水动力学条件对鱼类生长影响的试验研究

以鲫鱼为研究对象,将其放入流速渐变环形水槽的不同水动力分区中进行实验,研究水动力学条件对鱼类生长的影响。通过对水槽流场的三维数值模拟,得到其中与鲫鱼生长相联系的水动力学细部特征,将模拟结果与实测流场数据比较分析,结果可靠。细部特征采用流速、流速梯度和动能梯度3个水动力学特征量进行量化分析,并结合鲫鱼相对日增长率,得到鱼类生长与水动力学特征量之间的定量关系。流速对鲫鱼有一个短期的胁迫作用,0.20m/s流速比较适宜鲫鱼的生长;鲫鱼的体重相对日增长率随着水流动能梯度增大而下降,两者呈现负相关性,0.009J/(kg·m)为鲫鱼生长所需动能梯度的一个阈值。通过量化鱼类生长对水动力学条件的需求,可为生态水利规划提供定量化的依据。     

基于MODIS数据的额尔齐斯河上游河冰物候研究

额尔齐斯河发源于中国新疆阿尔泰山南坡,是中国唯一流入北冰洋的河流.随着中俄"冰上丝绸之路"提出,额尔齐斯河通航具有重要意义,监测其河冰物候变化显得尤为必要.本研究基于2001—2018年MOD09GQ第2波段数据,分析了额尔齐斯河布尔津至斋桑泊段每年河冰物候信息,包括开始封河时间、结束开河时间、冰/雪最大覆盖时间、冰期...     

水信息学及其进展

水信息学是一门新兴学科,是以信息技术为支撑,综合考虑社会、环境、经济等方面的因素,对水体中的一切人类活动所造成的后果进行分析判断的一门交叉学科.为加深对水信息学的认识,使其在现代水利工程建设中发挥更大作用,探讨了水信息学的由来、主要研究内容及其发展历程,并对其发展趋势进行了展望.不难看出,国内的水信息学虽发展迅猛,但与...     

1981—2009年辽宁省河流封冻期特征及对气候变暖的响应

利用辽宁省1981—2009年主要河流冻结和解冻日期观测资料,分析河流冻结日期、解冻日期、封冻期的变化特征及其对气候变暖的响应。结果表明,辽宁省各流域河流平均冻结日期最早出现在11月3日,最晚在11月15日;河流平均解冻日期最早出现在3月15日,最晚在3月30日;平均封冻期为120～146 d。1981—2009年河流冻结和解冻日期分别呈显著的推迟和提前趋势,封冻期呈显著减少趋势;冻结日期的早晚受11月最低气温的影响较大,同年3月地面温度的升高对解冻日期的提前影响最大,封冻期的长短对11月至次年3月平均气温的变化最为敏感。     

弯道取水口河冰运动特性及导冰筏优化设置

采用DynaRICE二维河冰模型模拟弯道及其取水口附近的水面冰运动和堆积过程,探讨弯道取水口导冰筏的优化设计。该模型耦合了水动力方程和冰动力方程,分别采用有限元法和光滑粒子流体动力学法对水动力方程和冰动力方程进行求解。模拟得到弯道取水口处水流水力特性、不同角度导冰筏下河冰运动规律及其受力情况。结果表明河冰靠弯道凹岸一侧运动,并在取水口附近及其下游堆积,横向环流对河冰运动影响可忽略,取水口上游设置角度和长度合理的导冰筏可有效阻止河冰进入引水渠。但是,下游也需设置导冰筏来防止河冰在取水口下游堆积及向上游延伸到取水口。     

模拟植被覆盖条件下坡面流水动力学特性

利用人工模拟植被试验,系统研究了6个坡度和10个流量、5种覆盖度条件下坡面流水力参数水力要素关系及阻力的变化特征,以期揭示坡面植被水流阻力的内在规律性.结果表明:流态指数随植被覆盖度的增加而显著增加,相同植被覆盖度下,试验坡度对其影响并不显著.各试验工况下,水流流态主要分布在"虚拟层流区"和过渡流区,未达到紊流区.随试验坡度的增加,水流流态由缓流向急流区域延伸,而随覆盖度的增加,流态向相反方向延伸.植被覆盖条件下坡面水流阻力与雷诺数的变化规律并非呈单调增加或者单调递减的趋势,而与植被覆盖度紧密相关,当植被覆盖度较低时,阻力系数随雷诺数的增加而减小,而覆盖度较高时,阻力系数随雷诺数增加呈线性增加的趋势.     

人工湿地水力学特性研究及进展

人工湿地水力学特性研究的意义在于揭示湿地处理污水的内在机理,了解人工湿地水流流态和污染物降解行为等错综复杂的反应过程,可对湿地的设计、运行和出水水质预测做出完全准确的计算和评价。人工湿地水力学特性研究内容包括水力停留时间、水力传导率、容水量、水量流态等因素,研究方法为采取示踪剂试验,常用的示踪剂为NaCl、红色玫瑰精染料(RWT)及同位素。研究植物对湿地水力学特性的影响是当前的研究热点之一。     

吕宋海峡深层水体体积输运的诊断分析

使用WOD09, WOA05, WOA01和SODA四种水文数据,利用水力学理论对吕宋海峡的深层水体体积输运进行了估计。结果表明：由于忽略了摩擦和地形等因素的影响,水力学理论得到的输运结果是深层体积输运的上限。不同数据以及吕宋海峡东西两侧选取的不同区域,都对水力学理论的体积输运估计存在显著影响。SODA数据在吕宋海峡附近的深层海区存在偏差,得到体积输运估计明显偏大,因而不适用于水力学理论进行吕宋海峡深层水体体积输运的估计。为对于南海的环流、混合及生态环境存在重要影响的吕宋海峡深层水体体积输运进行合理估计,对利用水力学理论估计深层水体体积输运的研究方法做了进一步探讨。     

坡沟系统坡面径流流态及水力学参数特征研究

利用变坡度坡沟系统概化模型和人工模拟降雨试验,定量分析了在60、90和130mm/h降雨强度下坡沟系统坡面径流流态及水力学参数特征。结果表明,上方汇水和降雨强度的增大使坡沟系统水流雷诺数和弗劳德数呈明显增大,水流流态由缓流演变为急流,坡面水流阻力系数明显减小,从而使坡沟侵蚀产沙量显著增大。     

交叉裂隙水流N-S方程有限元分析

运用有限元理论从N-S方程(Navier-Stokesequation)出发,研究了交叉裂隙水流的基本特征.通过有限元计算结果与传统网络水力学算法及实验成果的对比分析,论述了在裂隙渗流分析中,传统网络计算方法的近似程度完全能为工程要求所接受.网络裂隙渗流分析计算时,不必再单独考虑裂隙水的偏流问题.