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分层型河口咸水上溯对径流潮汐共同作用的基本响应

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水资源保护 2020年第4期36卷 68-74页

作者：尹小玲赵雪峰黄舒琴卢陈华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室广东广州510611

为探究径流主导分层的河口中径流潮汐共同作用对半月周期咸水上溯距离的影响,采用概化河口对分层型咸水运动进行了三维数值模拟试验。结果表明:恒定径流量下,半月周期咸水逐日最大上溯距离表现为随潮差顺时针围绕准平衡态变化的绳套曲线... 详细信息

为探究径流主导分层的河口中径流潮汐共同作用对半月周期咸水上溯距离的影响,采用概化河口对分层型咸水运动进行了三维数值模拟试验。结果表明:恒定径流量下,半月周期咸水逐日最大上溯距离表现为随潮差顺时针围绕准平衡态变化的绳套曲线,径流量越小,与准平衡态差距越大,且小潮后强烈上溯持续的时间更长,退落也更迅速;分层混合过程的时效性导致咸水运动半月周期非线性调整,在文中概化条件下,咸水状态普遍具有最大上溯发生在最小潮后2~3 d和最小上溯发生在最大潮后1~2 d的时间特征;根据咸水运动的规律确立工程措施中增流压咸时机,在小潮时增加上游径流量并持续7 d至大潮,然后利用半月周期咸水自然退落,可达到明显压咸效果,节约枯季上游淡水资源。

关键词：分层型河口咸水上溯半月周期径流潮汐磨刀门

水电机组PID功率调节对异步送端电网的频率稳定性影响

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电力自动化设备 2019年第11期39卷 217-223页

作者：胡林申建建曾云刘本希吴英王子伟华能澜沧江水电股份有限公司云南昆明650214 大连理工大学水利工程学院辽宁大连116023 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093

以我国首个异步运行的省级电网--云南电网为工程背景,围绕水电机组比例-积分-微分(PID)功率调节,提出异步送端电网频率稳定性分析方法。该方法分析了定值调节和一次调频系统由于超调和外部激励导致的输出功率振荡特征,揭示了PID调节系... 详细信息

以我国首个异步运行的省级电网--云南电网为工程背景,围绕水电机组比例-积分-微分(PID)功率调节,提出异步送端电网频率稳定性分析方法。该方法分析了定值调节和一次调频系统由于超调和外部激励导致的输出功率振荡特征,揭示了PID调节系统受初始干扰激发后所产生的超调振荡的成因、周期,明晰了外部周期性激励下调节系统持续振荡的机制及其正面或负面作用。结合云南电网的频率振荡案例验证了所提方法的有效性,并给出了防止水电机组PID功率调节引起电网频率振荡的改进策略,仿真结果表明该策略可以有效缓解水电异步送端电网的超低频振荡问题。

关键词：异步联网水电机组 PID调节频率稳定性一次调频

台风路径对磨刀门水道咸潮上溯动力过程的影响机制

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热带海洋学报 2019年第3期38卷 53-67页

作者：潘明婕孔俊杨芳罗照阳章卫胜荆立王青李占臣海岸灾害及防护教育部重点实验室(河海大学) 江苏南京210098 南京昊控软件技术有限公司江苏南京211100 珠江水利委员会珠江水利科学研究院广东广州510611 生态环境保护部南京环境科学研究所江苏南京210042 海军北海工程设计院山东青岛266012

随着全球气候变暖加剧,台风强度和强台风数量不断增加,加剧了磨刀门水道咸潮灾害的变化形势。本文采用SCHISM(semi-implicit cross-scale hydroscience integrated system model)模型建立磨刀门水道三维水流盐度数值模型,分析台风路径... 详细信息

随着全球气候变暖加剧,台风强度和强台风数量不断增加,加剧了磨刀门水道咸潮灾害的变化形势。本文采用SCHISM(semi-implicit cross-scale hydroscience integrated system model)模型建立磨刀门水道三维水流盐度数值模型,分析台风路径对磨刀门水道盐水入侵的影响。选取以“纳沙”为代表的西径型台风和以“天兔”为代表的东径型台风,发现二者对盐度输运和层化过程的动力响应具有差异性。东径型台风导致外海减水,平流通量向海增大;而西径型台风引起外海增水,逆转了原本向口外输出盐度的平流通量,会引起严重的盐水入侵。台风不仅引起外海的增减水效应,还带来强劲的局地风作用,对水道流速和盐度分布产生重要影响。在西径型台风下,顺河口向上游的风会减弱盐淡水分层,并加强平流项的向海输出;而在东径型台风下,一定强度顺河口向下游的风加强盐淡水分层,但当风速过强时,则会削弱盐淡水分层。

