新疆克孜尔水库能力提升工程——非工程措施排沙效果初探研究

新疆已建克孜尔水库泥沙淤积问题很严重,采用非工程措施的举措提升水库能力,本文结合实测的库区地形,采用一维不平衡输沙数学模型构建了低水位排沙和敞泄排沙方式的数学模型,进行了初步的库区泥沙冲淤模拟计算,分析总结了针对克孜尔水库能力提升的非工程措施的冲淤效果的定性评价及定量评价的结论.     

基于水上地震和浅剖仪的水库淤积调查研究

长期以来,水库泥沙淤积等水上工程技术问题一直困扰河道及水库的安全。由于一些水库建成时间较长而导致的原始测绘数据的缺失或由于早期测量仪器等原因而引起库区测绘资料失实,都严重影响了准确掌握水库泥沙淤积情况。文中应用水上地震与浅地层剖面仪相结合对库区泥沙淤积进行调查,取得了不同深度、不同分辨率泥沙沉积状况,为库区整治工程出险、保证防洪安全等提供准确资料。     

三峡水库泥沙淤积现状及减淤措施简述

以2003年至2019年三峡库区入库泥沙资料为基础,分析了水库历年来水库淤积量变化情况及淤积现状,并以三峡水库为例,分析了库区泥沙淤积成因以及对库区泥沙减淤措施的相关研究做了简要论述,最后,对未来库区泥沙减淤措施的发展方向提出了展望。     

河道平面二维泥沙数学模型

为了研究水库下游河道冲刷及由此而引起的对防洪、航运等造成的影响,本文给出了非均匀沙的平面二维动床数学模型,模型中考虑了悬移质不饱和输移、非均匀沙推移质输移及床沙级配的调整,利用ADI法对水流泥沙方程进行数值离散。利用该模型模拟了葛洲坝下游枝城至枝江河段涨水期淤积和落水期冲刷过程,冲淤量及冲淤部位跟实测值吻合较好。     

三峡库区汛期日调节通航水流条件一维数学模型

采用圣维南方程组建立三峡库区日调节通航水流条件一维数学模型,利用三峡枢纽淤积平衡地形日调节物理模型试验成果对数学模型进行验证。研究表明,24h日调节过程中,流量变化的时候,上游引航道通航水流条件最不利。随着泥沙淤积年份增加,汛期日调节通航水流条件逐渐恶化。电站机组错时开启或关闭可以减小口门处的流速。     

水电站枢纽坝区泥沙二维数模计算研究

本文研究了水电站枢纽坝区泥沙二维数模计算的各个方面。根据平面二维水深平均水沙运动方程组,考虑了悬移质及推移质的分组输移,并利用控制体积法离散各个方程,导得离散格式,用SIM-PLER程式求解耦合方程,并用一维泥沙数学模型的水沙计算成果作为进口边界条件。作为例子,作了金沙江某水电站枢纽两岸厂房方案电站运用50年的二维泥沙冲淤计算,得到坝前1100m范围内流场及泥沙淤积过程、淤积数量和淤积形态,其结果可供水电站可行性阶段工程设计参考。     

广东台山电厂煤港泥沙淤积问题研究

在现场实测水文泥沙资料的基础上.本文通过水文泥沙分析、二维潮流数学模型计算、泥沙淤积计算及泥沙淤积物理模型试验等手段.对煤港工程泥沙淤积问题进行了分析研究.弄清了港址附近海域泥沙来源、泥沙特性及水流泥沙运动规律.对煤港方案泥沙淤积量进行了预报.从泥沙淤积角度论证了煤港建设的可行性.     

长江三峡库区重庆郭家沱港口改扩建工程泥沙淤积研究

通过二维水流泥沙数学模型计算了三峡成库后50年内长江郭家沱河段泥沙淤积情况和水流变化情况，分析了泥沙淤积对郭家沱内建港的影响，为该工程的建设提供了科学依据。     

三峡蓄水后皇华城河段航道演变规律研究*

根据三峡成库前后实测地形、水位、流速流向资料,并结合平面二维数学模型成果,分析了常年库区急弯分汊型河道皇华城河段三峡蓄水后水流结构及水流要素等特征值的变化及淤积对航道的影响,总结了皇华城河段的淤积规律,提出常年库区河段都将面临河型转化。     

三峡水库175m试验性蓄水以来库区河床冲淤特性分析

三峡水库175m试验性蓄水以来入库沙量大幅减少,水库冲淤特性与论证阶段成果存在一定差异。针对这一问题,基于三峡水库蓄水以来库区航道泥沙原型观测资料,系统分析了进出库水沙特性、库区泥沙冲淤变化以及泥沙淤积分布特点。结果表明:1)入库沙量较预期大幅减少;2)淤积主要集中在清溪场以下的常年回水区,淤积量多、淤积强度大的河段主要是常年回水区的开阔与分汊河段;3)泥沙淤积呈现主槽淤平和以一侧淤积为主的不对称淤积的特点。     

