云梦泽与荆江三角洲的历史变迁

本文通过对大量地质地貌、考古和文史资料的综合考证与分析,讨论了(1)云梦泽的形成、范围与兴衰历史;(2)荆江三角洲变迁的过程、阶段与特征;(3)荆江三角洲与洪涝灾害;(4)江湖历史变迁与问题思考等。     

1960s以来白洋淀水文、环境、生态演变趋势

白洋淀是我国华北平原最大的浅水湖泊湿地,享有"华北之肾"、"华北明珠"等美誉,对维持京津冀大城市群的区域生态系统平衡和保持生物多样性发挥着生态安全屏障作用.长期以来,高强度人类活动导致入淀水量锐减、水体污染严重、生物多样性减少、生态系统功能衰退,"明珠"失去了应有的光泽.结合历史文献资料和课题组长期在白洋淀的监测结果,本文系统地梳理了自1960s以来,白洋淀的水文、水环境和水生态演变历程,并分析了导致一系列演变发生的可能原因.随着区域经济的发展,人类活动增强,白洋淀区域水量、水环境以及生态质量自1960s以来逐渐退化.近20年来,随着一系列环境治理政策和生态补水工程的实施,白洋淀水质恶化趋势得到了一定的遏制.2017年,中共中央、国务院宣布设立雄安新区,其"以水定城"的理念突显白洋淀作为新区中心的重要性,白洋淀环境与生态治理工作任重而道远.本文的工作以期能为新时期白洋淀的环境生态治理提供依据和支持.     

城市化地面二维浅水模拟

城市地区存在密集的建筑,采用传统二维数值模拟方法模拟城市洪水,需要提取城市复杂的建筑物作为计算边界和加密计算网格,难以应用于大尺度城市洪水模拟。为此,引入容积率系数修改原始二维浅水方程,以反映建筑物对城市洪水演进的影响,并采用人工逆风通量向量分裂有限体积法构建数值计算模型,求解修改后的二维浅水方程。为了检验模型,采用两个算例进行验证,并对计算结果对比分析。研究表明,该模型不需要进行建筑边界提取和精细计算网格,精度上,完全能够满足大尺度城市洪水模拟精度要求。     

基于非静压模型的波浪空间聚焦研究

为研究波浪聚焦特性,分析极端波浪的产生机理,采用非静压模型通过数值模拟的方法对波浪聚焦的影响因素进行了详细研究。本文采用SWASH非静压波浪模型,模型垂向均匀分三层以保证足够的色散精度以及非线性精度来高效准确的模拟波浪在变化地形上的传播。研究发现在最大波浪未发生破碎时,波浪在半圆形凸起斜坡浅滩上传播,波浪聚焦是波高增大的最主要原因。初始kR(波数与浅滩半径乘积)值对波浪在该地形上的聚焦特性有着重要影响。初始kR越大,最大波高位置距聚焦地形坡脚的距离越远。当kR在1.4π~4.05π之间时,随着kR的减小,最大相对波高先增大后减小,当kR=2.45π时,最大相对波高达到极大值,可达2.48倍初始波高。     

坡度对海底斜坡瞬态波浪响应及其滑动失稳特征影响研究

波浪作用下海底斜坡滑动稳定性分析中,一般未考虑海底坡度引起的波浪浅水效应,即不考虑波浪在斜坡面上的变形导致的波压力变化,降低了其计算结果的可靠性。本文基于沿斜坡面传播的线性波浪理论,考虑波浪的浅水效应,利用波浪与重力作用下海底斜坡的有效应力场,计算海底斜坡滑动稳定性安全系数。在验证海底斜坡滑动稳定性计算结果可靠性的基础上,分析了坡度对海底斜坡瞬态波浪响应及其滑动失稳特征的影响。结果表明,由于波浪沿斜坡面传播的浅水效应,相对于水平海床,波浪作用下斜坡最大瞬态应力和孔隙水压力随着坡度的增加基本呈线性增加趋势,最大水平位移呈非线性增加趋势;相比于坡底水平段海床的滑动区,斜坡面上滑动区的深度和水平方向滑动范围均有所增加,且坡度越大,这种效应越显著;相比于饱和海床,非饱和条件下,坡度对斜坡体滑动特征的影响程度有所降低。     

