水沙特性

摘要： 河道冲淤变化与流域来沙状况密不可分,本文研究以柳河中段彰武水文站数据为切入点,对该站1980—2018年所测数据进行数学分析。结合典型断面套绘图,利用一元线性回归预测和滑动平均等方法,总结出了柳河上游多年来水沙变化特征,即:径流量缓慢提升,含沙、输沙量降幅显著。“十三五”以来,柳河上游水土保持取得阶段性成果,趋势线预测该流域沙量有连续下降的态势,加大治理力度是“十四五”时期重要工作。

摘要： 文章以颍河干流控制站阜阳闸站的近60年的水沙实测资料为基础,采用数理统计、双累积曲线、相关性分析等方法,系统分析了颍河干流水沙特性及其变化规律,得出年代输沙量随时间推移呈明显减小趋势,水沙集中度依径流量、输沙量次序增大,水沙相关性随着人类活动影响在逐年减弱的结论,为新时期颍河治理提供参考依据。

摘要： 根据小柳巷水文站2010-2020年实测水文资料,探究该站多年降水量、径流量、输沙量的年际、年内分配特征及各要素间相关性。研究表明:小柳巷水文站的年径流量、年输沙量总体有增加的变化趋势;输沙量和径流量关联密切,两者变化具有一致性,降水量与前两者关联度相对较小,输沙量主要取决于上游来水量。成果为淮河流域的水沙特性及其变化规律的探究提供可靠、翔实的基础数据,也可供该地区河道整治规划和防汛抗旱决策提供参考。图4幅,表1个。

摘要： 基于祖厉河流域会宁水文站1957-2020年水沙数据,采用水文统计法、M-K趋势检验法及Morlet小波分析等方法,分析了会宁水文站水沙特性及演变规律。结果表明,会宁水文站降水量、径流量和输沙量均存在年际变化,总体均呈减小趋势。会宁站降水量整体呈现不显著下降趋势,径流量和输沙量的变化趋势一致,均呈现显著下降趋势。年降水量、年径流量、年输沙量的变异点分别是1967年、1998年和1973年;年降水量存在28 a、21 a、9 a和5 a四个主周期,年径流量存在16 a、4 a和8 a三个主周期,年输沙量存在24 a、16 a、8 a和4 a四个主周期。

摘要： 三峡工程蓄水后,清水下泄,坝下河段水沙特性出现明显变化。本文利用沙市水文站1991年~2021年实测资料,系统分析了蓄水前后测站水位、径流量、悬移质输沙率等水文要素的变化情况。结果表明,三峡工程蓄水后,沙市水文站多年平均水位下降0.95 m,多年平均径流量变化不大,但汛期径流量减少8.5%,而非汛期径流量增加18.5%,多年平均含沙量、多年平均输沙量分别减少85.5%、85.8%,流量测验断面形态保持稳定,但是冲刷明显,2003~2021年左侧深泓(代表垂线200 m)冲深7.7 m,右侧边滩(代表垂线900 m)冲深4.0 m。研究成果可以为测验方式方法创新、河道治理、防洪规划等提供参考。

摘要： 为优化多泥沙河流引水渠道内的泥沙级配,实现泥沙分选的效果,提出了一种新型旋流排沙渠道。基于数值模拟与模型试验结果,采用正交数值试验方法,以分流比与排沙洞典型断面的流速为目标函数,优化了旋流排沙渠道的关键体型参数,对比分析了体型优化前后旋流排沙渠道的水沙特性。结果表明,正交数值试验设计能有效提升结构的优化效率,获得具有良好性能的旋流排沙渠道。当渠道来流量为30 L·s^(-1)时,优化体型的排沙耗水量较原体型减小21.5%,分流比减小4.6%,排沙洞出口断面最大流速增大10.8%,水流的挟沙能力增强,在排沙洞内形成更有利于泥沙运动的旋转水流条件;体型优化前后的旋流排沙渠道对粒径为0.075~3.0 mm泥沙的总体截沙率分别高达90%和88%,表明旋流排沙渠道具有良好的排沙特性,且优化体型排沙洞内的泥沙淤积量较原体型减小61.8%。本成果可为这种新型旋流排沙渠道体型优化和其在引水渠道等工程中的应用提供参考。