关键词：盐水入侵台风路径数值模型磨刀门

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东山岛东南侧近期岸滩演变及其动力成因

海洋湖沼通报 2019年第4期 55-65页

作者：韩笑孙杰王青潘明婕吴彦孔俊河海大学江苏省海岸海洋资源开发与环境安全重点实验室江苏南京210098 江苏中路工程技术研究院有限公司江苏南京211806

基于卫星遥感影像和水下地形数据,分析了近年来东山岛东南侧的岸滩演变特征。进一步,分别建立潮流、波浪、沿岸输沙数值模型,结合人类活动的影响,分析东山岛东南侧岸滩侵蚀的动力成因。研究结果表明,2002-2012年金銮湾的北侧海域海床侵... 详细信息

基于卫星遥感影像和水下地形数据,分析了近年来东山岛东南侧的岸滩演变特征。进一步,分别建立潮流、波浪、沿岸输沙数值模型,结合人类活动的影响,分析东山岛东南侧岸滩侵蚀的动力成因。研究结果表明,2002-2012年金銮湾的北侧海域海床侵蚀较为严重;1971-2003年,乌礁湾北侧湾顶呈现出侵蚀现象,2003-2012年,乌礁湾北侧湾顶由之前的侵蚀现象转变为一定的淤积趋势。主要原因如下:(1)岬角的挑流作用使得金銮湾和乌礁湾北侧岬角附近海域流速较大,容易产生冲刷侵蚀。(2)金銮湾和乌礁湾的北部波高较高,波能较大,容易遭受侵蚀。(3)金銮湾和乌礁湾北部海岸输沙强度较大,净输沙方向以自东向西为主,容易发生岸滩侵蚀。(4)20世纪90年代以来,东山岛人类活动强度增大,海滩不合理的人工建筑物、海岸防护林破坏以及养殖场的建造在一定程度上加重了侵蚀。(5)2003年后乌礁湾北侧修建了码头工程,导致近岸潮流和波浪动力有所减弱,使得侵蚀现象转变为一定的淤积。

关键词：东山岛岸滩演变动力成因水下地形

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浅水湖泊水生态数学模型研究及应用

水动力学研究与进展（A辑） 2017年第2期32卷 247-252页

作者：胡晓张宋利祥杨芳陈文龙珠江水利科学研究院广东广州510611 水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室广东广州510611

该文针对珠三角感潮浅水湖泊水环境模拟问题,在二维水流-污染物输移耦合数学模型基础上,结合WASP(water quality analysis simulation program)水生态数学模型原理,考虑溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、有机氮、无机磷、有机磷、碳生化需氧量... 详细信息

该文针对珠三角感潮浅水湖泊水环境模拟问题,在二维水流-污染物输移耦合数学模型基础上,结合WASP(water quality analysis simulation program)水生态数学模型原理,考虑溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、有机氮、无机磷、有机磷、碳生化需氧量和叶绿素a等8个水质变量及其相互作用的溶解氧平衡子系统、氮循环子系统、磷循环子系统和浮游植物动力学子系统,建立了浅水湖泊水生态数学模型。通过室内实验系统模拟了珠三角某典型感潮人工湖泊外江来水营养条件对蓝藻生长的影响,确定了蓝藻生长速率等关键模型参数,并模拟了湖泊不同换水方案下叶绿素a的时空分布规律,为控制湖泊水体富营养化、预防蓝藻水华爆发提供科学依据。

关键词：水生态数学模型感潮湖泊水体置换富营养化数值模拟

基于聚类分析和决策树的“一库多级”水电站日调度方法

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中国电机工程学报 2019年第3期39卷 652-663+945页

作者：申建建张楠男程春田张聪通大连理工大学水电与水信息研究所

一库多级"流域梯级因下游电站对上游水库发电放水的高敏感性使得梯级短期发电计划安排面临很大难度。该文从实用性出发,利用知识发现技术,提出耦合聚类分析和决策树的梯级水电站群短期发电调度方法。采用线性回归确定上下游电站间的电... 详细信息

一库多级"流域梯级因下游电站对上游水库发电放水的高敏感性使得梯级短期发电计划安排面临很大难度。该文从实用性出发,利用知识发现技术,提出耦合聚类分析和决策树的梯级水电站群短期发电调度方法。采用线性回归确定上下游电站间的电量匹配关系,以此为基础,从海量实际数据中聚类得到各电站的典型出力曲线,并将影响发电调度的日计划电量、库水位、电网特性等因子,与典型出力过程进行分类训练,构建梯级发电调度决策库,以便于采用决策树方法快速确定上下游水电站的联合调度方案,最后引入约束修正策略进行出力微调,以保证结果可行性。通过红水河干流天生桥"一库两级"电站日发电调度验证,结果表明该方法能够根据发电边界条件快速得到梯级水电站发电调度计划,并能够与实际出力过程保持较好的一致性。

关键词：一库多级发电调度聚类决策树

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基于观测的磨刀门咸界影响因素相关性探究

水力发电学报 2020年第8期39卷 112-120页

作者：黄舒琴尹小玲曾莹赵雪峰任杰华南理工大学土木与交通学院广州510640 梧州市城市管理监督局广西梧州543000 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司昆明650051 中山大学海洋学院近岸海洋科学与技术研究中心广州510275

