崇明东滩保护区生态修复工程区的调水方案

上海市崇明东滩保护区生态修复工程区位于候鸟东亚-澳大利亚的迁徙路线上.不同的鸟类对栖息地水深条件要求各异,鸟类栖息地的水深管理需基于目标鸟种的食性特点与空间分布进行合理规划并设置不同的生境区块,维持各个区块适宜的水深是候鸟保护区管理工作重点.针对生态修复工程区南部C区中不同生境区块,生境区水深大于最大临界水深时,向随塘河排水,低于最低临界水深时,从随塘河引水.随塘河通过涵闸在水位低于临界水位时从崇明东滩引水.综合考虑蒸发、降水、植物蒸散和土壤下渗,基于水量平衡原理,计算出各个生境区水位和水深、随塘河水位变化,生境区补水和排水、随塘河从崇明东滩引水的时间和水量.研究成果可为生态修复工程区水量生态调控提出切实可行的补水方案,为鸟类栖息地的保护与管理提供科学依据.     

黄河三角洲洪、枯季泥沙冲淤的数值模拟

本针对黄河三角洲海岸潮间带广阔、黄河入海水沙变化剧烈、近岸及河口区水动力条件复杂的特点，建立了1个潮流作用下的平面二维动边界全沙数学模型。动边界的处理采用窄缝法，并利用此模型对黄河三角洲洪、枯季时悬沙分布以及底床的冲淤进行了数值模拟，进而据此探讨了黄河三角洲洪、枯季的冲淤变化规律。     

长江口水流和泥沙冲淤的数值模拟和初步研究：Ⅰ.自适应网格的构造？…

数值模拟方法是研究河口海岸环境问题的理想工具之一。但由于河口区域的海岸线与河岸线的形状非常复杂,加上众多的岛屿,给模式网格的划分造成很大的困难,为此,将自适应网格的生成方法应用于长江口和杭州湾的水动力学模拟,较好地克服了均匀网格拟合边界的困难,得到了较合理的计算结果。     

基于FLO-2D模型的泥石流运动冲淤数值模拟

采用2维流变模型FLO-2D,经连续方程与运动方程,结合网格化的数字高程模型,选取陇南市武都地区清水沟、嘴子沟及段河坝3条泥石流沟为试验区.通过DEM在ArcGIS中转换为ASCⅡ格式输入至FLO-2DPRO软件中,建立流域模型,分析计算出各网格点的可能运动速度、淤积深度,并将模拟结果整合致GIS中.在GIS软件中分析可能淤积范围,通过对比2010年陇南"8.12"特大暴雨事件引发泥石流灾害灾情,验证了FLO-2D模型模拟试验区泥石流威胁范围的正确性,发现模拟结果与实际发生灾情威胁范围大致相符.     

新洋港入海港道冲淤保港需水量研究

为解决入海港道修建挡潮闸后对涵闸排涝效率以及入海港道通航能力产生较大影响的闸下淤积问题,基于MIKE11模型中的CST模块对盐城市入海港道——新洋港冲淤保港需水量进行研究。MIKE11模型中的CST模块由水动力学模型与泥沙输移模型耦合而成,根据闸下60 m、970 m、3 030 m三处断面的实测水位、流量和河床淤积高度资料,进行水动力学模型和泥沙输移模型参数率定,最终在设定闸下淤积高度不超过0.1 m的条件下,由MIKE11 CST模型确定出的新洋港冲淤保港生态流量为80 m~3/s,接近于2006年12月新洋港引江冲淤实验中得出的不冲不淤情况下的保港流量85 m~3/s。     

崇明东滩湿地互花米草治理对鸟类及底栖动物多样性的影响

【目的】崇明东滩湿地是国际涉禽鸟类和居留繁殖鸟类的重要栖息地,互花米草(Spartina alterniflora)的入侵导致鸟类栖息地的群落结构与功能发生变化,2011年在保护区建成互花米草治理与鸟类栖息地示范区,需要了解示范区与对照区的芦苇(Phragmites australis)生长状况、鸟类和大型底栖动物的种类与数量变化,探讨互花米草治理成效以及对湿地生物多样性的影响。【方法】在示范区内外分别设置了8个生物多样性监测点和7个对照监测点,对植物群落组成、鸟的种类和大型底栖动物物种进行监测和采样分析。【结果】刈割和清除互花米草的工程成效显著。在示范区内,鸟的种类和数量以及水鸟的种类与数量均高于对照区,说明互花米草治理可为雁鸭类等重要水鸟提供良好的栖息地。同时,示范区内软体动物、节肢动物和环节动物的密度显著低于对照区。【结论】示范区在完成工程措施后景观和生物多样性发生了较大变化。较之互花米草群落,其生物多样性维持的生态服务功能有了明显的恢复,吸引了不同类群的鸟类在此停歇或繁殖,示范区的营造已取得较好成效。今后将重点监测对水鸟种群有重要影响的生物群落和环境因子,更全面评估示范工程对栖息地恢复成效。     

东壁岛围垦对元洪港区潮流及泥沙淤积影响的数值模拟

利用所建立的具有动边界的福清湾潮流数学模型，研究了东壁岛围垦前后元洪码头前的潮量及流速变化，并采用工程泥沙方法估算了元洪码头前的泥沙淤积强度。研究表明，在元洪码头前250m范围以内，围垦后的流速较围垦前略有减小，围垦所引起的泥沙淤积强度为0.05m/a。     

