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黏性泥沙絮凝对浮泥流变特性影响试验研究 被引量：1
1
作者 刘洁 周杨三 +1 位作者 周鹏 肖毅 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第4期117-127,共11页
浮泥在海岸、河口及水库中广泛分布,对区域生态、环境和航运等产生显著影响。不同机制形成浮泥的特性也有所区别。为了量化分析泥沙絮凝对浮泥密度和流变特性的影响,利用大型水箱进行黏性泥沙絮凝沉积试验,收集床面淤积物,并进行流变测... 浮泥在海岸、河口及水库中广泛分布,对区域生态、环境和航运等产生显著影响。不同机制形成浮泥的特性也有所区别。为了量化分析泥沙絮凝对浮泥密度和流变特性的影响,利用大型水箱进行黏性泥沙絮凝沉积试验,收集床面淤积物,并进行流变测试。结果表明,随紊动水体中絮团粒径的减小和分形维数的增大,形成的浮泥密度将增大,浮泥的屈服应力、黏滞系数呈幂律增长。絮体中孔隙导致沉积形成浮泥的结构强度减小,使浮泥流变曲线没有固-液过渡阶段,到达临界点时直接发生屈服变形进入液态阶段。考虑泥沙絮凝影响后,当浮泥密度大于1110 kg/m^(3)时,其屈服应力、黏滞系数明显减小,流动指数增大。这种宏观流变特性的差异体现在颗粒间的微观相互作用,即泥沙颗粒接触点的强度和数量上。而絮凝的发生会改变颗粒结构和颗粒间力,进而影响宏观流变特性。该研究可为浮泥运动过程数值模拟提供参考。 展开更多
关键词 浮泥 流变试验 絮团粒径 分形维数 流变特性
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弱混合陆相河口三角洲水文连通性研究进展
2
作者 陆永军 赵雅慧 +5 位作者 左利钦 刘红军 黄廷杰 吴攀 张旭辉 白玉川 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第5期129-140,共12页
弱混合陆相河口易受流域来水来沙、外海动力及人类活动的多重影响,其水文连通性呈复杂的动态变化特征,而该类河口水文连通性研究尚缺乏系统总结。为此,以我国典型弱混合陆相河口三角洲———黄河三角洲为例,基于结构连通性和功能连通性... 弱混合陆相河口易受流域来水来沙、外海动力及人类活动的多重影响,其水文连通性呈复杂的动态变化特征,而该类河口水文连通性研究尚缺乏系统总结。为此,以我国典型弱混合陆相河口三角洲———黄河三角洲为例,基于结构连通性和功能连通性分类,分析了黄河三角洲滩涂湿地水文连通性时空分布特征、演变趋势、影响因素等,重点探讨了水文连通性与水沙变化的互馈关系。指出了未来的研究方向:整合河流、潮沟及地表地下水系,构建覆盖滩涂湿地全域的多尺度融合水文连通性框架;强化实地观测与数学模型的协同分析,系统解析弱混合陆相河口三角洲水文连通性与水沙情势的互馈机制;探索基于自然社会的水文连通性提升路径,构建适配水文连通性提升与湿地生态功能修复的协同优化方案,为基于自然社会的河口综合治理提供实践范式。 展开更多
关键词 弱混合陆相河口 水文连通性 结构连通性 功能连通性 黄河三角洲 河口滩涂湿地
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黄河三角洲滩涂湿地水文连通与生态修复研究
3
作者 陆永军 左利钦 +4 位作者 吉祖稳 董胜 冷欣 唐梅英 张旭辉 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第5期54-66,共13页
