水库排沙调度优化模型

在分析水库排沙调度机理的基础上建立了水库排沙调度优化模型,以遗传算法作为寻优算法,并用BP神经网络拟合一维水沙数学模型计算成果的方法简化了泥沙淤积计算,使得所建模型得以有效求解。以三峡水库为例进行优化,结果表明,利用所建立的模型和求解方法可以有效优化三峡水库的排沙调度,在保证淤积不增多的基础上大大增加了发电效益。     

长江澄通河段河床冲淤对流域减沙的响应

为研究潮汐河道不同区段在流域来沙减少条件下的冲淤响应机制,以长江澄通河段为例,根据水动力特性将其划分为江阴—天生港和天生港—徐六泾两段,结合1950—2014年的水沙资料及2005—2014年的地形资料,比较两段冲淤对流域减沙的响应差异。结果表明:上游江阴—天生港段对流域减沙敏感,较快地由淤积转为冲刷;下游天生港—徐六泾段1998—2004年期间受洪季平均径流流量减小、潮汐顶托作用相对增大的影响,冲刷速率为减小趋势,2004年以后受洪季平均径流流量增大、潮汐顶托作用相对减小及流域来沙持续减少的共同影响,冲刷速率为增大趋势。使得潮汐动力对天生港—徐六泾段由促淤变为促冲的临界洪季平均径流流量为36 000 m3/s,该径流流量也是使得潮汐顶托作用在江阴—天生港段由不显著变为显著的临界流量。目前,流域减沙已加剧澄通河段整体的冲刷。     

水沙变异条件下的河流系统调整及其研究进展

保持河流各方面整体协调是流域开发研究的重点和必然趋势,研究水沙变异条件下河流系统的调整机理,对于河流健康的保障具有重要意义.总结分析了水沙变异与河流系统的作用特性,明确了河流系统中水文、水力、地貌、生态等方面的各种调整实际上是与系统输入特性的特定变化相联系的;回顾了对河流系统及其功能的认识过程与研究现状,展望了将来的研究趋势.     

基于神经网络理论的河道水情预报模型

河道水流运动过程特别是洪水演进过程是一个复杂的非线性动力学过程,鉴于神经网络具有很强的处理大规模复杂非线性动力学系统的能力,本文将神经网络理论用于河道水情预报的研究,以期识别水流运动变化过程与其影响因子之间的复杂非线性关系,为河道水情预报提供了一条新的途径。在此基础上建立了螺山站洪水预报的非线性动力学模型,通过分析研究得出近年来特别是1998年长江中游出现的小流量高水位现象与螺山汉口河段累计淤积有关并得到螺山站水位变化与河床淤积之间的定量关系。     

三峡水库汛末蓄水时间与目标决策研究

针对三峡水库运行中存在的防洪、发电与航运之间的矛盾,研究了汛末不同蓄水方案下,三峡水库的防洪风险、发电以及上下游航运效益的变化情况;通过寻求水库防洪、发电及航运之间的相互关系,建立水库水沙联合调度模型,对三峡水库汛末蓄水时间和方式进行了多目标决策;应用加权均衡规划排序模型对非劣方案进行评价,给出了三峡水库汛末蓄水运行的最佳方案,为三峡工程正式建成后制定合理的调度运用方案提供科学依据。     

长江口最大浑浊带悬沙浓度变化趋势及成因（英文）

Based on the analysis of suspended sediment elements at estuaries,influence of human activities and estuarine regulation projects on the turbidity maximum zone was studied according to the measurement data between 1959 and 2011.It was found that human activities had little effect on the seaward water while the sharp decrease of sediment volume and concentration in runoff led to the sharp decrease of turbidity maximum zone in the estuary.The concentration at outside sea and Hangzhou Bay did not change,and that along the Subei coast also decreased a little,which had no influence on the turbidity maximum zone.Compared with the concentration between 1959 and 1999,the peak of concentration moved upstream in the estuary,and the concentration in 2000–2009 decreased by about 24.73% with a narrower variation range along the river to the sea.The suspended sediment concentration in North Passage was low in upstream and downstream because of the decrease of seaward sediment and coarsening of bed material,while it was relatively high in the middle due to the influence of sediment cross the north jetty.     

