三峡电站日调节对航运的影响

概括电站日调节非恒定流特性，提出三峡枢纽非恒定流通航水力标准。全面阐述三峡电站日调节对航运的影响，指出处理好两者的关系将充分发挥三峡枢纽工程的综合效益，尚需开展相应的研究。     

向家坝水电站日调节非恒定流的传播特征研究

水电站的调度运行改变了天然河道的水流条件,日调节引起的非恒定流导致坝下游河道的水位陡涨陡落、流速时大时小、流态时好时坏,对下游的航道维护、船舶的安全航行及港口、码头的正常作业等产生不利的影响。文章以向家坝水电站为例,按照其典型调度运行方式,建立几何比尺为1:100的物理模型,根据向家坝电站日调节试验在坝下游长河段所引起的的水位及流速等数据,总结出向家坝水电站日调节非恒定流的水位及流速在不同河段的传播特征,为研究电站日调节非恒定流对坝址下游长河段航道条件的影响提供理论依据。     

向家坝枢纽非恒定泄流对落锅滩河段航道通航条件的影响

电站日调节非恒定流对下游河道的影响是向家坝工程在运行时需要考虑的主要问题。通过长河段二维非恒定数学模型计算分析向家坝日调节非恒定流对落锅滩河段航道通航水流条件的影响,选取两种典型日调节工况和泄洪工况分析河段内水位、流量、流速等水力因素变化特性。结果表明,两种典型日调节工况下非恒定流传播至落锅滩水位变幅在1. 26～1. 46 m,泄洪工况下水位最大日变幅在2. 05～2. 96 m,非恒定流对河段产生了一定影响,根据目前通航标准来看,4种工况下河段内水力指标均能够达到通航水力指标。建议对坝下非恒定流特征及其对航道、港口码头的影响情况进行原型观测,积累实践经验,为进一步优化电站调度方案和下游航道维护等方面提供依据。     

山区河流电站下游河段设计低水位确定方法

山区河流电站在枯水期通常采用日调节运行方式,电站下泄流量为非恒定流,致使下游河道水位起落不定,航道设计水位的确定难度较大。利用实测资料,对山区河流电站下游河段的设计低水位进行了分析计算。实践表明,对于电站下泄非恒定流,应尽量利用实测波谷时段水位进行下游河道设计低水位推求,能够满足航道整治设计的要求。     

电站日调节泄流对下游航运影响及其防治措施

根据电站日调节泄流特性和非恒定流运动特性,对其对下游航运的影响进行了简要分析。提出了日调节对航深影响距离的估算方法;通航保证率和设计流量的确定原则;航道整治原则和提高航电综合效益、减小航运损失的调度方法。     

韩江上游(梅江、汀江)航道整治工程试验研究

韩江上游梅江蓬辣滩、汀江青溪两日调节枢纽坝下游河道,由于电站无基流下泄,只能利用发电流量通航。该河段来水来沙条件复杂,为达到V(3)航道,因而需通过定床物理模型试验进行航道整治研究。利用恒定流验证非恒定流的方法,对模型进行了验证。然后,针对特殊来流条件下碍航特点提出整治方案,研究表明工程效果良好,且长河段全线挖槽和筑坝对水位的影响很少。这一研究为类似枢纽坝下通航提供参考。     

三峡升船机下闸首卧倒门运行区域非恒定流的运动特性

为了分析三峡升船机下游引航道与下闸首卧倒门运行区域非恒定流运动特性,采用Flow-3D软件建立三峡升船机承船厢与下闸首卧倒门运行区域的三维模型,通过水面波动荷载概化模型计算分析下游不同水位、不同波幅非恒定流对下闸首卧倒门运行的影响因素。研究下游非恒定流作用于卧倒门的理论计算力矩与卧倒门关门实测力矩的关系,提出卧倒门安全运行策略,降低由下游非恒定流作用而引起的下闸首卧倒门运行安全风险。结果表明,下游引航道较小的水面波动传递到升船机下闸首卧倒门运行区域将引起很大的水面波动,而枢纽下游水位对卧倒门运行影响较小。     

金沙江宜宾段非恒定流过程及传播特性

金沙江、岷江的非恒定流调节过程较为复杂,在宜宾汇合后形成新的非恒定流向下游传播。通过近年实测资料,分析金沙江、岷江非恒定流特征及汇合效果。结果表明:宜宾段非恒定流特征与向家坝电站下泄非恒定流的符合度更高,岷江的非恒定流无典型过程;宜宾段水位变幅和金沙江、岷江水位变幅存在线性关系;涨幅在1.7 m左右,起调水位在1 m左右的泄水波可作为宜宾段非恒定流过程的典型代表,其在下游的传播速度沿程基本保持一致,衰减幅度随着距离的增加而减小。     

向家坝日调节运行对长江叙渝段航道维护影响研究

金沙江最下游梯级向家坝水电站,因其装机容量大,发电运行期间非恒定流造成坝下水位日变幅及小时变幅较大,会对长江叙渝段航道维护造成严重影响。基于长河段非恒定流数学模型,研究向家坝水电站日调节运行后长江上游非恒定流传播特性,分析日调节运行对航道维护的影响,提出相应航道维护管理对策。     

电站下游非恒定流河段通航水位需求探讨

迄今为止,全国各地已经有非常河流的通航不只是会遭受到洪、枯季时期水位变化而产生的负面影响,与此同时河流同行还将会遭受到来自其它方面因素产生的影响,在这点尤其是在河道的上游修建大型水电站产生的影响更明显。由于这些大型水电站下游的下泄流量调节影响,还将会对大型水电站下游的通航水位造成比较大的影响。因此需要在航道的整治和方案设计过程,全面满足电站下游非恒定流对于通航水位的基本需求。     