针对黄河流域来水来沙锐减、海平面上升等变化环境及工农业等人类活动影响下,黄河三角洲滩涂湿地水沙关系不协调、生态脆弱等问题,探究变化环境下水沙配置和生态修复难题。通过现场勘测、遥感解译、数学物理模型试验、工程试验应用等探... 针对黄河流域来水来沙锐减、海平面上升等变化环境及工农业等人类活动影响下,黄河三角洲滩涂湿地水沙关系不协调、生态脆弱等问题,探究变化环境下水沙配置和生态修复难题。通过现场勘测、遥感解译、数学物理模型试验、工程试验应用等探究黄河三角洲景观/生境演变及水文连通变化,提出水沙时空配置模式和生态修复技术,取得了相关的研究进展。明晰40年来黄河三角洲滩涂湿地景观/生境动态演变规律和水文连通性;提出黄河三角洲充分利用洪水资源和平原水库、清水沟流路与刁口河流路协同的水沙时空交互配置模式;集成基于互花米草扩散风险分区的梯级治理与基于微地形改造的碱蓬恢复措施,初步在黄河三角洲北部岸带与清水沟示范区开展应用。研究结果可为黄河三角洲河口规划、滩涂湿地水系连通和生态保护提供科技支撑。 展开更多
关键词 滩涂湿地 生境演变 水文连通 水沙配置 碱蓬恢复 黄河三角洲
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水沙变化条件下长江口重大工程安全风险及防控策略
4
作者 窦希萍 缴健 +3 位作者 丁磊 陈正兵 高祥宇 杨啸宇 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第5期67-77,共11页
近年来极端天气气候事件频发,对长江口重大工程的安全运行产生威胁,提出相应的防控策略对维持长江口河势稳定和重要工程安全运行具有重要的借鉴意义。分析了长江口近20年来的水沙运动规律和滩槽演变机制,发现近20年来长江口入海沙量锐减... 近年来极端天气气候事件频发,对长江口重大工程的安全运行产生威胁,提出相应的防控策略对维持长江口河势稳定和重要工程安全运行具有重要的借鉴意义。分析了长江口近20年来的水沙运动规律和滩槽演变机制,发现近20年来长江口入海沙量锐减,导致滩槽格局调整、河势稳定性下降;叠加极端事件频发,严重威胁重大工程安全。研究构建了长江口深水航道碍航、水源地供水安全和圈围工程安全三大风险评估体系,评估了各类重大工程安全风险等级,并针对性地提出了应对安全风险的工程和非工程防控策略。结合风险评估和数学模型计算结果,得到了应对工程群安全风险的河势调控方案。结果表明:河势调控技术方案实施后,重大工程安全风险总体降低,可为长江口重大工程安全运维提供技术支撑。 展开更多
关键词 长江口 水沙变化 深水航道 水源地 圈围工程 风险评估 风险防控
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航道工程作用下长江镇扬河段汊道分流关系与滩槽调控机制
5
作者 杨云平 郑金海 +3 位作者 王建军 朱玲玲 张夏博 刘万利 《应用基础与工程科学学报》 北大核心 2025年第5期1335-1347,共13页
河道与航道治理工程作为河流保护与水资源高效利用的重要基础设施,其运行对汊道分流关系、滩槽形态与深水资源等作用关系一直是关注的重点.以长江下游镇扬河段为研究对象,基于1959~2021年实测资料分析,研究了水沙条件与航道工程共同作... 河道与航道治理工程作为河流保护与水资源高效利用的重要基础设施,其运行对汊道分流关系、滩槽形态与深水资源等作用关系一直是关注的重点.以长江下游镇扬河段为研究对象,基于1959~2021年实测资料分析,研究了水沙条件与航道工程共同作用下河床冲淤、汊道分流关系和滩槽形态等调控机制,结果表明:(1)1981~2021年镇扬河段为累积性冲刷态势,河床冲淤特征均为“深槽冲刷、滩地淤积”;(2)世业洲与和畅洲的左汊均为洪水倾向性汊道,1972~2015年左汊冲刷发展引起分流比呈增大态势,二期工程实施后分流比分别下降6.1%~6.4%和8.3%~8.8%(大通站流量为20000~30000m^(3)/s,2016~2021年),即航道工程有效调控了汊道分流关系;(3)二期工程实施后,世业洲洲滩完整性增强,右汊分流比每增加1.0%引起右汊河槽容积增加0.0554×10^(8)m^(3),但左汊河槽容积增大速率仍高于右汊,建议后续完善工程中采取左汊限流与提升洲滩边界完整性的措施;(4)二期工程实施后,和畅洲右汊分流比每增加1.0%引起右汊河槽容积增加0.0158×10^(8)m^(3),但征润州边滩冲刷与窜沟发育不利于分流关系稳定,后续完善工程中建议采取工程措施适度降低左汊分流比或拓宽右汊进口实现主航槽的引流塑槽. 展开更多
