河口海岸水环境污染机理及对策研究

针对我国河口海岸资源开发和水污染现状，从河口海岸水环境系统的整体结构、功能和过程出发，以河口海岸区域水环境污染机理及对策为研究目标。以河口海岸波浪、潮流、近岸流等不同时空尺度的水动力为水环境动力因素，系统的研究了河口海岸水环境中波浪、潮流、波生流、风暴潮及物质输运。建立了考虑河口海岸复杂地形、地貌、水体运动边界变化等条件下波浪、潮流、近岸流等不同时空尺度的水动力要素相互耦合作用的多维水动力学及包括多种水质参数的环境动力学模型，综合理论分析、实验、数值模拟等多种手段分析了河口海岸波浪、潮流、近岸流等水动力要素的运动特性及其耦合作用的机理，揭示了河口海岸水环境演变的趋势和规律，研究了河口海岸水环境污染控制对策。研究成果可以为合理规划河口海岸区域资源开发、预报河口海岸水环境发展趋势、开展河口海岸环境健康分析与评价等提供重要的理论依据和工程技术指导。本项目按照计划任务书认真开展研究工作，按期全面完成了研究计划，开展了实质性的国际学术交流与合作，取得了突出的成果。研究成果在《Environmental Modelling & Software》、《Ocean Modelling》、《Ocean Dynamics》以及《中国科学》等国内外学术期刊上发表了标注国家自然科学基金重点项目（50839001）资助的期刊论文60篇，论文被SCI收录26篇、EI收录30篇。项目的研究成果“复杂波、流环境中污染预报的理论和方法”获教育部自然科学一等奖、“河流近海水动力及水污染预报” 获辽宁省自然科学二等奖，培养了博士研究生8名、硕士研究生17名，开展了6次国际合作和学术会议交流。 2100433B

针对我国河口海岸资源开发和水污染现状，从河口海岸水环境系统的整体结构、功能和过程出发，以河口海岸区域水环境污染机理及对策为研究目标。以河口海岸波浪、潮流、近岸流等不同时空尺度的水动力要素为水环境动力因素，建立考虑河口海岸复杂地形、地貌、水体运动边界变化等条件下波浪、潮流、近岸流等不同时空尺度的水动力要素相互耦合作用的多维水动力学及包括多种水质参数的环境动力学模型，综合理论分析、实验、数值模拟等多种手段分析河口海岸波浪、潮流、近岸流等的水动力要素的运动特性及其耦合作用的机理，揭示河口海岸水环境演变的趋势和规律，研究河口海岸水环境污染控制对策，为合理规划河口海岸区域资源开发、预报河口海岸水环境发展趋势、开展河口海岸环境健康分析与评价等提供重要的理论依据和工程技术指导。

1、河口、浅海水动力学。

2、港航、海工结构及其与周围环境相互作用。

3、工程泥沙及航道治理。

4、海岸风暴灾害。

5、海岸、河口地貌。

6、海岸带综合开发与水运工程经济规划及管理。

7、水动力现代量测技术及信息处理。2100433B

随着地球地震活跃期的来临，在我国西部大开发建设的背景下，为了保证强震作用下隧道特别是抗震最薄弱部分的明洞段安全，亟需相应的减震机理与灾害控制对策研究。采用资料调研、数值模拟和模型试验等方法，本课题深入研究了隧道洞口段的地震响应机理及减震对策。 （1）通过文献资料的广泛搜集，明确隧道洞口段的破坏形式可分为：①边坡失稳破坏导致的崩塌、滑落造成其变形和压损；②隧道门墙壁的破损、倾斜、开裂等问题；③隧道过断层段的错动。 （2）结合模型试验和数值分析的方法，研究仰坡角度、衬砌刚度，减震缝间隔对隧道结构地震响应的影响，得出结论有：①过大的衬砌刚度对衬砌的受力不利，在保证静力荷载和变形的条件下，适当减小衬砌的刚度可以吸收地震荷载的能量，对隧道抗震更有利。②无配筋衬砌相比有配筋衬砌的峰值弯矩大，明洞以及洞口附近衬砌应予以配筋。③仰坡坡度越大，洞口段上覆土层越厚，其惯性力和主动压力越大，衬砌附加弯矩峰值越大。在洞口处可以通过接长明洞来减小仰坡坡度，从而减小衬砌的受力，同时还可以预防地震引起的滑坡、落石等次生灾害。④洞口附近设置减震缝可以改善衬砌的受力，降低受力集中，使衬砌受力更均匀。 （3）借助模型试验和数值方法研究上部滑移隔震、下部滑移隔震、下部碎石减震、全包减震、隔震层 下部碎石减震五种措施的减震效果，得出设置隔震层和下部碎石对衬砌的减震作用明显，下部碎石减震作用更为有效。洞门附近可以对基底进行处理，这不仅可以增加基底承载力并且可以起到一定的隔震作用。 本课题研究成果有助于提高隧道结构抗的抗减震，可为相关工程设计与施工提供指导，亦可为今后规范和标准的制定提供理论和技术支持。 2100433B