摘要： 以1950年11月至2018年10月黄河宁夏段水沙系列资料为基础,运用统计法、经验公式法、断面法分析并预测该河道冲淤情况.结果表明,近年来黄河宁夏段水沙量明显减少,年内分配不均,小流量天数显著增加;河道有冲有淤、冲淤交替变化,多年冲淤基本平衡.河段年平均冲淤量的预测值为1993年 ～2018年的年实测大断面平均冲淤量0.082亿t,若按河段划分,其中沙坡头坝下至枣园年平均淤积157万m3,年平均淤积厚度为0.019 m;青铜峡坝下至石嘴山河段年平均淤积量428万m3,年平均淤积厚度为0.009 m.

摘要： 文章利用下河沿水文站、石嘴山水文站历年水文资料分析研究其洪水特性以及沙峰特性及其变化,综合对黄河宁夏段水沙特性进行系统性分析,为以期水文测报工作提供参考。

摘要： 乌鲁瓦提水库自建库以来未开展过系统的水沙特性及排沙影响因素研究.为分析水库排沙规律,笔者通过分析实测资料建立水文站水沙关系,对水库入库水沙过程、水库排沙运用情况进行了统计分析,并根据库区实测地形分析了水库淤积现状及淤积分布特征,研究了水库排沙影响因素,采用回归分析法建立了排沙比计算公式,可为近期水库排沙调度方案的制定提供参考.

摘要： 辐射沙脊群位于南黄海大陆架,呈辐射状分布于江苏外海.本文基于2015年12月及2016年7月大潮期间在南黄海辐射沙脊群的西洋水道进行定点全潮观测的实测数据,分析了冬、夏两季西洋海域的水沙特性以及底部边界层参数的变化.结果显示,西洋海域存在流速和潮位过程不对称现象,涨潮历时小于落潮历时,涨潮流速明显大于落潮流速,冬季的不对称性更为显著.冬季含沙量明显大于夏季,流速在悬沙输运中占主导,悬沙输运率与流速变化密切相关.冬、夏两季的全潮过程中大部分时刻的垂向流速剖面符合对数分布,利用对数剖面计算边界层参数,摩阻流速和切应力随着流速的增大而增大,由于该海域流速较大,底部切应力大于临界启动切应力,深槽冲刷,夏季底部切应力较大,冲刷更为明显;冬夏两季粗糙长度较为接近,说明西洋海域底部沉积物粒径和微地貌等季节性变化不大.

摘要： 长江荆江沙市河段历来防洪形势严峻,航道问题突出.沙市水文站是沙市河段的水沙代表站,同时又是长江中游干流的重要控制站和报汛站,对荆江地区防洪安全和防洪调度至关重要,研究意义重大.本文借助大量原型观测资料分析研究了沙市站的水沙特性与水位流量关系,并研究了其影响因素.研究结果表明:近60年来,沙市站年径流量变化不大,年输沙量基本呈现减少的趋势,且以三峡水库蓄水运用后减少幅度最大;受荆江三口分流分沙比变化影响,沙市站分泄枝城站来水比例持续增加,分泄来沙比例累计有所增加.沙市站径流量、输沙量均集中于汛期5-10月,且输沙量更为集中.沙市站水位自1969年以来基本呈现下降的趋势,且以枯水流量水位下降值比较大,下荆江裁弯、葛洲坝工程运用及三峡水库运用引起沙市站水位的下降值分别为1.11～0.53m、1.38～0.04m、1.34～0.34m.长江上游来水来沙变化、三峡工程等水利枢纽建设、下荆江裁弯工程实施及荆江三口分流分沙变化影响是沙市站水沙变化的主要影响因素,河床冲於、河道形态及下游水位边界条件等对沙市站水沙条件,特别是水位流量关系影响作用也不容忽视.随着三峡工程及长江上游其他干支流控制性水库的蓄水运用,相关研究工作仍需继续深入开展.