关键词 航道工程 滩槽演变 分流关系 调控机制 镇扬河段 长江下游
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潮汐河口坝田淤积强度的动力-地貌耦合机制分析——以长江口北槽丁坝群坝田为例
6
作者 张功瑾 钱明霞 朱显博 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第12期1-7,16,共8页
潮汐河口往往通过丁坝群来实现其航槽整治等目的,坝田促淤效果决定了其主槽冲深的效果,而水沙动力条件和丁坝布置形式决定了坝田促淤的效果。基于长江口北槽坝田实测资料与长江口水沙动力条件分析发现,随着长江口深水航道治理工程丁坝... 潮汐河口往往通过丁坝群来实现其航槽整治等目的,坝田促淤效果决定了其主槽冲深的效果,而水沙动力条件和丁坝布置形式决定了坝田促淤的效果。基于长江口北槽坝田实测资料与长江口水沙动力条件分析发现,随着长江口深水航道治理工程丁坝建设的推进,坝田的总淤积量显著增加,促淤效果明显。坝田淤积强度受坝田相对间距和初始水深的影响显著,且对上游径流、含沙量、悬沙粒径、外海潮差的响应趋势也较为明显。通过构建坝田淤积综合动力参数及量纲为一的地貌参数,揭示了动力-地貌耦合作用下的淤积规律,并基于幂函数模型定量表征了两者关系;结合实测数据提出潮汐河口坝田淤积强度经验公式,验证表明其计算结果与实测值高度吻合,为丁坝群设计优化与淤积预测提供理论依据。 展开更多
关键词 长江口 丁坝群 坝田 淤积强度 地貌参数 综合动力参数
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流域来沙锐减条件下长江口南支河床稳定性研究
7
作者 路川藤 王坚 +1 位作者 李肖肖 朱显博 《海洋工程》 北大核心 2025年第3期165-172,共8页
长江口南支河段是长江入海口的第一级分汊,在流域来沙变化及河道整治工程的影响下,南支河势发生了明显变化,采用河道断面分形维数和河床活动性综合指标两种判别方法,分析了三峡工程运行及河道整治工程实施后,长江口南支河段河床稳定性... 长江口南支河段是长江入海口的第一级分汊,在流域来沙变化及河道整治工程的影响下,南支河势发生了明显变化,采用河道断面分形维数和河床活动性综合指标两种判别方法,分析了三峡工程运行及河道整治工程实施后,长江口南支河段河床稳定性。研究表明:2003年三峡工程运行后,南支河床容积增加主要表现在‒5 m等深线以深的深槽水域;在无河道整治的自然条件下,南支主要沙体均发生了明显变迁,河道整治工程后,各沙体趋于稳定,工程建设起到了抑制沙体活动、稳定河势的作用;三峡工程运行后,南支河床断面分形维数值、河床活动性综合指标Kn值下降,说明南支河段过流能力增强,目前分形维数值在1.15~1.25之间,Kn值在760~843之间,南支下游河段河床活动性相对较高。 展开更多
关键词 长江口 南支河段 数学模型 河势稳定 分形维数
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黄河河口适宜生态沙量研究
8
作者 于守兵 《泥沙研究》 北大核心 2025年第2期44-50,共7页
黄河入海泥沙在塑造和维持河口生物栖息地和提供近岸海域磷酸盐方面具有重要的生态意义。20世纪80年代中期以来,河口来沙量锐减,行河流路淤积造陆速率放缓,而不行河流路附近海岸缺乏泥沙补给而持续蚀退。湿地面积萎缩导致生物多样性减... 黄河入海泥沙在塑造和维持河口生物栖息地和提供近岸海域磷酸盐方面具有重要的生态意义。20世纪80年代中期以来,河口来沙量锐减,行河流路淤积造陆速率放缓,而不行河流路附近海岸缺乏泥沙补给而持续蚀退。湿地面积萎缩导致生物多样性减少和原有生态系统结构功能发生变化。输入河口的磷主要以吸附在泥沙上的颗粒态存在,来沙量减少成为近岸海域N/P升高的重要因素。20世纪50年代末至80年代初,近岸海域磷酸盐浓度约0.50μmol/L可作为适宜参考水平。小浪底调水调沙运用后的2003—2006年黄河河口平均来沙量为2.4亿t/a,磷酸盐浓度、浮游植物物种和细胞量、叶绿素含量超过或接近20世纪80年代初期水平,可作为适宜的生态沙量。在此条件下现代三角洲基本保持陆地面积动态平衡。 展开更多
