论天然河流设计最低通航水位两种确定方法的矛盾与统一

从理论及实际资料分析上论述了天然河流设计最低通航水位的两种方法的差异及内在联系,实质上两种方法只是一种水文事件中的两种表达形式而已。其根本差别只在于保证率频率法是人为地确定频率,而综合历时曲线法本身固有一个频率。因此,两者并无本质区别。     

天然河流设计最低通航水位两种计算方法的对照分析及选用

现行水运规范中规定:天然河流设计最低通航水位既可以用综合历时曲线法计算确定,也可用保证率频率法计算确定,两种计算方法可能会得出两种不同的计算结果。文中通过工程设计实例对两种计算方法计算结果进行比照分析,探讨两者的差异和联系,对设计中如何选用提出建议。     

石角站设计最低通航水位计算方法的探讨

目前,北江下游人类活动频繁,使得该河段及其主要汇入河流的水文泥沙特性发生了较大的变化。2003年以前,石角站的水位变幅不大,但2003年以后,石角站的水位急剧下降,如要按照规范上思路采用水位系列进行统计分析,其计算结果必然偏大,而石角站历年的年平均流量系列多年变化比较稳定所以,本文考虑从流量系列出发,根据流量与水位之间的对应关系寻找切合实际的计算方法。     

山区天然河流设计最高通航水位确定方法的探讨

在阐述频率与保证率概念的基础上,为使规范中的设计最高通航水位的确定方法与设计最低通航水位的确定方法相同,并同时直接计算通航期,对山区天然河流最高通航水位确定方法进行了探讨。研究认为,根据山区天然河流的实际情况,由频率法改成保证率法是较合理的,并通过29个通航河流的水文站资料,对2种方法的对应关系进行了对比分析。     

关于最低通航设计水位计算方法的研究

根据经验，对最低通航水位保证率法和保证率一频率法的基本概念和计算方法，理论关系实际计算成果进行研究比较，结合国际情况和国内实践以及综合利弊分析，提出了两种方法中取消保证率一频率法的建议，如仍希望保留保证率一频率法时，则必需调整保证率一频率法中的保证率值，以保证同一级航道用两种方法计算得出相同的水位，不会出现两个水位标准。     

径流式枢纽改扩建船闸确定最低通航水位的方法

低水头径流式电站往往为不调节水库。为控制库区淹没线,洪水期常采用预泄腾空库容的方式运行,受洪水流量及持续时间不同的影响,不同时期枢纽运行的低水位变化较大,给确定船闸最低通航水位带来了复杂性。以湘江大源渡航电枢纽新建的二线船闸工程为例,采用综合历时曲线法和瞬时水位持续时间、次数进行分析,结合河段的通航实际情况,确定船闸最低通航水位,可为类似径流式枢纽确定船闸最低通航水位提供借鉴。     

对保证率-频率法求设计最低通航水位的商榷

以实例为基础，解释了保证率法、频率法和保证率-频率法的具体做法和概念，并在相互比较的基础上说明只要采取不同的保证率值和频率值，任一方法均可获得同一最低设计通航水位，最后推荐采用国内外得到广泛应用的保证率法。     

白鹤滩枢纽变动回水区设计最低通航水位的确定

以金沙江白鹤滩库区为例,对于老君滩滩王所在的变动回水段河床比降大,无法采用整治措施达到规划航道等级的要求,传统的用保证率流量和坝前水位组合方案不符合实际航运要求及通航情况。探讨采用类比溪洛渡运行的方法,并考虑白鹤滩回水及整治措施的影响,综合确定设计最低通航水位。同时对天然情况和整治措施后的通航保证率分段计算,以供航道整治决策。     

梯级电站变动回水区设计最低通航水位确定方法

梯级电站变动回水区受上游电站下泄流量与下游坝前水位双重影响,设计最低通航水位的确定十分复杂。传统的设计最低通航水位保证率主要对流量进行统计,指标不够全面;而且设计最低通航水位计算工况组合的选取具有一定的偶然性,实际设计过程中可操作性不强。提出入库流量与坝前水位组合保证率计算方法,该方法综合考虑了入库流量与坝前水位遭遇组合的概率。利用该方法可合理确定梯级电站变动回水区设计最低通航水位,同时结合电站调度方案,在电站可接受的调度方式下,投入最少的资金对航道进行整治,以达到最优的效果。     

长江中下游设计最低通航水位变化分析

用综合历时曲线法,利用1981—2002年水文资料,计算了长江中下游部分水文站不同保证率时的设计水位,结合影响枯水位变化的因素,比较分析了保证率为98%的设计水位计算结果与上世纪70年代和80年代计算值的差别及其变化过程。结果表明,长江中下游河床形态、水流条件发生了较大变化,设计水位也随之有一定幅度的升降。     

