蜿蜒河道水沙结构调整与水生生物栖息地响应机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51879174
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    61.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E1009.生态环境风险控制
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

River health and its ecological restoration are the main problems confronted in China, especially a series of ecological and environmental problems caused by straightening, channeling, hardening and discharging a lot of pollutants. Meandering or bending is becoming a new trend and new methods of ecological restoration of urban rivers. Meandering rivers will have secondary flow and transverse slopes due to the action of gravity and inertial centrifugal force. The structures of river flow and sediment will be changed accordingly and resulted in a phenomena of erosion at the concave bank and deposition at the convex bank. From a standpoint of habitats diversity of aquatic live, the formation of convex bars is relatively simple. How to make full use of the river meandering to reach a goal of protecting the stability of concave bank at one hand, and creating diversity of aquatic habitats and improving the water quality at another hand. Therefore, spur dikes installed at the both sides of bending river banks are proposed and following studies will be carried out in this study: (1) evaluation method to improve the aquatic habitats; (2) effects of scour control by the layout of groins at concave bank; (3) effectiveness of improving an relative simple sandbar and habitat diversity at the concave bank by spur dikes and; (4) Habitat improvement effect under the joint influence of spur dikes at both sides of meandering river banks. Finally, an optimal layout scheme of spur dike group to improve the habitat diversity of aquatic life in the meandering river will be put forward according to the research results. Furthermore, this study can also provide a set of important technologies and theoretical support for the ecological restoration of municipal rivers.
河流健康及其生态恢复是我国河流面临的主要问题,尤其是城市河流经截弯取直渠化、硬化和大量排污造成的一系列生态环境问题。河道蜿蜒化或弯曲化正成为城市河流生态恢复的一种新趋势和新方法。弯曲河道水流在重力和惯性离心力作用下会产生二次环流及断面横比降,从而导致河流的水沙结构发生变化,形成凹岸冲刷、凸岸淤积,从水生生物生境多样性考虑,凸岸形成的沙洲相对比较单一。如何充分利用河道的蜿蜒化来达到既能保护凹岸稳定又能创造出水生生物生境的多样性和改善河流水质?为此,本研究提出在蜿蜒河道两岸布置丁坝群方案开展研究:(1)水生生物生境改善效果评价方法;(2)凹岸布置丁坝群的防冲效果;(3)凸岸丁坝群布置形式对单一沙洲及生境多样性的改善效果;(4)两岸丁坝群共同作用下的生境改善效果。最后,根据研究结果科学合理地提出对改善蜿蜒河道水生生物生境多样性效果最佳的丁坝群布置方案,为城市河道生态修复提供一套关键技术和理论支撑