关键词 黄河河口 泥沙 生态 陆地面积 磷酸盐
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规则波作用下斜坡上粉沙起动研究
9
作者 房克照 李彬 +2 位作者 尤再进 王召伟 李德龙 《水道港口》 2025年第3期350-356,共7页
泥沙起动是研究河口海岸泥沙输运的基础,但波浪作用下斜坡上泥沙起动很少被国内外学者研究。文章通过波浪水槽物模试验,采集规则波作用下斜坡粉沙起动数据,如泥沙起动时刻的波高H、周期T、起动水深h,并建立斜坡泥沙起动模式。试验水槽长... 泥沙起动是研究河口海岸泥沙输运的基础,但波浪作用下斜坡上泥沙起动很少被国内外学者研究。文章通过波浪水槽物模试验,采集规则波作用下斜坡粉沙起动数据,如泥沙起动时刻的波高H、周期T、起动水深h,并建立斜坡泥沙起动模式。试验水槽长60 m、宽2 m、高1.8 m,泥沙起动试验段是由铺满粉沙的斜坡和水平床组成,斜坡坡度为1:10,试验沙是黄河口粉沙d_(50)=0.038 mm。在给定水深条件下,从泥沙未起动时的最小波浪开始观测,逐步增加波高或波周期,直至观测到几颗泥沙颗粒在斜坡上开始运动为止。试验过程中设置了三个不同试验水深(h=0.83 m、0.7 m、0.57 m),并采用16台波高仪和3台流速仪实时记录粉沙颗粒起动时的波浪和流速数据。研究发现:斜坡上泥沙起动速度是泥沙特性、底床坡度、近床波浪水质点运动轨迹半径A的函数,随着底床坡度增大而减少,随着波浪运动轨迹半径A增大而增大且趋向常数。文章还通过对泥沙颗粒的受力分析,从理论上解释了坡度和水平底床上泥沙起动速度的差异性,以及泥沙在水体中的暴露度或隐蔽角对泥沙起动速度的影响作用。 展开更多
关键词 粉沙起动 波浪 斜坡地形 起动流速 规则波
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防波堤局部冲刷问题研究综述
10
作者 孙波 俞舒展 +1 位作者 唐磊 张磊 《中国港湾建设》 2025年第2期1-9,26,共10页
防波堤在抵御波浪、保护岸线和维持港内水域稳定方面具有至关重要作用。在水流和波浪等动力因素作用下,防波堤堤身和堤头附近的泥沙易发生起动或悬浮,进而在防波堤周围形成冲刷坑。冲刷坑的存在可能引发护面块体脱落、堤身整体倾覆等问... 防波堤在抵御波浪、保护岸线和维持港内水域稳定方面具有至关重要作用。在水流和波浪等动力因素作用下,防波堤堤身和堤头附近的泥沙易发生起动或悬浮,进而在防波堤周围形成冲刷坑。冲刷坑的存在可能引发护面块体脱落、堤身整体倾覆等问题,严重威胁防波堤的完整性和结构稳定性,最终导致其功能丧失。对直立堤与斜坡堤的局部冲刷机理、影响因素、冲刷坑发展过程及冲刷形态、冲刷深度预测方法和冲刷防护措施进行了综述,归纳当前防波堤局部冲刷研究存在的问题,并展望未来的研究方向。 展开更多
关键词 防波堤 局部冲刷 冲刷坑 冲刷深度预测方法 局部冲刷防护措施
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海床泥沙可侵蚀性垂向结构演变的模拟研究 被引量：1
11
作者 黄伟昊 李东兵 +1 位作者 龚文平 张恒 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第4期143-152,共10页
