刘晓芳
- 作品数：8 被引量：60H指数：5
- 供职机构：中国科学院地理科学与资源研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国际科技合作与交流专项项目国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：水利工程天文地球环境科学与工程更多>>
- 人类活动影响下的干旱区河流地貌演变——以塔里木河为例被引量：17
- 2017年
- 全球范围内干旱区河流正日益受到高强度人类活动的扰动,但较少研究报道这种扰动对河流地貌过程的影响。采用历史文献、水文数据和遥感影像相结合的方式,详细分析了人类活动影响下中国最大内陆河塔里木河(简称塔河)的河流地貌变化过程。结果表明:塔河流域人类活动的规模和强度日趋上升,对河流水沙过程和地貌形态等影响显著。近50年来,塔河干流低流量过程发生频率呈显著上升趋势,而中、高流量过程则呈降低趋势,河道径流和输沙量减少显著。塔河干流上游现为游荡河道,冲淤变化剧烈且总体处于淤积抬升状态,但河道平均河宽呈减小趋势,可能是因为塔河两岸冲积平原的开垦和河岸加固。塔河中游弯曲河道蜿蜒系数在近几十年呈缓慢上升趋势,但明显低于废弃古河道。
- 余国安李志威黄河清刘晓芳
- 关键词：水沙过程河流地貌塔里木河
- 江心洲平衡形态水动力条件的理论分析被引量：12
- 2014年
- 江心洲在何种水动力条件下具有稳定的形态一直是河床演变学中的核心问题,采用河道形态变分分析方法,综合分析分汊型河流在水流连续方程、阻力方程、推移质输沙方程和总流能量方程控制下的自动调整机理。以长江中下游两汊不对称的江心洲为研究对象,将其形态概化为规则的等腰三角形,详细数理分析发现,主汊的分沙比大于分流比是这类江心洲达到平衡的必要条件。当分汊河道达到平衡状态时,江心洲的形态会随着汊道间水沙分配比例的调整而变化,且分流比与分沙比越接近,江心洲越窄长。另外,利用长江中游监利汊道的实测水沙资料对理论分析进行验证,结果表明,江心洲形态的理论计算值与相应的实测值符合程度较好,相对误差为9.0%左右。
- 刘晓芳黄河清邓彩云
- 关键词：分流比分沙比变分方法
- 基于TM/OLI影像的河道平面形态演变机理分析——以监利弯曲汊道段为例被引量：2
- 2017年
- 受到弯曲与分汊河道的输水输沙特性的共同作用,弯曲分汊河道的河床演变过程复杂。以长江中游监利河段为例,选取9期遥感影像数据,利用Envi和Arcgis解译并提取河道的平面形态特征。结果表明,在1987-2014年间,监利两汊道宽度变化显著,左汊宽从1 041m减少至340m,右汊宽从632m增大至1 531m;与此同时,江心洲最大长度增加近900m,平均宽度缩窄200余m。在1995年前后,监利河道的水面宽度增大,江心洲的长宽比从3.59增加至4.32,河道发生主支汊易位。通过对监利站的水沙过程进行分析发现,监利汊道发生主支汊易位可能是由流量自80年代后进入中高水期而引起的水动力轴线不断右移所致。同时,为了适应来水来沙由"沙多水少"向"水多沙少"转变,监利河段的平面形态从减小江心洲宽度和增加河道水面宽度这两个方面进行调整,以减少河道的输沙能力,维持合理的输沙效率。
- 刘晓芳黄河清余国安彭昊
- 关键词：遥感监利河段
- 基于EFDC模型的感潮河网地区闸门调度研究被引量：10
- 2022年
