基于水文水力计算的分汊型河段堵汊工程防洪影响评价

探讨分汊型河段堵汊工程的防洪影响评价的方法。依据分汊型河段堵汊工程的特点,结合相关防洪影响评价报告编制规范,首先,从整理堵汊工程及其所在河道的基本资料入手,分析河道的历史及未来的演变趋势,进而进行堵汊工程的防洪影响评价计算,得出防洪影响评价结论,最后对修建该工程的评价结论提出防治与补救措施,以期为今后同类建设项目的防洪影响评价提供参考和借鉴。     

分汊与游荡型辫状河储层构型研究: 以苏丹FN油田为例

辫状河储层构型研究对预测剩余油分布有重要作用,但目前国内外学者对辫状河储层构型的研究多停留在笼统的辫状河模式上,对不同类型辫状河的构型研究较少。本文在文献调研和露头观察的基础上,对分汊和游荡两种类型的辫状河分别进行研究。以苏丹FN油田为例,依据“层次约束,模式拟合和多维互动”的构型解剖思路,综合岩心和测井资料分别对分汊与游荡型两种辫状河进行构型单元解剖,从单一辫流带砂体厚度、隔夹层发育规模、心滩坝与辫状河道发育规模及关系、落淤层与沟道发育规模及模式等方面入手,分层次定量计算不同河型构型单元的发育规模,探讨不同规模构型要素对剩余油形成与分布的控制作用。研究发现分汊型辫状河单一辫流带砂体厚度小于游荡型辫状河,连片分布的隔层稳定性强于游荡型辫状河;分汊型及游荡型辫状河都广泛发育心滩坝、辫状河道等砂体,规模和形态类似;分汊型辫状河心滩坝被河道下切完全,内部发育落淤层与沟道沉积,两者分期孤立分布或同期切割分布;游荡型辫状河心滩坝内镶嵌着规模较小的辫状河道(沟道),落淤层较不发育。最终总结了构型界面渗流屏障在垂向上影响剩余油分布的5种模式,以及构型单元渗透性较差处如心滩坝边部、泥质(半)充填河道等易形成剩余油富集。     

天然河道洪水水面线推算中几个技术问题及处理方法

天然多沙河道水面线的升降与河道平面形态、过水断面形状、河床粗糙度及河床植被、河床的扩展及收缩、河床组成及其冲淤变化等众多因素有关。以南水北调中线总干渠交叉河道水面线推算为例,分析了天然多沙河道水面线推算中尚需注意的几个技术问题,提出了解决问题的思路和具体的处理方法,具有示范作用,对类似河流的洪水水面线推算有一定的借鉴意义。     

山溪性强潮河口分汊河道演变机制——以瓯江江心屿河段为例

山溪性强潮河口是中国东南沿海的一种典型河口,水动力强劲、泥沙运动活跃,对人类活动响应迅速。自然条件与人类活动共同驱动下山溪性强潮分汊河道演变机制尚需进一步研究。以径潮流作用下滩槽演变剧烈的瓯江江心屿分汊河段为例,采用实测资料分析与二维水沙数学模型计算的方法,分析了20世纪70年代以前自然演变、70年代至90年代末上村丁顺坝建设影响期、21世纪以来人工采砂等影响下的河道演变机制。结果表明,丁顺坝建设等人类活动改变了该河段自然条件下主支汊周期性交替的演变规律;21世纪以来人工采砂等造成河床大幅下切,近20 a来潮差增大0.5 m、涨潮流量增大约47%,分流与分沙不均匀性分别减弱0.08～0.30和0.28～0.54,涨落潮流速差异减小,有利于减缓支汊萎缩态势,河道演变机制受到自然-人类活动双重因素主导。研究成果可为类似河流演变和保护利用提供借鉴。     

基于计算流体动力学的不同流量比两股射流水垫塘的消能特性研究

为研究不同流量比的两股射流入射水垫塘后的消能特性,选用非定常不可压缩流动的N-S方程和RNG k-ε紊流模型,采用VOF(Volume of Fluid)法结合溪洛渡双曲拱坝水垫塘进行了数值模拟,分析了流量比对水垫塘底板的冲击压力、临底速度、流态特征影响,并定量研究了流场内时均动能的衰减规律。研究表明,随着上游水股射流流量的减小,上游水股对底板的冲击压力在逐渐减小,由上游水股产生的动水垫作用逐渐减弱,使得下游水股对底板的冲击压力在逐渐增大;水垫塘流场呈现为具有动水垫效应的单股射流和动水垫效应微弱的单股射流两种形态。定量计算结果表明:对于上游水股射流,时均流速梯度较大,时均动能衰减较快,且随着上游水股射流流量减小,时均动能衰减速度加快,而下游水股射流的时均流能量比值和时均消能率总体小于上游水股射流消能率。     

基于错峰型洪水的伊洛河交汇区水动力特性

采用平面二维水动力数值模拟方法,对伊洛河交汇区河段的错峰洪水特性进行了系统分析,讨论了洪水水位、流态及两支流的相互影响,结果表明:数值模拟成果与实测数据有很好的一致性。研究发现:交汇区流场呈现马鞍形水面形态,并随流量增大向下游推进;错峰洪水过程中强势支流产生的漫滩水流对弱势支流形成壅堵,交汇区水动力要素与流态均与强、弱支流流量比有明显的关联性,交汇点下游的螺旋流结构与转向受当时强势支流控制;错峰洪水使交汇区水位随时间变化呈现三段式二次曲线特征,在两洪峰期间交汇区保持高水位的时间比单峰或同峰长5~7倍;错峰洪水使交汇区洪水位与流量形成特殊的Y型曲线关系,在两个洪峰点附近,水位与汇流比的对应关系出现前、后两个拐点。