蜿蜒河流横向摆动及河谷地形沉积过程数值模拟

基于河弯水流运动的线性理论以及河谷地形沉积的概念模型建立了蜿蜒河流横向摆动及地形沉积过程耦合数学模型,模型中对传统的河岸侵蚀模式的线性理论进行改进,建立了非线性的河岸侵蚀模型.实际应用表明,模型能够较好地模拟河流大尺度的演变过程以及地形沉积发展的过程.     

蜿蜒性河流演变机理研究

从宏观规律入手,采用概化方法研究了蜿蜒性河流的演变机理。在观察分析蜿蜒性河流演变规律的基础上,提出了弯曲河流的演变过程,即河流演变初期表现为沿轴线左右摆动,因受柯氏力的影响轴线逐渐弯曲,由于摆幅的增大和轴线曲率半径减小,使河流呈现出由顺直-微弯-蜿蜒-裁弯的演变过程。     

天津滨海新区全新世沉积特征和沉积过程

从地貌、沉积和年代等方面分析了天津滨海新区的形成演变过程。研究区中部和南部主要为不同时期的古黄河三角洲,每期古黄河三角洲发育时均形成前三角洲、三角洲前缘和潮间带等沉积层序,三角洲的不同部位分别形成河控三角洲和潮控三角洲,三角洲废弃后,形成三角洲平原—贝壳堤—滨海沙坝的地貌体系。研究区北部的沉积层序和地貌特征反映了少泥沙河流在海洋动力逐渐减弱条件下的河海相互作用过程。     

浅谈河势控制

自然河流时刻都处在调整与演变过程中,冲积性平原河流表现尤其突出。在不同的来水来沙条件和河床边界条件的长期相互作用下,塑造了顺直微弯单一河型、蜿蜒型、分汊型和游荡型4种基本河型。各种河型具有不同的演变规律。在演变过程中,往往发生从量变到质变的冲淤变化。如游荡型河道主流变迁,蜿蜒型河道撇滩裁弯,分汊型河道主支汊易位等现象。这些变化有的对人类有利,有的则对人类不利甚至带来巨大的灾害。     

钱塘江河口沙坎演变的数值模拟研究

运用Delft3D软件模拟钱塘江河口沙坎的形成演变过程,探讨钱塘江河口沙坎的演变机理.将钱塘江河口概化为喇叭形,假定底质泥沙粒径单一,不考虑波浪作用,在径流和潮汐的作用下,建立钱塘江河口沙坎演变的数值模拟,重现沙坎演变的过程.钱塘江河口沙坎的形成演变主要受水动力、泥沙输运、河床演变三者非线性相互作用的控制.流域来水与外海潮汐的相互作用为沙坎提供了水动力条件,外海巨量泥沙输入为沙坎形成提供了丰富的泥沙来源.     

潮汐通道系统动力地貌演变的数值模拟研究进展

潮汐通道系统在我国及世界都有广泛分布,其动力地貌演变过程具有较强的特殊性和复杂性.本文从潮汐通道系统动力地貌演变数学模型的底床状态、水动力、泥沙输运和地形更新等模块方面,系统总结了国内外近几十年来主要研究进展,特别是对潮平均法、地貌快速判定法、联机法和并行联机法等几种不同的地形更新方法及其动力地貌模拟效果进行了重点分析与探讨,指出波流共同作用下的泥沙运动与不同时空尺度的动力沉积过程的耦合是未来研究的重点和方向.     

河流演变综合评价研究

河流演变是河流形态、功能等要素在自然和人类活动双重作用下发展变化的过程,对区域社会经济有直接影响。在国内外相关研究的基础上,系统剖析河流演变内涵;针对现阶段河流演变研究多集中于单要素、单因子的问题,提出了河流综合演变度概念,耦合河道形态、水文、水生态3方面特征建立河流演变综合评价指标体系,构建评价方法及模型,并以辽宁省浑河干流为例进行实例研究。结果表明:建立的指标、方法及模型可对河流演变程度进行科学定量评价,其结果对河道治理等工作具有参考价值。     

城市河流生态适宜性平面蜿蜒度确定方法研究

以北京市南沙河为例,从河流生态和行洪安全的角度出发,对城市河流进行探讨分析,旨在确定适宜城市发展的河流平面蜿蜒形态,为城市河流的规划发展提供理论依据。基于河流生态系统结构功能整体性概念模型,选取流速、水深作为特征性指标,以AUTOCAD散点构建南沙河老牛湾附近河段的不同平面蜿蜒形态数据,利用MIKE21模型对所构建的平面蜿蜒形态进行水动力模拟,并对其模拟结果进行梳理。根据系统分析法探讨城市河流不同平面蜿蜒形态与流速水深分布多样性、所选特征鱼类适宜生存流速水深以及河流的行洪安全要求三方面之间的关系,从而确定了蜿蜒度为1.4的平面形态对南沙河老牛湾附近河段的发展建设更为有利,明确了城市河流生态适宜性平面蜿蜒度的定义。     

大沽河河道整治的准三维数值模型

大沽河下游河道蜿蜒曲折,淤积严重,河流动力数学模型对于选择合理的防洪减淤及蓄水通航措施具有重要意义。采用准三维水动力模型、全三维泥沙动力和河床演变模型,建立了青岛大沽河三维河流动力学模型。模型通过静压假定降低了三维模型的计算量,同时也反映了水流垂向流速差异及其对河床冲淤的影响。模型验证结果表明,洪水位和输沙总量的计算结果合理,模型可用于大沽河口的洪水和泥沙输运规律研究,为大沽河河道整治中选择最优闸坝位置、堤防形态、橡胶坝宽度以及码头断面形态优化等提供建议,实现防洪减淤、蓄水通航的最大效益。     

国内外河流（网）非线性动力系统防灾分形理论研究综述

河流(网)非线性动力系统发展一般遵循"相对稳定—混沌—无序—分形自组织—恢复相对稳定"的变化规律,演变过程表现出一定的混沌分形特征。从长序列水文过程分形、洪水分期分形、河流形态演变分形、洪灾时序及频次分形、水文多尺度分形等5个方面,分析探讨了国内外河流(网)动力系统防灾分形理论研究动态及趋势展望。提出水利智能分形复合理论、流域多尺度洪灾分维动力机制、河型转化分维判别标准、河流演变复合参数分形特征与物理机制、堤防灾变系统演化分形混沌理论、水文多尺度智能分形与决策支持等方面是分形混沌学与水科学、灾害学及人工智能学交叉发展未来取得重要突破的关键方向。