- 水动力调控是治理黑臭水体、建立良好水环境和水生态的重要措施。对于感潮河网地区,做好闸门泵站调控的水动力调控达到活水循环是水环境问题治理的关键。研究了福州感潮河网地区水系水质维持的水动力调度模拟。基于EFDC构建福州复杂河网水系水动力水质模型,模拟研究区内不同水质目标及引水条件下的闸泵调度对河道水质变化影响。根据模型模拟结果得出结论:采用潮差引水可以降低运维成本,但是无法使水质恢复维持在优秀水平;采用泵站引水可以快速恢复河道水质,使用不同位置泵站对河道内水质产生影响不同,应根据实际的运维目标进行调整;同时开启水系南侧闸门及泵站易导致河网中心区域水体流向反复,引发水体震荡,不利于河道水质恢复维系,在运维调度中应避免同时开启。研究结论可以为感潮河网地区水质维系和水动力调控实施提供方法借鉴。
- 张现国王慧鹏黄绵松郑蕾刘晓芳
- 关键词：感潮河网EFDC
- 冲积河流稳定平衡条件与断面几何形态的数理分析被引量：12
- 2012年
- 冲积河流稳定平衡条件长期以来被认为无闭合解,致使众多经验假说得以应用。本文通过将两个无量纲断面形态参数宽深比和边坡角度引入到冲积河流三大基本运动方程中,详细分析了推移质输沙率与这两个变量之间的复杂关系,从数学上推导得出冲积河流达到稳定平衡的水动力学条件是推移质输沙率最大。河流达到稳定平衡时的过水断面形态数学表达式表明,天然冲积河流在平滩水位时所展现的水力几何关系是河流通过调整过水断面形态达到的稳定平衡的结果。
- 刘晓芳黄河清邓彩云
- 关键词：河道形态
- 汊道演变的水沙过程影响分析——以监利河段为例被引量：2
- 2017年
- 长江中下游许多汊道河段主支汊易位频繁,但对产生这一现象的主要驱动机理与影响因素一直争议不休。研究采用距平分析法、Mann-Kendall分析与基于分形理论的极差分析法相结合的方式,详细分析了监利河段1951年-2009年间流量和输沙率时间序列年尺度的变化过程。结果表明,流量及输沙率的Hurst数分别为0.943 0和0.923 9,均十分接近1.0,具有很强的持续性。Mann-Kendall分析发现,输沙率序列无明显突变,流量序列仅在1967年出现突变,主要由上游实施裁弯工程所致。系统分析来水来沙的匹配关系发现,该河段主支汊易位时间与水沙序列匹配状态有明显的相关关系,在"水多沙少"时期,监利右汊为主汊;而在"沙多水少"时期,监利左汊为主汊。
- 刘晓芳黄河清樊金生
- 关键词：监利河段分汊河道输沙率
- 冲积河流平衡理论在长江中下游河床演变中的应用性检验被引量：5
- 2015年
- 冲积河流演变规律的认识长期以来一直以经验性或半经验半理论性为主,缺乏坚实的理论指导。冲积河流平衡理论的建立利用了河道形态自动调整变分原理,但这一理论在大江大河中的实际应用性尚未得到检验。以长江中下游的河道形态特征为研究对象,详细对比分析河流平衡状态下的理论河道形态与实际观测值的差别。分析结果表明,输沙函数的选取对河道平衡形态的理论结果有很大的影响;长江中下游河段实测河道形态数据,与由基于冲积河流平衡理论建立的推移质输沙函数计算得到的理论河道平衡形态接近程度最高,冲积河流平衡理论在长江中下游河流演变中具有很好的实际应用性。
- 邓彩云黄河清刘晓芳范北林
- 关键词：冲积河流河道形态长江中下游
- 河岸与河底相对粗糙度对河道平衡形态的影响研究被引量：5
- 2021年
- 边界条件对河流地貌形态具有重要影响,基于河道边界阻力水力半径分割方法,利用变分方法研究河岸与河底相对粗糙度对冲积河流平衡河道形态的影响。结果表明,河岸与河底相对粗糙度对河流达到平衡时的最大输沙率有一定的影响,但对河道平衡形态的影响非常显著。在临界和平均水力几何形态关系式中,随着河岸与河底相对粗糙度的增大,河宽关系式的系数逐渐减小,水深关系式的系数逐渐增大,但控制变量,特别是流量的指数变幅很小。
- 樊金生黄河清余国安余国安
- 关键词：变分法冲积河流