水沙数学模型要根据泥沙的可侵蚀性设定相关参数。这些可侵蚀性的参数将直接影响模型的准确性。为探究河口地区波流动力下海床可侵蚀性的垂向结构演变,采用“固结-侵蚀”泥沙模型,充分考虑了泥沙侵蚀、再悬浮、沉降、固结等过程,模拟静... 水沙数学模型要根据泥沙的可侵蚀性设定相关参数。这些可侵蚀性的参数将直接影响模型的准确性。为探究河口地区波流动力下海床可侵蚀性的垂向结构演变,采用“固结-侵蚀”泥沙模型,充分考虑了泥沙侵蚀、再悬浮、沉降、固结等过程,模拟静水、大小潮变化、风暴潮叠加等情况下床面可侵蚀性在垂向结构上的演变。基于数值模拟结果,探究了海床表面易侵蚀泥沙的主要形成机理,分析了不同周期剪切应力和历史剪切应力对海床垂向结构的影响,并从海床内部泥沙固结时间和外部剪切应力变化周期的角度分析了泥沙可侵蚀性在垂向结构上的不同演变。在不同剪切应力变化周期和海床内泥沙固结时间的综合作用下,海床内部垂向结构表现出截然不同的演变规律。本研究可为水沙数学模型的底沙参数设置提供理论参考。 展开更多
关键词 泥沙 可侵蚀性 垂向结构 临界侵蚀应力
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辽河口湿地潮滩潮沟侵蚀发育演变特性
12
作者 李海福 王磊 +4 位作者 闫蒙恩 崔丽娟 单天祎 李丽锋 苏芳莉 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第11期19-27,共9页
潮沟是连接陆地与海洋物质交换的重要通道,在维系潮滩形态、湿地岸线稳定以及湿地营养物质的迁移与分布中具有重要作用。作为潮滩水动力系统的重要组成部分,潮沟的演变与发展直接关系到湿地生态系统的健康与稳定。研究以辽河口湿地潮滩... 潮沟是连接陆地与海洋物质交换的重要通道,在维系潮滩形态、湿地岸线稳定以及湿地营养物质的迁移与分布中具有重要作用。作为潮滩水动力系统的重要组成部分,潮沟的演变与发展直接关系到湿地生态系统的健康与稳定。研究以辽河口湿地潮滩潮沟为研究对象,利用ArcGIS技术解析了1985年至2019年间潮滩潮沟结构的时间动态变化,深入探讨潮沟侵蚀发育的演变特征,并结合灰色关联分析法量化影响潮滩潮沟侵蚀发育的关键驱动因素。研究结果表明,在1985年至2019年期间,辽河口湿地潮滩潮沟呈现显著退化趋势。潮沟侵蚀发育特征显示出潮沟网络复杂性降低,潮沟数量虽有所增加,但整体长度显著减少,潮沟之间的连通性显著减弱,尤其是4级和5级潮沟逐渐消失。潮沟的整体退化特征表现在潮沟头部前进速率为-0.22 km/a,潮沟网络的简化导致其生态功能削弱,同时也影响了潮滩对外界物质交换的能力。研究表明,随着海产养殖规模的逐步扩大,湿地潮滩区域的自然潮汐水动力受到干扰,潮沟的形成作用被削弱,而潮沟的退化现象加剧。潮汐动力的变化是潮沟演变过程重要的自然驱动力,对潮沟的发育过程起到了决定性作用。辽河口湿地潮滩潮沟的退化受人为活动与自然要素的双重影响,其中海产养殖规模的加剧和潮汐水动力作用是影响河口潮滩潮沟系统退化的关键驱动因素。 展开更多
关键词 辽河口湿地 潮滩 潮沟 侵蚀发育 驱动因素
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三角洲河道发育演变特征与影响机制研究
13
作者 李薇 朱乐红 胡鹏 《应用基础与工程科学学报》 北大核心 2025年第1期158-168,共11页
为揭示三角洲上河流改道后新河道发育的主要影响因素,并阐明其地貌演化特征,采用充分考虑水-沙-床相互作用的平面二维全耦合数学模型,在概化扇形三角洲上开展“散乱-归股-单一”的河道地貌演变数值实验.结果表明,初始高低起伏的滩面地... 为揭示三角洲上河流改道后新河道发育的主要影响因素,并阐明其地貌演化特征,采用充分考虑水-沙-床相互作用的平面二维全耦合数学模型,在概化扇形三角洲上开展“散乱-归股-单一”的河道地貌演变数值实验.结果表明,初始高低起伏的滩面地形是复演初期河道散乱发育的关键.发育过程中的河道地貌形态演变特征及时间尺度与三角洲坡度和水沙边界条件密切相关.在恒定来水来沙条件下,小底坡或小流量情况更易形成前期散乱游荡的河道,而大底坡或大流量则加速水流的归股贯通;来沙较少时,河道以冲刷为主,来沙较多时以淤滩、刷槽为主.下游边界潮位波动的增强将促进流路贯通,而泥沙在水下三角洲前缘的淤积使流路贯通时间显著延长.在非恒定来水来沙条件下,河道发育前期,汛期主槽刷深、支汊浅沟发育,而非汛期仅主槽过水;发育后期则始终呈现单一归顺的河道形态,且汛期对主槽的维持起主导作用. 展开更多