艳洲枢纽下游设计最低通航水位论证

随着澧水尾闾航道项目的逐步实施,澧水下游河道水位及流量有较大变化。其枯水流量因三峡枢纽及上游两大水库的调蓄济枯作用呈增加趋势,但枯水水位呈略微下降趋势,津市水文站水位流量关系也出现了下降。为确定澧水末端梯级艳洲枢纽船闸下游最低通航水位,采用计算枯水期水面比降等方法,结合航道整治及采砂活动等情况分析上述现象产生的原因及主要变化趋势。提出一种确定艳洲枢纽下游近期及远期最低通航水位的方法,论证其预留远期水位下降值的合理性。     

临淮岗复线船闸设计最低通航水位分析

枢纽的建设及运行会对河道水位形成的物理条件造成影响,并导致设计最低通航水位统计样本出现非一致性,而剔除破坏前的水位序列将导致统计样本代表性不足。以临淮岗复线船闸为例,针对枢纽的建设、运行和非汛期蓄水导致水位样本出现非一致性,综合考虑上游来水变化趋势、人为因素对水位的影响程度、近远期的调度方案以及工程的实际情况,确定设计最低通航水位采用的代表性资料,并计算得到闸上、闸下设计最低通航水位。结果表明,采用2007—2018年水位资料计算出的闸上、闸下设计最低通航水位分别为19. 27、17. 14 m。     

HEC-RAS模型在分汊河道设计最低通航水位推求中的应用

HEC-RAS一维数学模型可用于恒定流和非恒定流计算,常被应用于降雨径流、河流水动力、洪水过程分析等领域。以岷江航道(乐山段)灾后重建为例,根据河道实测地形,实测分流比以及实测水边线,采用HEC-RAS模型对该段河道水面线进行率定与分析计算,研究HEC-RAS模型在分汊河段设计最低通航水位推求中的适用性。结果表明：HEC-RAS模型在研究区率定结果良好,有较好的适用性,且能为分汊河道的航道整治提供经济有效的技术支撑。     

西江梧州水文站设计最低通航水位探讨

根据西江控制站梧州水文站多年历史资料及近期实测资料,在分析梧州设计水位变化特征的基础上,采用推算设计流量和下游设计水位,以数学模型计算工程前后设计水位的方法,综合考虑枢纽坝下河床下切、潮汐作用、工程疏浚等因素影响,计算分析西江长洲枢纽坝下3 000吨级航道工程的梧州水文站设计最低通航水位,为附近工程建设及类似航道整治项目相关设计水位取值提供参考。     

长江南京以下深水航道设计最低通航水位初析

长江南京以下深水航道地处感潮河段,如何计算设计最低通航水位是航道建设技术论证的首要工作。通过初步论证分析,得到一些基本认识：对于南京以下河段,现行航道水深起算基面不能视同为设计最低通航水位、不宜轻易调整航道水深起算基面、设计最低通航水位宜统一采用海港方法计算并根据水文条件变化作必要调整、个别河段航道设计水深需大于12.5 m。     

高坝库区和变动回水区设计最低通航水位的确定

传统的库区设计最低通航水位的计算方法主要对流量进行统计,按保证率计算入库流量与坝前水位相组合,但该方法没有考虑电站的调度方案。以金沙江向家坝库区为例,针对向家坝电站的调度方案不同,高坝库区坝前水位差较大,统一用保证率流量和坝前水位组合方案不符合实际情况,进行设计最低通航水位的研究。以实际坝前水位和流量的组合为依据,通过4种方法推求高坝库区及变动回水区设计最低通航水位,并进行对比。结果表明,考虑向家坝坝前水位与入库流量的组合可以更好地确定变动回水区的工程规模,符合实际情况,达到节约成本的目的。     

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。     

涡河涡阳枢纽设计最低通航水位研究

枢纽建设后对径流的调节破坏了上下游水位样本年际之间的一致性,使得设计通航水位确定的问题复杂化。针对梯级枢纽扩建船闸工程设计最低通航水位取值的问题,以涡阳枢纽复线船闸为例,对非一致性水位序列进行统计分析,选取代表性水文序列进行保证率水位计算,并与枢纽死水位、最低运行水位进行分析比较,并通过工程投资等因素探讨设计通航水位取值的合理性。结果表明,采用涡阳、蒙城枢纽死水位作为上下游设计最低通航水位,在满足通航保证率的同时具有较好的经济性,可确保梯级枢纽间水位衔接和船舶通航安全。