结项摘要

城市河流的健康及其生态修复是我国河流面临的主要问题,河道蜿蜒化正成为城市河流生态修复的新趋势,弯道水流在重力和惯性离心力作用下会产生二次环流及横比降,从而导致河流的水沙结构发生变化,形成凹岸冲刷、凸岸淤积。从水生生物生境多样性考虑,凸岸形成的沙洲相对比较单一。如何充分利用河道的蜿蜒化达到既能保护凹岸稳定又能创造出生境的多样性是当前值得深入探讨的问题。为此,本项目的主要开展了以下研究:(1)通过构建3D RNG κ-ε数值模型,VOF处理自由面,以180°弯曲水槽实验数据为基础,重点进行了水动力和形状参数对弯道二次流的影响。(2)利用Google Earth分别对长江上游、中游和下游典型河段进行了统计分析,得出90°为最具代表性的蜿蜒型河道,以此为典型探讨了弯曲河道两岸分别布置不同丁坝群方案对水生生物栖息地的改善作用。(3)以岷江支流锦江穿过成都市华阳的弯曲河道为研究对象,开展了在实际河道中对概化90°蜿蜒河道丁坝群布设方案的有效性验证。(4)针对常用的IFIM法使用加权可利用面积的栖息地评价结果仅能代表栖息地可用面积的数量,不能反映其质量及功能斑块属性等问题,基于拓扑和随机游走理论,探讨了洄游鱼类产卵场生境评价理论研究。获得的重要成果有:(1)弯道二次环流中的最大流速分布,主涡(Main Center Cell)、凹岸次涡(Out Bank Cell)和分离流的形成机制及其与形态参数和水动力影响因素之间的关系。(2)在概化90°蜿蜒河道的凹岸布设非淹没、凸岸布设淹没式丁坝群对河势稳定和生境质量的改善效果最佳。(3)在成都市锦江华阳弯曲河道的实例中进一步验证了概化90°蜿蜒河道中丁坝群布设方案的有效性,其布设方式不仅能保护凹岸不被冲刷,还能在凸岸营造出浅滩、深潭交错的丰富栖息地生境,对长期河道生态健康十分有利。(4)提出了基于拓扑和随机游走的产卵生境评价新理论,研究小尺度功能连通性对鱼类产卵过程的影响机制。这些研究成果可为城市河流系统健康与生态功能恢复提供一定的理论支撑。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(0)
城镇化对金堂县城区洪水的影响分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    西南民族大学学报( 自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张新华;张卓
  • 通讯作者:
    张卓
弯曲分汊浅滩潜坝对洄游鱼类栖息地的影响研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    工程科学与技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张新华;邓晴;文萌;王 明
  • 通讯作者:
    王 明
Evolution of outer bank cell in open-channel bends
明渠弯道外岸单元的演变
  • DOI:
    10.1007/s10652-022-09865-2
  • 发表时间:
    2022-05
  • 期刊:
    Environmental Fluid Mechanics
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    Bing-dong Li;Xinhua Zhang
  • 通讯作者:
    Xinhua Zhang
江河源头区生态补偿标准测算方法研究
  • DOI:
    10.13522/j.cnki.ggps.2019419
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    灌溉排水学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘军政;白绍斌;张新华;范习超;黄火键;赵钟楠
  • 通讯作者:
    赵钟楠
Numerical simulation of landslide dam overtopping failure considering headward erosion
考虑溯源侵蚀的滑坡坝溃决数值模拟
  • DOI:
    10.1016/j.jhydrol.2021.126608
  • 发表时间:
    2021-10
  • 期刊:
    Journal of Hydrology
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Ruiying Xue;Xinhua Zhang;Yujie Cai;Ming Wang;Qing Deng;Hao Zhang;Kenji Kawaike
  • 通讯作者:
    Kenji Kawaike

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于次序统计量的发电公司竞价策略研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    系统工程理论与实践
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    叶泽;张新华
  • 通讯作者:
    张新华
掺混乙醇和水对柴油喷雾燃烧特性的影响
  • DOI:
    10.16236/j.cnki.nrjxb.201801004
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    内燃机学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王兆文;伍尚;李磊;张新华;唐劼;成晓北
  • 通讯作者:
    成晓北
益髓生血颗粒治疗地中海贫血的前瞻性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中医杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    褚娜利;张新华;方素萍
  • 通讯作者:
    方素萍
主动自发气调对枝孢菌的抑制效果
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国食品学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张玉笑;刘莎莎;王亮;陈勇;员丽苹;张新华;郭衍银
  • 通讯作者:
    郭衍银
span style=color:black;font-family:宋体;font-size:12pt;一种动圈式磁悬浮永磁平面电机实时电流分配策略/span
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中国电机工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张新华;孙玉坤;项倩雯;杨泽斌
  • 通讯作者:
    杨泽斌

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

张新华的其他基金

弯曲分汊河道演变对水生生物生境质量的影响机理研究
  • 批准号:
    52370206
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
河道弯曲度对改善城市中小河流生态环境的机理研究
  • 批准号:
    51579162
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    63.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
丁坝对改善城市河流水生生物生景多样性的机理研究
  • 批准号:
    51379137
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    82.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码