关键词 黄河三角洲 河道发育 地貌形态演变 时间尺度 影响机制 数值模拟
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长江河口水沙结构对三维斜压效应的响应
14
作者 朱显博 路川藤 +1 位作者 罗小峰 张功瑾 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第8期44-52,67,共10页
入海河口水体密度受盐水和淡水共同影响,形成不同水域密度梯度,进而产生斜压作用,对河口水沙结构存在明显影响。为探究密度梯度产生的斜压作用对长江口北槽水沙结构影响,构建了三维水沙盐耦合数学模型,研究了长江口北槽不同水层流速和... 入海河口水体密度受盐水和淡水共同影响,形成不同水域密度梯度,进而产生斜压作用,对河口水沙结构存在明显影响。为探究密度梯度产生的斜压作用对长江口北槽水沙结构影响,构建了三维水沙盐耦合数学模型,研究了长江口北槽不同水层流速和含沙量对斜压作用的响应。研究结果表明,北槽水体密度斜压作用主要由盐度引起,斜压会增大底层涨潮流速,中下段水域尤为显著,对表层涨潮流速影响相对较小,对不同水层的落潮流速均呈现出减弱作用;斜压对航槽和两侧边滩水体的流速影响趋势一致,但航槽内水体流速影响更为明显。斜压作用会明显减小底层落潮平均含沙量,增大底层涨潮平均含沙量,使涨潮平均含沙量垂向梯度增大,落潮减小。 展开更多
关键词 长江口北槽 三维模型 密度梯度 斜压效应 潮流泥沙
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近岸区红树林对堤前设计波浪要素的影响
15
作者 王娜 王刚 +1 位作者 刘年飞 李醒 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第22期9523-9532,共10页
为量化评估红树林消浪区对近海岸线的防护效果,基于广东台山镇海湾红树林工程示范区域,采用现场观测、理论分析、模型试验以及数值分析相结合的方法开展红树林消浪区与波浪相互作用过程研究,从波高方向统计特征、波高年极值统计特征等... 为量化评估红树林消浪区对近海岸线的防护效果,基于广东台山镇海湾红树林工程示范区域,采用现场观测、理论分析、模型试验以及数值分析相结合的方法开展红树林消浪区与波浪相互作用过程研究,从波高方向统计特征、波高年极值统计特征等角度开展红树林消浪特性的验证与分析,从而实现了对红树林消浪机理以及消浪效果统计特征的总结。研究结果表明:基于刚性柱群绕流理论的植被消浪基本理论体系对于红树林类型植被的适用性较强,且相关消浪理论能够与基于波浪能量谱的数值计算模型进行适配融合;采用物理模型试验开展植被消浪过程研究,并与采用植被消浪经验公式的数值模拟结果进行比对,充分论证了本文研究所采用的植被消浪经验公式可靠性;进一步的数值模拟计算结果表明红树林可以从统计角度显著降低各个方向大浪的出现频率,在强浪向上红树林的消浪效果随着不同重现期的波高增加而显著加大,在常浪向和强浪向不一致的情况下,红树林的消浪率随着不同重现期的波高增加无显著增加趋势。 展开更多
关键词 红树林 消浪机理 模型试验 数值模拟 统计特征
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伶仃洋河口枯季径-潮-盐-悬沙动力特征对海床地形异变响应
16
作者 钟子悦 向波 +1 位作者 余明辉 刘书宝 《水利学报》 北大核心 2025年第4期477-487,共11页