溪洛渡、向家坝建库对三峡水库淤积影响计算研究

采用长江上游梯级水库联合调度泥沙数学模型,开展了溪洛渡、向家坝建库对三峡水库淤积影响计算研究。研究结果表明:上游溪洛渡、向家坝建库拦沙可大幅度减少三峡水库入库沙量,使得三峡库区淤积强度明显减弱,考虑溪洛渡、向家坝建库拦沙影响后,100年末三峡水库入库沙量可减少40.6%,库区淤积体积可减少30.0%,上游溪洛渡和向家坝水库蓄水拦沙可明显提高三峡水库的调节库容和防洪库容保留率。     

三峡水库运用方式与库区航运条件

三峡水库的泥沙淤积的控制，从宏观上看只能通过水库运用方式来实现，库区航运条件的限制主要在回水变动区的浅滩和重庆地区的港口、航道泥沙问题。水库运用方式的关键是特征水位的选择。     

淤泥质海岸外航道淤积计算

利用水流泥沙输移方程和淤积公式建立了淤泥质海岸上外航道淤积计算公式,通过水槽实验和数值模拟对公式中的参数作了修订,公式计算结果与物模、数模、现场的资料及规范推荐的公式结果一致。     

辐射沙洲海域深水港开发建设水动力泥沙问题研究

综合使用水文泥沙特征分析、卫星遥感分析、冲淤演变分析、潮流泥沙数学模型计算、波浪数学模型(SWAN模型、缓坡方程、多向不规则波Boussinesq方程)计算、波流冲刷物理模型试验、泥沙淤积计算、骤淤计算与分析等多种手段对辐射沙洲中的如东海域深水港开发建设的水动力泥沙问题进行了研究,为深水港开发建设提供了科学依据。研究表明:通过采取必要的工程措施,在辐射沙洲海域中进行深水港开发建设是可行的。     

辐射沙洲海域深水港开发建设水动力泥沙问题研究

综合使用水文泥沙特征分析、卫星遥感分析、冲淤演变分析、潮流泥沙数学模型计算、波浪数学模型(SWAN模型、缓坡方程、多向不规则波Boussinesq方程)计算、波流冲刷物理模型试验、泥沙淤积计算、骤淤计算与分析等多种手段对辐射沙洲中的如东海域深水港开发建设的水动力泥沙问题进行了研究,为深水港开发建设提供了科学依据.研究表明:通过采取必要的工程措施,在辐射沙洲海域中进行深水港开发建设是可行的.     

二维泥沙数学模型的改进——模型的建立

本文针对河道弯曲、狭长的特点,引进贴体坐标.将复杂的河道计算域转换成规则矩形域,使问题在规则域上求解.拟合坐标系下模型改进表现在以下两方面,一是引进紊动动能和紊动耗散率闭合雷诺方程,使模型能够回答整治工程局部水流结构,如回流现象,二是建立了一种新的悬沙输移模式,该泥沙模型能体现悬沙与床沙交换机理,既适用于水库上游淤积计算,也适用于水库下游冲刷计算.     

淤泥质海岸外航道淤积计算

利用水流泥沙榆移方程和淤积公式建立了淤泥质海岸上外航道淤积计算公式,通过水槽实验和数值模拟对公式中的参教作了修订,公式计算结果与物模、数模、现场的资料及规范推荐的公式结果一致.     

长江下游南京河段马汊河口航道流态及泥沙淤积特性研究

选择南京八卦洲河段马汊河入江口门,建立二维潮流、泥沙数学模型,对入江口门航道流态、水流泥沙运动特征以及口门泥沙淤积特性进行研究。结果表明,中、洪水条件下,八卦洲河段内不存在涨潮流,但口门内仍然存在往复流。河床冲淤变形计算结果表明,口门向内泥沙淤积呈由大到小的分布规律,口门回流区淤积厚度最大。不同水文特征年泥沙淤积程度不同,随淤积历时增长,泥沙逐年淤积量略有减少,且淤积泥沙由口门逐渐向航道推进。     

水库运行管理方式对水库积淤的影响研究

以北方某大(一)型水库进行了2种运行方式下水力模型试验研究,得出了利用水力模型进行不同水库运行下泥沙特征试验研究时需要考虑的相似因素,并得到了相似参数具体数值;提出了不同运行方式下水库大坝后泥沙淤积三角洲随运行时间推进的演化特征差异性,得到了不同运行方式下水库大坝后特征断面处泥沙淤积形态特征;分析了不同运行方式下各特征水位下泥沙淤积程度与库容特征,提出了水库保持汛期低水位、非汛期高水位运行更有利于降低水库淤积,增加水库排沙能力;研究为该水系水库运行方式提供参考。     

枢纽船闸引航道口门区三维水流结构和减淤措施*

由于枢纽船闸引航道口门区特殊的水流结构，口门区泥沙淤积问题是影响河流船闸正常运行的一个重要问题。针对枢纽船闸引航道口门区三维水流的结构特点，开发了可高效高精度模拟该区域水流结构的完全三维非静压数学模型，对其水流结构特征进行了分析和研究，从消除回流和归顺口门区航行水流的角度，提出了可有效减缓引航道口门区泥沙淤积问题的工程措施，为枢纽通航运能提升和船舶安全高效运营提供技术支撑。