南水北调中线陕西水源区土壤侵蚀损失估算

目的 量化研究土壤侵蚀的巨大危害和由此造成的惊人损失,为生态系统保护提供依据.方法 借鉴生态系统服务价值评价的方法,从破坏土壤肥力、增加土地废弃、增加泥沙滞留和淤积3个方面考虑,对土壤侵蚀的损失量及损失价值进行定量计算.结果 在南水北调中线工程陕西水源区仅土壤侵蚀造成的土壤价值损失每年就达34亿元,其中肥力损失所占比重最大,安康、商洛和汉中地区的土壤侵蚀价值损失总量和单位价值损失量最多.结论 南水北调中线工程陕西水源区的土壤侵蚀是巨大的,必须尽可能减少这些损失.     

大亚湾石化工业区污水排海工程扩散器的数值模拟

结合大亚湾石化区工业污水排海工程,利用FLUENT软件,采用标准k-ε湍流模型,对特定结构参数扩散器内流体的流动情况进行了数值模拟,得到扩散器各喷口的流速、喷口流量及主管流速等;并把模拟结果与试验结果进行了比较,误差分别在3.6%、6.4%、0.4%以内,表明FLUENT软件可以较准确地模拟扩散器内流体的流动情况。     

顺直河道低水生态修复理念与方法

顺直河道存在形态单一、生态退化等问题,修复河道的蜿蜒性是改善其生态环境的重要措施。针对多数顺直河道具有河宽受限、短期防洪为主等特点,提出在低水期通过设置生态修复建筑物以营造低水蜿蜒流动形态的理念;根据水动力和生态要求,提出蜿蜒河槽设计参数的确定方法,布置合适的生态修复建筑物以构建低水蜿蜒流动形态;结合顺直河道特点与修复目标要求,对低水蜿蜒河槽构建的应用前景作了展望。     

旋转圆盘上液固两相流冲刷磨损数值模拟研究

对旋转圆盘内液固两相流冲刷腐损过程进行了数值模拟研究.数值模拟研究采用欧拉-拉格朗日方法来模拟液固两相流动,即通过在欧拉坐标系下求解流体相的雷诺时均方程组来模拟流体流场,通过拉格朗日坐标系下的随机轨道模型来获得固体颗粒相的运动轨迹.将最终数值模拟结果和实验测量数据进行了比较,结果表明文中构建的综合模型基本上是正确和可行的.     

香溪河生态调度方案的数值模拟

对2005～2007年间春季三峡水库香溪河支流库湾的水动力及总磷(TP),总氮(TN)和叶绿素A(chl-a)等生态因子的时空分布进行了数值模拟,并将模拟结果与同期实测的chl～a浓度进行了对比分析,表明库湾chl-a浓度与上游来流量的相关关系明显强于与香溪河河口水位的相关关系,据此推断利用三峡水库的小幅水位波动(10～20 cm/d)对支流库湾进行生态调度的效果将是有限的,而利用香溪河上游的小型水利水电工程对香溪河库湾进行水动力调度与调控,则可望取得更有效的生态改善效果.     

黄海辐射沙脊群海域水环境数值模拟研究

为了弄清黄海辐射沙脊群这一具有广阔潮间带典型海域的水动力及污染物扩散稀释情况,在该海域找到较为理想的污染物排放位置,采用沿深垂向平均二维数值模式对该海域的潮流场和物质扩散场进行了模拟,模拟过程中采用变网格技术和改进的“干湿法”处理动边界问题．通过海域水体余流场和几个典型位置Lagrange水质点运动轨迹的计算,分析了余流场对污染物运移的影响,并得到了该海域较为理想的污染物排放位置．     

高炉炉缸炉底侵蚀预测数值模拟

基于3 200m3高炉炉缸炉底设计及生产过程中侵蚀的实际情况,利用ANSYS软件,从传热学的角度出发,建立了高炉炉缸炉底侵蚀二维物理模型,通过数值模拟的方法,研究该高炉从开炉初期、中期、中后期、后期高炉炉缸炉底温度场分布.模拟计算表明,1 150℃侵蚀线位于铁口下方区域和炉缸炉底交界处,但无明显“象脚状”侵蚀.对比高炉不同服役时期温度场和1 150℃侵蚀线分布,分析导致其变化的原因,同时对影响高炉炉缸内衬温度的若干因素进行探讨.     

长江河口东风西沙水库最长连续不宜取水天数数值模拟

应用改进的长江河口盐水入侵三维数值模式,计算东风西沙水库最长不宜取水天数.利用2007—2008年10个水文站盐度资料对模式进行了验证,计算结果与实测值吻合良好.以径流量特枯的1978—1979年作为水文计算年,考虑三峡工程、南水北调东线工程和沿江引排水对大通实测逐日径流量的修正,并考虑潮汐、风应力和混合等作用,采用2008年实测地形资料,计算得出最长连续不宜取水天数为26 d.这一重要参数已在水库建设中采用,为崇明岛生态岛的建设和淡水资源的保障及安全提供了科技支撑.