1974—2016年,由于围垦工程、航道疏浚工程、河口采砂等人类活动影响,伶仃洋河口岸线与地形发生异常变化,径潮动力、盐淡水混合状态和悬沙分布特征随之发生变化,有必要研究地形异变后的径-潮-盐-悬沙动力变化特征以及这种特征对地形异... 1974—2016年,由于围垦工程、航道疏浚工程、河口采砂等人类活动影响,伶仃洋河口岸线与地形发生异常变化,径潮动力、盐淡水混合状态和悬沙分布特征随之发生变化,有必要研究地形异变后的径-潮-盐-悬沙动力变化特征以及这种特征对地形异变的响应机制。因此,本文分析了2016年枯季伶仃洋部分测站的流速悬沙盐度实测资料,基于EFDC软件建立了三维径-潮-盐-悬沙动力数学模型,研究岸线与地形异变驱动下伶仃洋河口盐水层化与悬沙垂向分布变化规律。结果表明,岸线的收缩幅度增大、向海延伸与海床地形下切导致伶仃洋河口潮动力相对增强但逐步转型为强分层河口。涨潮期间水体盐度和悬沙浓度垂向混合较为均匀,落潮期间水体盐度分层明显,浮力通量在湍动能中的占比增大,为盐跃层提供能量;湍流混合变弱,抑制底部泥沙再悬浮,表征悬沙垂向分布不均匀程度的离散系数CV从0.51增大至1.02。在一个涨落潮周期内,CV与表征层化的总体Richardson数呈现滞后正相关响应关系。研究成果揭示了伶仃洋河口枯季盐水与悬沙输运的互馈影响关系,为伶仃洋水沙治理提供了科学依据。 展开更多
关键词 伶仃洋 悬沙垂向分布 层化 河口潮动力
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三峡水利枢纽与入库支流对三峡库区水沙演变特征的影响
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作者 骆义峡 唐小娅 +2 位作者 段恒轶 陈吉龙 吴胜军 《水科学进展》 北大核心 2025年第3期481-492,共12页
水沙演变是流域水文过程与生态环境变化的重要体现,深入研究水沙输移过程影响机制对揭示其演变规律具有重要意义。本研究利用1955—2023年三峡库区主要水文站实测数据,分析库区水沙演变特征,厘清嘉陵江、乌江与三峡水利枢纽对库区水沙... 水沙演变是流域水文过程与生态环境变化的重要体现,深入研究水沙输移过程影响机制对揭示其演变规律具有重要意义。本研究利用1955—2023年三峡库区主要水文站实测数据,分析库区水沙演变特征,厘清嘉陵江、乌江与三峡水利枢纽对库区水沙演变的影响,并构建贡献度模型进行定量评估。结果表明:嘉陵江与乌江是影响三峡库区入库水沙的重要因素,两江入库径流、入库泥沙分别约占入库总量的29.4%和30.2%,对水沙通量变化的贡献率分别约为54.1%和33.0%,对周期变化的贡献率分别约为30.0%和46.7%;三峡水利枢纽对水沙过程的调控存在显著差异,工程施工对水沙关系变化的贡献率约为58.9%,水库调度运行期约为91.1%,受上游梯级水库影响,2012年后贡献率下降至78.3%。研究成果可为流域水沙过程分析、大型水利工程调控策略优化及其环境效应评估提供科学支撑。 展开更多
关键词 水沙特征 入库支流 时空演变 贡献分析 三峡水利枢纽
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考虑絮凝调节的河口盐度层化与悬沙层化非线性相互作用研究
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作者 周健 张文哲 陈聿奇 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第12期126-137,共12页
针对众多高浊度河口泥沙粒径普遍较小、絮凝作用显著,而其对盐度层化与悬沙层化间非线性相互作用的影响机制尚未明确的现状,本研究建立了考虑絮凝过程的一维水柱数值模型,系统探讨絮凝对该相互作用的调节效应与内在机制。结果表明,絮凝... 针对众多高浊度河口泥沙粒径普遍较小、絮凝作用显著,而其对盐度层化与悬沙层化间非线性相互作用的影响机制尚未明确的现状,本研究建立了考虑絮凝过程的一维水柱数值模型,系统探讨絮凝对该相互作用的调节效应与内在机制。结果表明,絮凝未改变盐-沙层化耦合的基本反馈结构:稳定盐度层化倾向于增强悬沙层化,而不稳定盐度层化则起到削弱作用;稳定的悬沙层化则对盐度层化(无论其稳定性)均具有正反馈效应,该机制在黏性与非黏性泥沙条件下均表现一致。然而,絮凝通过加速泥沙沉降、降低悬沙浓度,削弱了悬沙层化强度,从而整体抑制盐-沙层化之间的非线性耦合,这一表现与非黏性情形存在显著差异。此外,絮凝的调节效应对纵向盐度梯度与潮流流速的变化呈现出不同的敏感程度。本研究揭示了泥沙絮凝在调节盐-沙非线性相互作用中扮演的关键角色,强调了在河口海岸数值模型中引入絮凝过程对于准确表征水动力结构与密度层化的重要性,并为理解高浊度河口水-盐-沙耦合运移格局提供了理论依据。 展开更多