摘要： 巢湖湖区航道工程是引江济淮工程的重要组成部分.为分析风浪作用下巢湖白石天河口门航道区域水沙运动特性,通过MIKE3建立了巢湖湖区三维水流泥沙数值模型;对白石天河口门湖区航道水沙特性进行研究,并利用2016年10月21日至10月23日大风天巢湖湖区口门现场水沙实测资料对数学模型进行验证,验证结果总体良好.通过建立的数学模型研究了巢湖湖区风浪作用下的泥沙特性,并探讨了白石天河航道开挖时可能存在的泥沙淤积问题,研究结果表明:巢湖为典型浅水湖泊,湖区泥沙运动主要受风生波浪和湖流影响,大风天近岸区泥沙运动活跃.同时,从白石天河口门航道实测波浪与含沙量变化过程分析得出,波高、湖流与含沙量响应关系显著.建议关注白石天河口门航道工程航槽泥沙淤积问题.

摘要： 根据2016年1月枯季期间甬江河口及附近海域水文泥沙的实测资料,从流速、盐度、含沙量、泥沙粒度、悬沙通量等方面对甬江及口外海域的水沙特性进行了初步分析,结果表明:①甬江河道落潮流速大于涨潮流速,涨落潮流速在纵向上沿河道上游至下游逐渐增大,在断面上侧向变化不明显;甬江口外海域涨落潮流速平面分布呈"北强南弱"的基本特征;②甬江河口含沙量在纵向上由上游至下游先增大后减小,且最大含沙量出现在断面CS4的中间垂线,可能表明其附近存在最大浑浊带;甬江口外海域含沙量平面分布特征与流速分布类似,呈"北强南弱";③甬江河口及附近海域悬沙以粉砂、黏土为主,砂组分较小;河口内底沙粒径分布与悬沙类似,海域底沙粒度相对河道而言较粗;根据前人研究理论可以推断甬江河口及附近海域大部分区域均处于淤积状态;④甬江径流作用对悬沙通量的员献为海向输沙,断面交换作用在本次水文测验期间不明显,潮汐作用输沙的方向指向河道上游,且断面CS4附近较大的陆向输沙是此处悬沙浓度较高的主要原因之一.

摘要： 近年来格尔木河防洪问题较为突出,具有河槽下切明显,河势不稳定、水流摆动较频繁的特点.由于昆仑山前洪积扇地形低平的特点,发生大洪水时,洪水很容易发生漫滩,肆意横流,而格尔木河河床结构松散,抗冲刷能力较差,河道比降较大,洪水时流速较大,易造成河势摆动.因此,研究水沙特性和河道冲淤规律,对格尔木河的综合治理具有重要意义.格尔木河的河势演变和河道冲淤分析是一项重要的基础工作，需计算近30年来河道淤积量和分布情况，分析泥沙的主要来源、淤积泥沙的粒径组成、河势的变化等情况。确定河道冲淤量的难度较大。在修建防洪工程后，由于堤防工程将原有河道宽度缩窄，使河水相对流速增大，水流挟沙能力增加，河道的淤积速率应有所减缓。

摘要： 三峡工程运用以来,长江荆江河段水沙条件发生较大改变,河床冲淤变化剧烈.沙市河段地处上荆江中段,属弯曲分汊河型,多年来深泓左右摆动和分汉段主支汊易位频仍,是荆江河势变化频繁、防洪形势严峻的河段之一.本文利用多年来特别是三峡工程蓄水后的原型实测资料,首先分析了河段控制站(沙市水文站)的水沙特性及太平口分流分沙变化,进而剖析了三峡工程运用以来沙市河段的河道演变特点,包括岸线变化、深泓变化、洲滩变化及典型横断面变化等.在此基础上,结合河段防洪、航运、取水等需求,探讨了沙市河段的治理思路.

摘要： 本文通过对凌河流域代表水文站的实测径流量和输沙量分析,总结出凌河流域径流量和输沙量年内的变化规律、年际的变化规律,沿程变化规律,并对大小凌河流域径流量和输沙量的特性进行了比较.

摘要： 水库是用于拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物,但蓄水必然拦沙,泥沙在水库日积月累的堆积会造成水库有效库容的损失,本文以某典型多沙水库为研究对象,结合水沙资料对水库来水来沙特性和冲淤演变过程进行分析,结果表明:该水库在建成后对下游河道冲刷不明显,年内来水来沙集中在6-10月,水库淤积呈现三角洲形态,淤积情况较严重,水库进行减淤排沙是必要的.