为进一步了解磨刀门枯季咸水上溯特性,2017—2018年枯季在磨刀门水道进行三次半月周期的咸界走航观测,同时收集该时段磨刀门水道的水文气象资料,结合不同河段的纵向和平面地形特征,对逐日咸水最大上溯距离与上游流量、外海潮差、海面高... 详细信息

为进一步了解磨刀门枯季咸水上溯特性,2017—2018年枯季在磨刀门水道进行三次半月周期的咸界走航观测,同时收集该时段磨刀门水道的水文气象资料,结合不同河段的纵向和平面地形特征,对逐日咸水最大上溯距离与上游流量、外海潮差、海面高程及北向风速进行相关分析。结果表明,河道地形对这些因素的相关系数和相关显著性有明显影响。在下游洲岛分汊河段,由于分汊河道的调节作用,咸界与各因素相关不显著,相关系数比全河段的分析结果小;在上游窄深单槽河段,咸界与流量和潮差的相关性达到显著水平,相关系数明显增大,并且咸水易于加速进侵。通过分析还发现,尽管流量是相关性最高的主导性因素,但当其他因素如潮汐、风和地形等的作用突出时,流量对咸水运动的影响减弱而失去主导地位。

关键词：咸潮上溯河口观测磨刀门水道地形影响

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波流耦合模式及其在理想潮汐通道中的应用

哈尔滨工程大学学报 2019年第8期40卷 1420-1426页

作者：伍志元蒋昌波邓斌曹永港长沙理工大学水利工程学院湖南长沙410004 水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室湖南长沙410004 美国麻省大学海洋科学与技术学院美国马萨诸塞州新贝德福德02744 国家海洋局南海调查技术中心广东广州510300

波浪和水流是近岸地区最重要的2种动力要素,为探究两者之间相互作用关系,本文利用MCT耦合器,将第3代海浪模型SWAN和区域海洋模型ROMS进行耦合,建立了SWAN-ROMS波流双向实时耦合模型。针对理想潮汐通道的典型算例进行波流耦合计算分析,... 详细信息

波浪和水流是近岸地区最重要的2种动力要素,为探究两者之间相互作用关系,本文利用MCT耦合器,将第3代海浪模型SWAN和区域海洋模型ROMS进行耦合,建立了SWAN-ROMS波流双向实时耦合模型。针对理想潮汐通道的典型算例进行波流耦合计算分析,分别对采用SWAN模型单独计算和采用SWAN与ROMS耦合计算的方案进行了数值试验,通过对照两者的结果,分析波流相互作用条件下对波浪和潮流的影响。研究发现建立的波流耦合模式能够较好模拟潮汐通道中的波、流相互作用关系,潮流的存在对波浪影响较为明显,周期性的潮流运动使得稳定的波浪场也产生了周期性变化,潮流与波浪向同一方向传播时,会导致波高减小,而相对运动则会导致波高增加。

关键词：波流耦合潮汐通道海洋模式海浪模式辐射应力

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基于海气耦合模式的南中国海北部风暴潮模拟

科学通报 2018年第33期63卷 3494-3504页

作者：伍志元蒋昌波邓斌曹永港长沙理工大学水利工程学院长沙410114 水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室长沙410114 School for Marine Science and Technology University of Massachusetts DartmouthNew BedfordMA 02744USA 国家海洋局南海调查技术中心广州510300

伴随台风产生的大风、暴雨、巨浪、风暴潮形成的台风灾害链对沿岸地区产生巨大影响,研究台风的形成和运动机理,减小风暴潮灾害,具有重要的科学价值和社会意义.台风影响期间,大气与海洋之间存在强烈的质量、能量交换,风场、流场、波浪场... 详细信息

伴随台风产生的大风、暴雨、巨浪、风暴潮形成的台风灾害链对沿岸地区产生巨大影响,研究台风的形成和运动机理,减小风暴潮灾害,具有重要的科学价值和社会意义.台风影响期间,大气与海洋之间存在强烈的质量、能量交换,风场、流场、波浪场等物理场相互作用、相互影响.基于中尺度大气模式WRF和区域海洋模式ROMS,构建南中国海地区海气耦合模式,针对2012年台风"启德"进行数值模拟.通过观测数据对台风路径和强度进行验证,结果表明,建立的WRF-ROMS耦合模式在对台风"启德"影响下的南中国海风暴潮模拟中展现出较高的模拟精度.通过数值模式计算结果揭示了台风、风暴增水和风生流场的时空分布特征.台风运动过程中台风动力场、风暴增水及流场在空间上均具有"右偏性"的不对称分布特征,近岸风暴增水对台风的响应在时间上存在滞后性,风生流场具有较明显的滞后性特征.

关键词：风暴潮数值模拟海气耦合 WRF ROMS 南中国海