2004~2006年奄美大岛以东的琉球海流

基于2004~2006年12个航次的水文资料,用逆方法计算得到了奄美大岛以东AE断面琉球海流的流速和体积流量.再次证实琉球海流具有较稳定的次表层流核结构,流核位于110～600 m深度,并沿AE线分布于27.2°～28.2°N,流核的最大流速为15.1～80.0 cm·s-1. 12个航次的平均流速断面显示了一个完整的次表层流核,其流核的最大流速为21.3 cm·s-1, 流核的垂直和水平尺度分别为800 m 和 30 km. 观测结果表明,2004~2006年之间,琉球海流冬季、春季、夏季、秋季和年平均的流量分别为10.9,10.1,5.9,23.9和12.7×106 m3·s-1,秋季最强,夏季最弱.日本以南黑潮净流量为52.7×106 m3·s-1, 其中源于吐噶喇海峡黑潮和琉球海流的流量平均比为0.40.     

基于物理栖息地模拟的河道内生态流量研究

结合物理栖息地模拟模型的水力学与栖息地模型,以黄河干流兰州-石嘴山河段为研究样区及该河段的关键鱼种黄河鲤鱼为对象物种,以流速及水深二水力学因子进行研究,推求该研究样区兰州、安宁渡、下河沿、青铜峡和石嘴山五断面对象物种的流量与权重可使用面积的关系。通过对上述各断面1975-1985年汛前共11年生态、水文及断面资料的分析计算,归纳出研究断面汛前适合的生态流量分别为195、220、220、220、175 m3/s,计算结果在Tennant法界定的生态流量范围之内。     

西藏天摩沟冰川遥感监测及泥石流触发成因分析

对于有冰川发育的泥石流隐患点而言, 获取冰川动态有助于分析泥石流触发成因.西藏波密县天摩沟是大型泥石流灾害隐患点, 在过去二十年中多次暴发泥石流.本文利用Planet、TanDEM-X和Sentinel-2卫星数据估计了天摩沟冰川2016—2021年间的边界变化、2000—2016年间的表面高程变化, 以及2016—2021年间的流速变化.冰川边界、表面高程和流速变化观测结果均表明天摩沟冰川在2018年7月11日大型泥石流暴发前未发生跃动或崩塌.通过分析高分辨光学影像和气象数据, 认为冰川附近山体崩滑产生的岩屑, 冰川前方的冰碛物和散冰, 以及主沟中上游沟岸滑坡产生的松散物共同组成2018年7月11日泥石流的启动物源, 灾前连续两天降水使得物源含水量达到饱和, 土体抗剪强度降低, 灾害当天持续小雨诱发高位物源启动, 形成泥石流灾害.天摩沟冰川对泥石流发育的作用在于贡献了部分物源和水源.其流速明显高于周边冰川, 主干峰值流速可达0.80±0.02 m·d^-1.冰川高速流动使得高位冰碛物堆积速度快, 而冰川融水使得泥石流降雨启动阈值更低.天摩沟在2018年7月之后没有再发生大规模泥石流, 但是主沟中上游及中游两侧坡体陡峭且岩性松散, 在雨水和冰雪融水作用下极易垮塌.无人机像片显示目前主沟中游沟底已经累积一定量的松散物.同时天摩沟冰川的流动会持续增加高位冰碛物体积.如果沟内物源累积到一定程度, 强降雨仍会诱发泥石流.

     

江苏西洋海域潮流流速剖面参数的相位分析

正确地了解潮流流速、水深、粗糙长度,摩阻流速等随时间变化过程的相位关系,对研究浅海潮流的特性有重要的作用.在总结了潮流摩阻流速确定方法的基础上,对江苏西洋海域的实测资料进行了流速剖面参数计算和相位分析,得出结论:①浅海潮流的摩阻流速达到最大值时间要早于平均流速,并从理论上得到验证;②受海底潮流紊动切应力的影响,从表层到底层的流速沿水深随时间变化,底层的最大流速到达时间比上层及表层的要稍微提前;③在一个潮周期中,达到最大值的时间是先摩阻流速和粗糙长度,然后是流速,最后是水深.     

