变了南汇东滩的水动力条件。为了解围垦工程实施后水动力条件的变化,采用二维潮流数学模型模拟南汇东滩促淤围垦工程实施前后流场的变化,探讨围垦工程对邻近水域水动力产生的影响,为预测圈围工程实施后南汇东滩变化提供水动力学依据。     

长江口南汇边滩的演变及其沉积动力机制

南汇边滩是长江口、杭州湾以及外海三者交互作用的特殊地带。根据不同时期海图对比分析发现,南汇边滩北冲南淤,逐渐向东南方向伸展,平均速率为30m/a。通过初步的机制探讨认为,南汇边滩有径流输沙和涨潮回输泥沙的双重补给,加上适宜盐度的絮凝,沉积速率较大,在滩面淤高的同时向水平方向扩展,但北侧受南槽落潮水流南偏的作用而不断冲刷,东侧突出的沙嘴受外海风浪的强烈作用难以东扩,南侧受杭州湾口近东西向的涨落潮流作用,在这些动力泥沙的综合作用下,导致南汇边滩向东南方向伸展。     

三峡水库初期蓄水对长江口淡水资源的影响

2003年6月1~15日和同年10月20~31日三峡水库进行了初期蓄水。6月份水库蓄水后使下游大通流量减少了37%,长江口的淡水资源的持续时数降低了40%,最大盐度增加了3倍,平均盐度增加了6倍;10月份水库蓄水使大通流量减少了1/2,淡水资源的持续时间呈现下降趋势,最大盐度增加了3倍左右,平均盐度也有类似的表现。再从流量的沿程变化、流量的变化程度、影响河口淡水的持续时间、河口淡水资源影响因子方面进行了讨论,认为三峡蓄水是这两次河口淡水资源减少的主要原因。     

利用浅层地下水缓解淡水资源短缺的探讨

浅层地下水在平原地区广泛存在,但因普遍受到污染,多年来利用程度很低。通过对衡水市水资源进行调查,从水质、水量及经济等方面探讨了利用浅层地下水的可行性。在淡水资源相对短缺的情况下,浅层地下水的开发利用节约了深层淡水资源,减缓深层地下水位下降,不会造成地面沉降,浅水工程投井下投资小,建设用期短,所以无论从生态环境还是经济方面看,浅层地下水开发利用是可行的。     

长江口岸带冲淤及后备土地资源的沉降效应——以上海崇明东滩为例

长江口入海泥沙的淤积是上海后备土地资源的重要来源,分析岸带冲淤的演变．有助于对岸带经济圈特别是围垦促淤地区因经济工程活动引发的地面沉降问题的剖析。本文以上海崇明东滩为例,分析30年来的冲淤变化及未来趋势,并据此对新近沉积土的地面沉降效应作简要阐述。     

近年长江口北支涌潮变化及其成因分析

长江口北支的围垦使北支上、中段形成了河宽沿程变率较小的弯曲河槽,沿北支北岸的深槽水深条件得到改善,减弱了涌潮发生的条件,导致青龙港涌潮自2003年以来大为减弱。通过引进局部地形指数,建立了局部地形指数与青龙港平均涨率之间的良好相关关系。研究表明,青龙港平均涨率的年际变化与人类活动(围垦)在北支的进程以及青龙港附近的局部地形变化相应,并认为对于复式断面,采用全断面水力指标并不能很好地反映局部地形对涌潮的影响。由于长江口北支涌潮的近年变化将对长江南、北支分流点水域的河床演变产生重大影响,因此本研究对北支的航道整治和岸线开发利用具有现实意义。     

长江口九段沙下段冲淤演变水动力机制分析

概述了长江口深水航道整治一期工程及工程对九段沙下段地形冲淤的影响.根据已建立的σ坐标系下三维非线性水流数学模型,用新测水文资料对模型进行验证.利用所建立的模型,结合由现场测量得到一期工程前后九段沙下段近期地形演变,数值模拟了北槽区域流通量、底层欧拉余流和北槽中下段平面水流特征,以综合分析北槽水域水动力变化对九段沙下段地形冲淤变化的影响.     