摘要： 水库是用于拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物,但蓄水必然拦沙,泥沙在水库日积月累的堆积会造成水库有效库容的损失,本文以某典型多沙水库为研究对象,结合水沙资料对水库来水来沙特性和冲淤演变过程进行分析,结果表明:该水库在建成后对下游河道冲刷不明显,年内来水来沙集中在6-10月,水库淤积呈现三角洲形态,淤积情况较严重,水库进行减淤排沙是必要的.

摘要： 水库是用于拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物,但蓄水必然拦沙,泥沙在水库日积月累的堆积会造成水库有效库容的损失,本文以某典型多沙水库为研究对象,结合水沙资料对水库来水来沙特性和冲淤演变过程进行分析,结果表明:该水库在建成后对下游河道冲刷不明显,年内来水来沙集中在6-10月,水库淤积呈现三角洲形态,淤积情况较严重,水库进行减淤排沙是必要的.

摘要： 本发明提供了一种水库水沙预测模型训练、水库水沙预测方法及装置，其中，水库水沙预测模型训练方法包括：获取入库水流数据；将入库水流数据输入预先建立的数学模型，得到目标区域的水沙数据，数学模型采用历史实测数据建立，历史实测数据包括水流流入数据和沿程水沙数据，水流流入数据通过上游水流流入观测站点获取，沿程水沙数据通过下游观测站点获取；将入库水流数据和目标区域的水沙数据作为训练数据，通过训练数据对初始神经网络模型进行训练，得到目标区域的水沙预测模型。通过实施本发明可快速、及时地预测到任意目标区域的水沙数据，对水库的实时、精细调度提供重要参考。

摘要： 本发明公开一种融合人工神经网络与水沙传输机制的河道水沙冲淤演变模拟方法,是以河段蓄水量、冲淤量、上边界含沙量和上边界流量作为输入因子，以河段下边界流量、下边界含沙量作为输出因子，对M个河段构建M个神经网络模型；对M个河段神经网络模型训练；用训练好河段神经网络模型计算河段下边界流量和含沙量：基于水流连续方程和泥沙连续方程，利用各个河段上边界流量和含沙量及下边界流量和含沙量，在ΔT时间范围内计算各个河段的蓄水变化量和冲淤变化量，并计算ΔT时间后各个河段蓄水量和冲淤量。本发明采用人工神经网络技术，融合河道水沙传输机制，对神经网络模型赋予实际物理意义，实现河道冲淤演变快速智能模拟。

摘要： 本发明提供了一种水库水沙预测模型训练、水库水沙预测方法及装置，其中，水库水沙预测模型训练方法包括：获取入库水流数据；将入库水流数据输入预先建立的数学模型，得到目标区域的水沙数据，数学模型采用历史实测数据建立，历史实测数据包括水流流入数据和沿程水沙数据，水流流入数据通过上游水流流入观测站点获取，沿程水沙数据通过下游观测站点获取；将入库水流数据和目标区域的水沙数据作为训练数据，通过训练数据对初始神经网络模型进行训练，得到目标区域的水沙预测模型。通过实施本发明可快速、及时地预测到任意目标区域的水沙数据，对水库的实时、精细调度提供重要参考。

摘要： 本发明公开一种融合人工神经网络与水沙传输机制的河道水沙冲淤演变模拟方法,是以河段蓄水量、冲淤量、上边界含沙量和上边界流量作为输入因子，以河段下边界流量、下边界含沙量作为输出因子，对M个河段构建M个神经网络模型；对M个河段神经网络模型训练；用训练好河段神经网络模型计算河段下边界流量和含沙量：基于水流连续方程和泥沙连续方程，利用各个河段上边界流量和含沙量及下边界流量和含沙量，在ΔT时间范围内计算各个河段的蓄水变化量和冲淤变化量，并计算ΔT时间后各个河段蓄水量和冲淤量。本发明采用人工神经网络技术，融合河道水沙传输机制，对神经网络模型赋予实际物理意义，实现河道冲淤演变快速智能模拟。

