张为 作品数:61 被引量:409 H指数:13 供职机构: 武汉大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 水资源与水电工程科学国家重点实验室开放研究基金 更多>> 相关领域: 水利工程 天文地球 自动化与计算机技术 经济管理 更多>>
冲刷及整治工程叠加作用下武汉河段滩槽调整特征与成因 2024年 大型水库的修建引起了坝下游的滩槽调整,进而对河势、航运、防洪及生态等产生显著影响。为探究滩槽调整的驱动机制,采用1952—2022年水沙和1959—2021年地形观测资料,以长江武汉河段为例,分析了床沙组成、来水来沙及整治工程等因素的影响。研究表明:①武汉河段枯水河槽冲刷量占全河槽冲刷量的90.4%,断面趋向窄深化,河相系数减小。不同江心洲及汊道冲淤出现差异性调整,2001—2021年,铁板洲和白沙洲洲体面积分别减少了63.1%和61.5%,潜洲和天兴洲洲体面积分别增大了212.3%和14.5%;2013年后,铁板洲左右汊均冲,天兴洲汊道左淤右冲。②来沙量锐减,河床以0.125 mm≤d<0.25 mm的细沙居多,抗冲性较弱,是冲刷加剧的先决条件;三峡水库的削峰补枯作用加剧了枯水倾向汊河的冲刷幅度;整治工程改变了滩槽冲淤的横向分布,是江心洲差异性调整的主导因素,也是天兴洲保持左淤右冲的重要原因。③三峡水库蓄水前,洲滩之间演变联动性强;三峡水库蓄水后,来沙减少和中水期时间延长导致洲滩冲刷萎缩,洲滩之间演变联动性变弱;整治工程实施后,工程保持了心滩稳定且其缓流滞沙效应提高了抗冲性,心滩淤长的同时限制了边滩发育,叠加来沙进一步减少,边滩之间、心滩之间演变联动性进一步变弱,边滩与心滩之间演变联动性再次增强。 章广越 谈广鸣 张为 尹志 王静雯关键词:水沙变化 整治工程 武汉河段 三峡水库 三峡水库重庆河段平面二维水沙数值模拟 被引量:5 2009年 针对长江重庆河段复杂的水沙运动特点和地形条件,考虑悬移质和推移质运动,采用有限体积方法建立了平面二维非恒定水沙数学模型,对重庆河段的水流运动和泥沙冲淤进行了模拟。模型中针对长江河道的实际情况,采用李义天提出的分组挟沙力级配计算方法以及床沙质范围界定方法,对现有三峡库区数学模型进行了改进,并利用重庆河段原型观测资料对模型进行了验证。结果表明,模型计算的沿程水位、断面流速分布和河床冲淤变化与资料符合较好,此模型可以用于重庆河道的水沙变化问题研究。 陈建 张为 张先起关键词:重庆河段 有限体积法 三峡水库蓄水后城陵矶至九江段河道冲淤调整机理 被引量:17 2020年 大型水利枢纽的修建引起了下游河道的冲淤调整,对生态环境、防洪、航运等都有显著的影响。2008年三峡水库175 m试验性蓄水以来,城陵矶以下河段冲刷加剧。为探究水库影响下游河道冲淤调整特征及其驱动机制,分析了城陵矶至九江段河道冲淤分布及断面形态变化特征:2008年以来河道冲淤变化主要集中在基本河槽,其变化占整个平滩河槽的90%以上,且基本河槽冲刷加剧;断面形态表现为河槽冲刷下切、断面趋于窄深化。在此基础上,通过建立2008—2016年河段尺度的基本河槽形态参数与水流输沙能力的经验关系,发现螺山、汉口两站流量分别为29000~31000 m 3/s、31000~33000 m 3/s时,河槽形态与水流输沙能力的相关性最强、造床作用和水流冲刷强度最大,因此,可以认为是2008年以来影响城陵矶至九江段冲淤调整的特征流量。2008年以后,该流量级以下的水流累积造床作用凸显,是冲淤变化部位调整到基本河槽的主要原因;同时,受各站d>0.125 mm粒径组泥沙输沙量大幅度减小、航道整治工程的影响,河槽冲刷加剧。 张为 吴美琴 李思璇 袁晶 高宇关键词:冲淤调整 水沙条件 三峡水库 考虑扩散应力项的弯道平面二维水流数学模型 被引量:3 2012年 借鉴弯道水流流速沿垂向分布的研究成果,在二维浅水方程的基础上计入沿垂线方向变化的流速与沿水深平均流速之差引起的扩散应力项,在正交曲线坐标系下建立了平面二维水流数学模型.对Rozovskii 180°弯道的计算表明,本模型计算结果比不考虑扩散应力项的模型更如实地反映了弯道水流特性,对扩散应力项的分析表明其在二维弯道水流模拟中发挥很大的作用. 