基于浅水三角洲沉积的供源差异与砂体分布空间配置关系——以松辽盆地长垣西部葡萄花油层为例

为明确松辽盆地长垣西部葡萄花油层前缘河道砂体受不同因素影响的发育特征及其差异,根据测井 、岩心等资料,结合多种矿物含量分析交汇,定量识别长垣西部地区受水动力条件、供源成分及方向影响的不同物源交汇范围,根据相对湖平面变化和物源供给等方面的耦合关系,以水下分流河道砂体为骨架,分析不同供源方向沉积成因的砂体岩相组合及发育特征...     

珠江三角洲千年尺度演变的动态平衡及其唯象判据探讨

本文从学科交叉需要审视"平衡态"这一重要的基本概念在若干学科,包括河口海岸学的异同,简述6 000~2 500 a BP珠江河口三角洲主要动力沉积结构演变。在形态动力模型PRD-LTMM基础上选取水深-面积作为系统表征变量,分析不同子系统的统计特性并构建各自的信源概率空间,计算子系统水深信息熵的时间序列。通过比较沉积动力结构演变和地貌信息熵序列,发现地貌信息熵可以作为在给定意义上的系统"形态动力平衡"的唯象状态函数。     

不规则波在筑堤珊瑚礁上传播的大水槽实验研究

基于大比尺波浪水槽模型实验,开展了不规则波在建有防浪堤的珊瑚礁陡变地形上传播变形规律的研究。采用弗劳德相似准则,通过1∶20的物理模型实验,模拟了不同水位和波高周期条件下,波浪从深水(d/L_01/2)到极浅水(d/L_0 1/50)的传播-破碎-壅水过程。实验测得了陡坡19 m水深和7 m水深的浅水变形系数,结果表明波浪在陡变地形上的浅水变形系数与缓坡地形差别较大,且在一定范围内随相对水深的减小而减小;随着传播距离的增加,高频能量不断减小,能量会向低频转移,产生10倍以上入射波周期的低频波浪,且越靠近防浪墙,低频能量越大,水位壅高越大;利用低通滤波技术,测得了礁盘上壅水显著,结果表明防浪堤前的平均波浪增水与外海入射波高的平方成正比。     

白云凹陷北坡珠江组下段陆架边缘三角洲特征及其主控因素

为了明确白云凹陷北坡珠江组下段陆架边缘三角洲的形成演化阶段及其主要控制因素,采用地震沉积学、层序地层学的相关理论和方法,结合钻测井数据、地震反射结构特征和均方根振幅属性等资料,在前人研究的基础上对该陆架边缘三角洲的识别特征、演化模式和控制因素进行了重新认识和探讨分析。结果表明:陆架边缘三角洲在顺物源方向具有高角度斜交型前积反射,缺乏顶积层的海岸平原相,其前端发育盆底扇沉积;垂向沉积序列以多期反旋回的前三角洲、席状砂、河口沙坝和水下分流河道的叠置为特征,发育陆坡区常见的生物扰动、泥质条带变形和滑塌、滑动现象;珠江组下段陆架边缘三角洲形成于强制海退体系域时期,并伴随着盆底扇的发育,而低位体系域时期主要发育斜坡扇和低位楔状体;构造活动促使白云凹陷北坡在珠江组下段时期形成稳定分布的陆架坡折带,珠江组下段时期古珠江携带的充沛物源和该时期强烈的海平面下降使碎屑沉积物能够进积至陆架边缘,甚至陆坡地区形成陆架边缘三角洲沉积。