径潮动力对长江河口滞流点的影响

为研究三峡蓄水后滞流点的时空变化规律,应用ECOMSED模型模拟长江河口在不同径流、潮流作用下的水流动态过程。结果表明:北支大洪水期下移幅度大,涨潮动力强劲,随潮流变化大;南侧变化幅度整体较北支小,随径流的变化幅度自大至小依次为北港、南槽、北槽;随潮流的变化幅度自大至小依次为南槽、北港、北槽。滞流点随径、潮条件变化时,受地形影响明显,三峡蓄水后,径流变化范围缩小,引起不同地貌单元滞流点范围不同程度的缩小,可据此认为,与滞流点位置一致的最大浑浊带范围呈现减小的趋势,由此可能引起最大浑浊带和地貌调整。     

海河平原东部地区地面沉降机理与趋势

海河平原东部地区是中国水资源最紧缺的地区之一。地下水开采量占该地区供水总水量的60％以上。深、浅层地下水超采量均超过500亿m^3。该区也是山前拦蓄地表径流最高的地区,大小水库达1820多座,拦蓄能力320亿m^3,控制山区流域面积近90％。在地下水补给源减少与大规模超采地下水的综合作用下,造成平原区河流干涸、地下水水位持续下降、含水层疏干及地面沉降等环境地质问题。同时诱发了含水层之间强越流渗透以求动力场平衡问题,第四系松散地层出现垂向压密而导致地层塑性变形。在滨海平原区,区域性地层垂向压密变形存在缓慢发展趋势。研究表明,地面沉降致灾过程至少存在3个阶段,即自然沉降机制阶段、缓变劣变质变阶段以及快速衰变破坏阶段。缓变劣变质变阶段是采取措施减灾最佳时期。     

山西省大同市水资源紧缺原因分析与对策研究

大同市水资源十分紧缺，供需矛盾较为突出，造成这种状况的原因多种多样。文章从历史到现在，从自然到人为，从不同侧面对大同市水资源紧缺原因进行分析研究，归纳出用水结构不合理等7个主要方面的问题，并在此基础上提出了调整产业和用水结构等5点建议和意见。研究表明，虽然大同市水资源相对匮乏，但没有合理充分利用，水资源还有相当大的潜力。只要转变观念，认识到位，并将先进的、科学的方法和手段运用于大同市水资源的开发、利用、管理和保护，大同市水资源管理中存在的问题可望得到解决。     

长江下游潮流界变动段三益桥边滩与浅滩演变驱动机制分析

潮流界变动段的边滩与浅滩演变关联性强，同时受径潮流水动力、供沙来源及人类活动等多重影响，是航道治理与疏浚维护的重点河段。通过对三益桥河段1976—2017年期间河床冲淤、汊道分流比、三益桥边滩及浅滩演变过程的分析，明确三益桥边滩及浅滩演变的驱动机制。2012年以来三益桥边滩12.5 m水深以浅滩体体积为增大态势，大水年份边滩以淤积为主，设计航槽及深槽以冲刷为主，中水年份边滩淤积厚度小于深槽。上游五峰山弯道河势稳定，具有阻隔上游和畅洲河段河势、汊道分流比调整等传递作用，三益桥边滩淤涨（长）与上游和畅洲河段河势及汊道分流比调整的关系不显著，主要与流域来流流量大小及过程、上游河道冲刷供沙等相关。洪季三益桥上浅区碍航程度大于枯季，汛前中水流量（大通水文站流量介于26 000~34 000 m³/s之间）持续天数长的年份碍航程度大于大洪水年份同时期；因此，流量过程决定边滩与浅滩的冲淤分布，中水流量持续时间长短及供沙量大小决定三益桥边滩淤积量及浅滩碍航淤积量。     

长江中下游河道冲淤演变的防洪效应

近年来长江中下游来沙量持续减少，河道面临长距离、长历时的冲淤调整，河道蓄泄关系发生变化，对防洪造成影响。在长江中下游河道冲淤及其蓄泄能力变化预测成果的基础上，对比计算了现状和未来河道蓄泄能力条件下，遇1954年洪水，长江上游水库防洪调度和中下游地区超额洪量的变化情况。结果表明，未来随着长江中下游河道进一步冲刷，河道槽蓄容积增加，相同防洪控制水位下的河道安全泄量增大，三峡水库在进行防洪调度时可下泄流量增大，总拦蓄洪量减小，长江中下游地区总超额洪量减小，但超额洪量在地区分布上存在从上游向下游转移的情况。     

长江中下游江湖蓄泄关系实时评估数值模拟

以长江中下游防洪系统为对象,将面向长江中下游防洪规划论证需求的水沙数学模型转化为面向长江防洪系统防汛方案评估需求的长江中下游蓄泄关系实时评估数学模型.为适应实时蓄泄评估快速、准确的要求,提出了基于水动力学的循环滚动计算模式、实时校正模式和实时防洪调度的试验机制.实现了水文学实时校正方法与水动力学数学模型的耦合,建立了基于水动力学的实时校正模式.为了满足长江中下游江湖蓄泄关系实时评价的需求,探讨了洪水模拟与分蓄洪调度模式的耦合.通过长江中下游防汛期间的试运行,较好地解决了防洪措施蓄泄关系评估和工程优化调控模式等关键难题,为防洪规划方案的制定和实时洪水调度方案优化提供了定量的依据,主要成果已应用于长江中下游防洪规划和防汛调度方案中.