长江口邻近陆架沉积物粒径变化趋势及动力成因

基于长江口外邻近陆架近20年实测数据,分析了邻近陆架区域表层沉积物中值粒径、砂-泥分界线和泥质区变化规律,并探讨了自然机制和人类活动等对其影响。结果表明:1近期(2006-2010年)长江口邻近陆架区域沉积物中值粒径和砂、粉砂和粘土等值线分布格局较2006年以前未发生明显变化;2伴随流域入海泥沙量和海滨区悬沙浓度的减小,陆架区域表层沉积物中值颗粒表现为粗化趋势发展;3陆架区域砂-泥分界线2004-2007年在北侧(31°30′以北)无明显趋势,南侧(31°30′以南)为向口内移动,2008-2010年无论南侧还是北侧均为向口内移动,主要受长江径流枯水期,引起潮流水动力相对增强、悬沙浓度减小及苏北沿岸流等影响;4泥质区域为长江口沉积速率最大区域,由于入海泥沙和海滨区域悬沙浓度降低,三角洲侵蚀等环境下表现为减小趋势,因北槽深水航道整治工程的实施改变了南北槽分流比,南槽下泄径流水动力增加,使得泥质区位置存在南偏趋势。     

1955年以来入洞庭湖的荆江三口分流变化

近70年来荆江三口分流持续减少,为分析各历史阶段三口分流变化的驱动因素,根据1955—2021年干支流水文、地形实测资料开展研究,并基于控制变量法识别各驱动因素贡献比例。结果表明:三口分流阶段性减少,且集中在5—11月。长江上游降雨减少导致的干流来流偏枯以及下荆江裁弯、葛洲坝拦沙造成的干流河道冲刷和三口口门淤积对三口分流减少促进作用明显,调弦口堵口对三口分流影响不大,三峡水库蓄水后干流河道与三口口门同步冲刷,三口分流变化不大。长江上游汛期降雨减少明显,对5—11月三口分流减少影响较大,且三口分流主要发生于汛期干流中洪水位时,导致在下荆江裁弯期干流河床大幅下切条件下5—11月分流显著减少;葛洲坝调度、三峡水库初期调度和试验性蓄水调度也集中于5—11月,使得5—11月三口分流量分别减小0.4×10⁸、12.5×10⁸和38.6×108m³。调弦口堵口对三口分流的增大作用远小于降雨的减小作用,贡献比例为负值;下荆江裁弯对三口分流减少的贡献比例达85%;水库运用期降雨对三口分流减少的贡献最大,贡献比例大于50%,葛洲坝调度几乎不...     

长江口邻近陆架表层沉积物变化特征及成因

基于近30年长江口邻近陆架区域表层沉积物数据,对表层沉积物与流域入海泥沙特征的响应进行研究。结果表明:①沉积物表现为东粗西细,北粗南细的分布格局,砂百分比分布表现为东北向西南为减小,粉砂和黏土均表现为东北向西南增加趋势,其中整个区域黏土与粉砂百分比的比值在0.12~0.83之间;②2008~2010年与2003~2006相比,砂的百分含量表现为增加,粉砂和黏土表现为减少趋势,表层沉积物向粗化趋势发展;③砂-泥分界线在2003~2007年北侧（31°30’以北）为交替变化,2007~2010年为向西移动,南侧（31°30’以南）2003~2010年均为向西移动,长江口陆架区域表层沉积物砂泥分界线变化是综合作用的结果,砂质沉积物因海平面上升等作用再悬浮沉积在泥质区的作用将逐渐加强。④泥质区域面积在三峡水库蓄水后减小,且位置略有南偏,主要受北槽深水航道整治工程及自然因素的影响。     

径潮动力对长江河口滞流点的影响

为研究三峡蓄水后滞流点的时空变化规律,应用ECOMSED模型模拟长江河口在不同径流、潮流作用下的水流动态过程。结果表明:北支大洪水期下移幅度大,涨潮动力强劲,随潮流变化大;南侧变化幅度整体较北支小,随径流的变化幅度自大至小依次为北港、南槽、北槽;随潮流的变化幅度自大至小依次为南槽、北港、北槽。滞流点随径、潮条件变化时,受地形影响明显,三峡蓄水后,径流变化范围缩小,引起不同地貌单元滞流点范围不同程度的缩小,可据此认为,与滞流点位置一致的最大浑浊带范围呈现减小的趋势,由此可能引起最大浑浊带和地貌调整。