《洪水脈衝驅動下的河流-洪泛系統內潛流交換機理研究》是依託河海大學，由陳孝兵擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：洪水脈衝驅動下的河流-洪泛系統內潛流交換機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳孝兵
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
潛流帶對河流生態健康維持起著十分重要的調控作用。受人類活動或季節性洪水所引發的洪水脈衝效應形成了對河流-洪泛系統潛流區水流環境和生境結構的強烈衝擊。研究河流-洪泛系統潛流區水流交換機理有助於定量評估洪水脈衝對河床區生態環境影響效應，完善對河流生態健康及其協調功能的整體性評價。本課題通過現場試驗、理論研究和數值分析綜合方法，開展洪水脈衝效應對潛流帶交換機理及水環境評估研究，基於詳實的試驗數據，探究潛流交換空間動態特徵與刻畫洪水脈衝特徵參數間的定量關係；基於熱示蹤技術揭示河流-洪泛系統內潛流區多維水流交換機制及水熱時空分布規律，量化洪水脈衝影響權重；建立潛流交換概念模型，採用數值模擬手段進一步揭示潛流交換特徵對各影響要素的回響機制。本課題將在複雜水流條件下潛流交換機理研究方面有所突破，研究成果可進一步完善和發展潛流帶理論分析方法及試驗研究技術。
結題摘要
潛流帶對河流生態健康維持起著十分重要的調控作用。受人類活動或季節性洪水所引發的洪水脈衝效應形成了對河流-洪泛系統潛流區水流環境和生境結構的強烈衝擊。研究河流-洪泛系統潛流區水流交換機理有助於定量評估洪水脈衝對河床區生態環境影響效應，完善對河流生態健康及其協調功能的整體性評價。本課題通過現場試驗、理論研究和數值分析綜合方法，開展洪水脈衝效應對潛流帶交換機理及水環境評估研究，研究工作主要從河流-洪泛系統兩個水力互動界面展開：在主槽-洪泛區界面上，研究揭示過流量65%以上的水量通過洪泛灘地傳輸，並且主槽和灘地之間存在極為頻繁的水力交換；在水-沙界面上，洪水脈衝過程會有效增進潛流交換，交換量隨地表流速的增大而增大，呈現冪函式關係，停留時間則與地表雷洛數呈現反冪函式；此外，河流床面形態是影響潛流交換的重要驅動力，即便是相似的地表水動力條件下，因床面形態引發的潛流交換可能會顯著不一樣，因此，本次研究給出了包含洪水作用與床面形態在內的5參數評估模型，該模型能夠對河流系統潛流交換特徵量進行快速預測。