李代军 孙昭华 张为关键词:弯道环流 流速分布 三峡水库蓄水后长江中下游典型分汊浅滩河段演变趋势预测 被引量:22 2008年 汊道兴衰、洲滩的演变与其水沙输移特性密切相关。以沙市典型分汊浅滩河段为例,从河段水沙输移特性出发,结合水流泥沙、河道地形等实测资料,分析其河床演变特点,并根据三峡建库后水沙条件变化的特点利用数学模型预测了该河段的汊道和洲滩发展趋势。研究表明:所建模型能够准确地模拟该河段的水沙输移特性及洲滩的演变规律,因而具有较好的预测功能,三峡水库蓄水后河段洲滩动态变化结果与实测结果较吻合,这对三峡水库蓄水运用后其它分汊浅滩河段的研究具有借鉴意义。 张为 李义天 江凌关键词:分汊 浅滩 河床演变 数值模拟 可变网格下江河截流数学模型研究 被引量:3 2010年 在江河截流过程中,随着戗堤的移动,龙口处河床及河岸边界条件不断变化,给截流设计中的水力计算带来了很大困难。本文将可变网格的计算方法应用到江河截流数值模拟中,克服了传统采用固定网格下的数学模型在计算时,难以随截流戗堤的移动动态调整计算边界的困难,使得在计算过程中,计算网格随龙口戗堤的移动而移动,为研究龙口附近的水力参数提供了一种新的计算途径。以三峡工程大江截流为模型计算实例,对截流过程中水力参数变化进行了模拟,并与物理模型结果及天然实测资料进行了对比,结果吻合较好,表明所建模型能较好的模拟不同龙口宽度时水力参数的变化规律,可为截流施工设计提供必要的科学依据。 张为 张小峰 袁晶关键词:水力学 截流 数学模型 三峡工程 长江中游宜昌—监利河段洪峰沙峰异步传播特性及成因分析 2024年 洪峰沙峰异步传播会对河床演变产生重要影响,三峡水库蓄水以来,长江中游沙量更加集中于场次洪水,明确场次洪水过程的洪峰沙峰异步运动变化对深入认识水库下游河道冲淤调整尤为重要,但目前对于三峡水库蓄水前后长江中游洪峰沙峰异步特性变化及成因的认识还存在局限。本文基于长江中游宜昌—监利河段1993—2020年的实测水文资料,分析三峡水库蓄水运行前后坝下游的洪峰沙峰异步特性产生和变化的原因。结果表明:三峡水库蓄水前,宜昌—监利的场次洪水沙峰通常滞后于洪峰;三峡水库蓄水后,尤其是实施中小洪水调度期间,宜昌站沙峰滞后现象更加显著,坝下泥沙的补给效应减弱了沿程传播过程中沙峰的滞后特性。本文可为长江中下游防洪安全和优化水库运行管理等研究提供科学支撑。 张为 陈颖琦 李思璇 薛居理 李昕关键词:长江中游 河道泥沙淤积对洪灾风险评估的影响 被引量:4 2002年 建立了考虑泥沙淤积的洪灾风险估计的一般模式 ,并以螺山站为例 ,定量分析了泥沙淤积对洪水频率和洪灾风险的影响。结果表明 ,考虑泥沙淤积对水位频率会产生影响 ,在相同水位下 ,泥沙淤积会缩短洪水的重现期 ,水位越低 ,频率变化越大。对于相同频率的洪水 ,泥沙的淤积使水位抬升 ,且频率越小 ,水位变化越小。另外 ,泥沙淤积使洪灾风险增加 ,加重了洪灾的损失。螺山下游的洪灾风险率从 6%增加到 2 2 .5% ,水位超高期望值从 0 .1 1 4 m增加到 0 .2 33 m。 李义天 张为 孙昭华关键词:泥沙淤积 洪灾 风险评估 洪水频率 水位 一种航道整治社会稳定风险自动分析方法及系统 本发明提供一种航道整治社会稳定风险分析方法及系统,包括输入航道整治工程社会稳定风险等级评判的指标体系中所有风险指标,所述风险指标包括自然环境、社会环境、防洪、通航以及其它安全要素;进行风险指标权重的赋值及风险程度的确定,... 张为 陈立 宋涛 李青云 杨文玉 熊小元 何虎 王璇博 阮成堂文献传递 泥浆侧排浓度扩散特性二维水沙数学模拟研究 被引量:2 2007年 涉水工程在施工过程中产生的高浓度泥浆排放必将污染下游河道,给下游生产、生活用水带来影响。因此准确预测高浓度泥浆排放对下游河道的影响程度及范围具有重要意义,本文以含沙水流为研究对象,采用一般曲线坐标系下的平面二维水沙数学模型对长江武汉河段过江隧道施工过程中泥浆排放对下游河道的影响进行模拟和计算。结果表明:模型能较为真实地反映不同水流条件下不同浓度的泥浆在水流中的扩散范围。可为泥浆排放口下游的生产、生活用水决策提供必要的参考依据。 袁晶 张小峰 张为 余新明关键词:污染带 二维水沙数学模型