关键词 泥沙絮凝 盐度层化 悬沙层化 非线性相互作用 水动力强迫
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粉砂淤泥质海岸消浪浮岛促淤试验研究
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作者 金鹏 冒小丹 +4 位作者 尹纪富 谢康 康彦彦 陈欣迪 洪国军 《中国港湾建设》 2025年第10期43-49,共7页
由于环境变化和人类活动影响,世界各地海岸侵蚀日益严重,许多岸线采取了如混凝土防波堤等硬质防护措施。这些硬质防护措施在保护岸线的同时也会加大下游泥沙冲刷和破坏自然环境。针对江苏盐城粉砂淤泥质海岸潮滩常年遭受侵蚀的现状,为... 由于环境变化和人类活动影响,世界各地海岸侵蚀日益严重,许多岸线采取了如混凝土防波堤等硬质防护措施。这些硬质防护措施在保护岸线的同时也会加大下游泥沙冲刷和破坏自然环境。针对江苏盐城粉砂淤泥质海岸潮滩常年遭受侵蚀的现状,为进一步降低已建硬质防护的局限和提高潮滩区域生态多样性,基于浮岛技术在离岸潜堤后方完成了种植4种耐盐碱植物的消浪浮岛促淤试验研究,采用现场观测法监测了浮岛的消浪促淤效果和植物生长状况。对试验结果分析发现,消浪浮岛平均消浪率为13%;6个月内消浪浮岛下方泥沙淤积显著,是其所在潮滩区域平均泥沙沉积的1.3倍;消浪浮岛上碱蓬和结缕草能在冬季后复绿实现长期生长,并吸引鸟类驻足。 展开更多
关键词 粉砂淤泥质潮滩 海岸侵蚀 浮岛 碱蓬
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近期长江口南槽冲淤演变过程及其自适应机理研究
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作者 吴帅虎 宋佳佳 +2 位作者 程和琴 许蔷薇 刘梓涵 《人民长江》 北大核心 2025年第9期115-120,共6页
流域范围内大坝的修建和河口工程的实施等人类活动已经改变了河口区域的自然演变过程,然而河口河槽冲淤演变过程对人类活动的自适应机理仍不清楚。基于1983~2023年高精度水深数据,分析了长江口南槽河段近40 a的冲淤演变过程,探讨了河槽... 流域范围内大坝的修建和河口工程的实施等人类活动已经改变了河口区域的自然演变过程,然而河口河槽冲淤演变过程对人类活动的自适应机理仍不清楚。基于1983~2023年高精度水深数据,分析了长江口南槽河段近40 a的冲淤演变过程,探讨了河槽冲淤演变过程对人类活动强干扰行为的响应。结果表明:南槽河段(入口至口外段)在1983~2002年间总体呈淤积态势,泥沙淤积的面积约占53.2%,净淤积量和年均淤积量分别为1.45亿m^(3)和0.076亿m^(3),但2002~2023年间转变为冲刷态势,冲刷面积约占55%,净冲刷量为2.11亿m^(3),年均冲刷量约0.10亿m^(3);在三峡水利枢纽等长江流域大型工程和深水航道治理工程等长江河口大型工程的综合影响下,南槽河段上段持续受到侵蚀,且侵蚀态势不断加剧并向下游延伸,而南槽口外段持续向上游蚀退,导致拦门沙长度呈现逐渐缩短的趋势;南槽河段的冲刷环境促进了长江河口最大浑浊带沉积物的粗化和沙波微地貌的发育,表明在众多水利工程的影响下,河口最大浑浊带的动力沉积地貌发生了相应的变化。 展开更多
关键词 冲淤变化 自适应机理 最大浑浊带 沉积地貌 水利工程 长江口南槽
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