摘要： 本发明涉及一种河口水道水沙运动实验模拟系统，包括固定测船，固定测船上安装声学多普勒海流剖面仪，光学背散射传感器以及湍流剖面仪进行同步测量，在船上以预设速度向下释放测量仪器，以预设空间分辨率进行小时间隔的测量；声学多普勒海流剖面仪获得流速和水深，光学背散射传感器测量水体温度、盐度、浑浊度，湍流剖面仪进行微尺度的流速剪切、雷诺剪切应力，湍流参数的观测与计算。同时还公开了上述河口水道水沙运动测量系统。上述技术方案能够对深水航道环流运动及泥沙卷扬、输运、捕集、沉降、淤积受水道地形变化影响的作用过程和影响机制进行深入研究丰富完善河口泥沙动力学及其相关作用机制方面的认识。

摘要： 本申请公开了一种水沙界面判断模块及河口海岸物理模型水下地形测量装置，该模块包括：探头单元，包括导光单元与收光单元，所述导光单元与收光单元相对侧的侧面均开有通光孔；光电接收处理单元，包括发光二极管、三极管、电压比较模块、数模转换模块、数字显示面板和精密可调电阻，调节所述精密可调电阻，调整所述发光二极管的发光强度，所述发光二极管发光经光纤传送至所述导光单元后被所述收光单元接收，接收的光经光纤送至所述三极管，所述数模转换模块将所述三极管的阻值变化转化为数字量，数字显示面板显示通光量数值，所述电压比较模块判断实际通光量与通光量阈值大小，当实际通光量低于通光量阈值时，电压比较模块输出高电平的开关量信号。

摘要： 本发明涉及工程计算水动力学领域的一种旋转水沙条件下水泵过流部件母材的壁面磨蚀率确定方法。主要包括：考虑旋转水沙带来的壁面冲击效应的影响，引入壁面冲击强度系数、壁面冲击惯性系数、壁面冲击迎角系数；考虑特定水泵过流部件母材下的壁面损失效应，引入专用壁面损失系数；结合旋转水沙两相流数据得到一种专门适用于旋转水沙条件下水泵常用母材的壁面磨蚀率经验公式。本发明适用于水泵过流部件常用母材的磨蚀程度评价，具有操作简单、计算准确等优点，能避免现有方法对水泵过流部件常用母材磨蚀预测偏差大、精度低的问题，为旋转水沙条件下水泵过流部件母材的壁面磨蚀率的工程计算提供了新思路。

摘要： 本发明公开一种滩涂水沙动力环境综合观测装置，包括：不锈钢透水结构框架、多普勒海流计、浊度仪和温深仪；不锈钢透水结构框架由4根不锈钢架、中间圆框架和底座圆框架焊接组成；其中，在不锈钢透水结构框架的顶部焊接圆环，所述圆环连接第一绳索，第一绳索连接多普勒海流计；第一C型环抱卡箍和第二C型环抱卡箍的一端分别焊接在不锈钢透水结构框架上，且位于中间圆框架和底座圆框架中间；第一C型环抱卡箍的另一端连接浊度仪，第二C型环抱卡箍的另一端连接温深仪。采用本发明的技术方案，实现无人值守的全天候海流、温度和浊度观测，基本实现无盲区滩涂海域数据获取，可在常规和极端海况条件下获取数据。

摘要： 本申请涉及水沙分布计算技术领域，提供一种游荡型河道横断面水沙分布的非对称性计算方法，该方法包括：根据河道断面的实测地形数据，以平滩流量下河道横断面的中心线为轴，将河道横断面划分为两部分；基于构建的水沙横向分布模型，得到河道横断面的预先划分的两个部分的水沙因子；根据河道横断面的两个部分的水沙因子，得到河道横断面水沙分布的非对称性指标，从而定量描述了有限控制边界条件下河道横断面水沙因子沿横向分布的变化规律，该计算方法不受地域和地形因素的局限，可以广泛推广使用。

摘要： 本发明提供一种河流水沙调节影响下河水地下水相互转化滞后响应时间的确定方法。该方法包括：步骤1：收集与处理河流与地下水数据；步骤2：基于极端随机树模型确定影响河道外地下水位变化的主要水沙因素；步骤3：对原始DNLM模型进行驯化，利用驯化后模型分析得到地下水位对河流主要水沙因素的滞后响应时间。本发明不但可以量化河水地下水相互转化的滞后响应时间，亦可以提高模拟效率、减少实施成本、快速处理数据。