三峡汛期日调节对通航影响及改善措施

试验研究了三峡工程运行至50+4a和70+6a汛期电站日调节非恒定流对上游引航道口门区水流条件的影响。结果表明,通航水流条件主要控制因素为口门区的横流、船闸前的波高,在日调节过程中所要求的日调节流量下,均难以满足通航水流标准要求。对此,提出了改善引航道口门区通航水流条件的几种不同措施。     

沙陀枢纽下游航道二维非恒定流数学模型研究

本研究河段为乌江的沙陀枢纽下游雷子滩至老土坎河段,受上游枢纽调峰影响,河段水位陡涨陡落。建立沙陀枢纽下游航道二维非恒定流数学模型,计算了不同工况条件下沙陀枢纽泄水波传播过程,研究了沙陀枢纽非恒定流下泄对下游航道的影响。     

日调节电站非恒定流航道追峰通航的实用性探讨

日调节电站非恒定流航道通航水位的选择确定是山区航道研究课题之一,文中依据对非恒定流航道的原型观测和实地调查资料分析后,论述了非恒定流特性及对航道的影响,并从多种通航方式中优选出营运效益良好,且受船工关注的追峰通航进行全面的深入的剖析论述.     

金沙江(水富至宜宾)航道整治工程设计最低通航水位的推求

在深入分析金沙江段航道天然设计流量和水电站调度运行方式的基础上,采用电站设计日调节流量计算推求方法,结合南京水利科学研究院"向家坝下游一维非恒定流数值计算的分析"的成果,计算确定了研究河段航道整治工程的设计最低通航水位。     

向家坝日调节对中嘴码头运行的影响

为分析向家坝水电站日调节运行对下游中嘴码头通航水流条件的影响，建立1：100正态物理模型，对向家坝水电站典型日调节工况进行模拟，分析日调节非恒定流引起的中嘴码头水域流速、水位和比降等通航水力要素的变化过程，同时结合流场分布资料和自航船模试验，研究日调节对船舶航行以及进出港靠泊的影响。结果表明，电站按照拟定的水位变幅进行日调节时，码头河段水位变幅未超过电站运行调度规程允许值，水流条件满足船舶航行要求，船舶可以正常进出港靠泊作业，对码头运行影响较小。研究成果可为电站日调节调度运行提供参考。     

乌江渡枢纽下游航道二维非恒定流数学模型研究

受上游乌江渡枢纽调峰影响,乌江的乌江渡枢纽至漩塘河段水位陡涨陡落。建立乌江渡枢纽下游航道二维非恒定流数学模型,验证了原型水位和流速分布,计算了不同工况条件下乌江渡枢纽泄水波传播过程,研究了乌江渡枢纽非恒定流下泄对下游航道的影响。     

电站日调节非恒定流对系缆力的影响研究

通过分析实验资料,研究电站日调节下泄非恒定流对系泊船舶系缆力的影响,得到了考虑流速、比降等因素的经验计算公式.该公式是建立在非恒定流的基础上,并且和试验实测成果进行了比较,虽经4个实例运用表明其计算值与模型实测值较吻合,计算精度较高,但由于实例有限,其公式的使用范围需在今后的工作中进一步论证和完善.可以考虑在具有类似条件水电站的非恒定流影响下系泊船舶系缆力计算中参考运用,具有一定的工程适用性和工程实用价值,为日调节下泄非恒定流的进一步研究和航道的整治提供参考.     

三峡升船机下游引航道非恒定流波动特性试验研究*

通过1:80的三峡枢纽及下游引航道整体物理模型研究了典型的大坝泄洪、电站调峰、船闸泄水及其叠加工况下的升船机下游引航道非恒定流波动特性。结果表明：三峡枢纽下游引航道内的水位波动是引航道波流运动和两坝间流量差引起的河道涨、落水长波耦合叠加的结果。枢纽进行百年一遇洪水调节时升船机下闸首水位波动最大小时变幅061 m/h。当大坝泄洪单次调节流量小于2 000 m3/s时,升船机下闸首水位波动小时变幅小于042 m/h。电站调峰运行时,升船机引航道水位波动首波幅值随流量变幅和变率的增大而增大,最大小时变幅则取决于流量变幅和两坝间净流量大小。船闸双线同时泄水时升船机下闸首水位最大小时变幅018 m/h,基本不影响升船机运行。     

乌江渡电站泄流对乌江渡码头航行影响

为分析乌江渡水电站泄流对下游乌江渡码头通航水流条件的影响,建立了乌江渡码头河段二维非恒定流水流数学模型,并运用实测水位流速资料对模型进行验证。对恒定流通航条件进行模拟分析。针对电站发电泄流代表方式,采用流速和比降历时变化、10 min水位变率,分析电站泄流引起的乌江渡河段通航水动力变化过程。结合船舶上行能力,分析电站泄流对船舶进港靠泊的影响。     

梯级电站日调节过程中非恒定流控制

对水电站下泄的非恒定流进行有效控制将极大地改善下游航道的通航水流条件,文中通过调整电站的泄流过程实现对非恒流的控制,以典型日调峰流量过程曲线为基础,建立了一种确定电站泄流过程的优化模型,此模型以实际泄流过程与调峰流量过程的偏差最小为目标,以水量平衡、发电、通航等为约束,并采用模式搜索方法对建立模型进行求解。将此模型应用于沅水清水塘—大潭梯级电站泄流决策过程,得到了满足通航且发电最优的电站日泄流曲线。