坡面流速及侵蚀产沙空间变异性试验

在野外放水试验条件下,利用染色法和侵蚀针法分别观测坡面流速和侵蚀产沙空间变异性。结果表明,坡面各横向断面的流速与距坡顶距离之间呈正相关,且相关性随流量增大逐渐变得显著,纵向断面流速的变异程度明显强于横向断面。总体上,上、下坡位侵蚀程度较重,而中坡位最轻;小流量时沉积作用明显,大流量时距坡顶0~2 m范围为净侵蚀区;各坡段侵蚀量与其距坡顶距离之间呈负相关;发生泥沙沉积部位随流量增大逐渐下移,细沟侵蚀量占坡面总侵蚀量的比例随流量增大不断增加。试验条件下流速为0.30 m/s时,细沟侵蚀产沙大于细沟间侵蚀,且坡面侵蚀量迅速增大。随流量增大,流速和侵蚀产沙量呈增大趋势;但在流量较大时,坡面各坡位侵蚀量与流速呈负相关,这可能与坡面中下部位粗颗粒泥沙沉积以及含沙水流的挟沙能力基本达到饱和有关。     

长江口南港底部边界层特征的观测与分析

对长江口2002年和2003年共4个潮周期的数据进行了分析,通过流速对数剖面公式计算边界层参数,并对各个潮周期内的边界层参数的变化规律进行了分析,同时也对悬沙输送可能对垂向水流结构以及边界层参数造成的影响进行了探讨。结果表明,悬沙的时间分布特征对温度、盐度、水体密度的分布格局有重要影响,主要表现在水体的Rf值普遍较高,分层稳定。此外,悬沙也可影响边界层参数,从而对水流结构产生影响。由于水体的层化作用,使层间的摩擦阻力增大,相当于在垂向上产生不同内边界层,因而影响了流速在垂向上的变化。     

ADCP技术发展及其应用综述

声学多普勒流速剖面仪(ADCP)的出现得到了海洋学界的高度重视,它的应用揭示了海流的时空分布特征,能描述流体质点运动状态,被国际海委会定为4种先进的海洋观测仪器之一。全面系统地介绍了ADCP的原理、特点及其历史发展状况,以及应用的情况。随着科学技术的不断发展,以及人类对海洋认识的不断加深,ADCP将向轻便、小巧、精密、智能化且多功能、多用途方向发展,并在智慧海洋及信息化等方面发挥更显著的作用。     

考虑动态汇流路径的时变分布式单位线

针对现有分布式单位线汇流理论未考虑土壤含水量变化引起的时变汇流路径问题,提出动态汇流路径新概念,推求同时考虑降雨强度和土壤含水量时空分布的坡面流速计算公式,引入地形指数刻画流域蓄水能力空间分布,从而获得栅格尺度流域流速分布场,进一步建立不同蓄满状态下流域动态汇流路径集合,最终实现考虑动态汇流路径的时变分布式单位线推求。以龙虎圩和东石流域为实例,通过SCS模型计算产流量,采用本文所提方法进行汇流计算,引入涵盖低流量误差、高流量误差及洪量误差的多目标优化方法率定参数,2个典型流域28场洪水预报结果表明,洪峰流量相对误差在±15%内,峰现时间误差在±6 h之间,纳什效率系数平均值超过0.8,与现有方法相比,所提方法能更加准确地反映汇流时间分布场,提高了洪水预报精度。     

三维浅海流体动力学模型的流速分解法

以一个差分-微分方程导出了含有局部惯性项的三维浅海流体动力学流速分解模型的公式,将水平流速分解成4个分量——梯度流、风海流、线性惯性流和非线性惯性流.各流速分量的无因次垂向剖面采用变分-有限元方法求解,并单纯组成了风暴潮位的抛物型方程,从而使模拟计算类似于超浅海风暴潮所用的方法.最后,基于上述流速分解方法对渤海风潮作了数值研究,比较了各种效应的影响,得到了一些有意义的结果.     

临城县兴业矿业引水工程防洪评价及影响分析

临城县兴业矿业有限公司为满足生产的需要,决定从二十多公里之外的临城水库引水;引水工程跨越泜河北支,按二十年一遇的防洪标准进行设计、施工;经过设计洪水计算泜河北支二十年一遇的最大洪峰流量为1409 m3/s、当发生20年一遇洪水时,泜河北支断面最大冲刷深度为1.36 m;该引水工程不会对泜河北支的洪水流势、流态产生影响,对现有的水利规划和防洪标准基本无影响。