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。     

平面二维数学模型在山区河道水电站工程中的应用

采用平面二维数学模型数值模拟了20年一遇洪水条件下电站工程修建前后山区河道内水位和流速的变化情况。数值模拟结果表明电站工程修建后,在设计洪水条件下,河道内的水位变幅不大,流速分布平稳。通过下游消能防冲设施处理后,工程的修建对河势稳定影响较小。     

新型码头浮式系缆装置防卡死技术分析

电站调峰以及泄洪导致电站下游水位短时间内大起大落,直接影响了下游直立式码头靠泊和装卸作业安全。借鉴船闸浮式系船柱原理,研究提出了适用于瞬时水位变幅的新型码头浮式系缆装置,给出了解决电站下游靠泊问题的思路和方法。为进一步验证浮式装置运行可靠性,即河道水流作用产生较大水平力情况下,浮筒如何克服阻力(防卡死)自由升降,分别对单一装置和多装置情况下受力特性进行了进一步的分析研究,提出分别增加一组防卡导轮和防卡连杆装置的方法,可有效防止浮筒运行"卡死"。本研究对该装置在实际工程中的运用打下坚实基础,并可为类似工程设计提供参考。     

长洲枢纽下游近坝段河道考虑河床粗化的冲刷模拟研究

西江长洲枢纽建成后,由于水库拦截泥沙,将使下游河床发生沿程冲刷,尤其是枯水期水位下降,影响下游通航.预测长洲枢纽建成运行后设计通航流量时坝下水位的下降.在有泥沙下泄的情况下,尝试采用粗化理论来考虑河床组成在冲刷过程中的变化,计算坝下河床在多年冲刷后的水位下降情况,并分析运用粗化方法的合理性.同时与不考虑粗化作用情况下的水位下降值进行了比较,分析在下游河道有基岩出露的情况下河床粗化作用对水位下降的影响,并提出了关于减小坝下水位下降整治措施的新设想.     

长洲枢纽下游河床下切水位下降原因分析

近年来,长洲枢纽下游航道水位实测值呈现下降趋势,与原航道水位设计值不符。通过收集该河道的水文资料对河床演变原因进行分析。结果表明:上游来水来沙对枢纽下游河床的影响、下游河道过度采砂、河流梯级开发及水利枢纽建设以及航道整治建筑物的修建等是导致长洲枢纽下游河床下切水位下降的原因。结合该处具体情况,提出控制枢纽下游河道过度采砂、采用限制性整治措施以及加强河道断面检测的改善措施,为确保长洲枢纽下游航道的正常通航提供技术支撑。     

赣江下游河道水文情势变化分析

本文选用赣江下游河道主要控制站外洲站62年的数据为依据,从河道冲淤、径流量、水位流量关系等方面分析赣江下游河道水文情势变化规律,研究成果可为赣江下游水资源合理开发利用提供科学依据,同时对于水利枢纽工程建设相关水位参数的选取也具有重要的参考意义。     

陡坡强输沙河道变坡点水位的试验研究

我国山洪灾害频发,人们对其中泥沙致灾的因素越来越重视。采用单因素控制法通过陡比降变化水槽试验,模拟山区河道坡度变化及大量泥沙输送,研究大比降强输沙条件下水位的变化规律。试验结果显示:在携带大量泥沙的情况下,快速落淤泥沙导致局部坡度变缓、流速降低、水位上升;另一方面,泥沙本身的阻力作用导致水位升高。因而导致局部河段急缓流交替水跃发生,显著抬高洪水位,泥沙与水的互馈作用使交界锋面位置处水位显著高于清水水深。研究表明,流量越大、输沙率越大或上游河道比降越大,交界锋面位置处水位越高。伴随着泥沙淤积的逆行发展,异常的水位激增除在边坡交界点附近发生外,还向上游传播,导致漫溢洪水泛滥成灾。     

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。     

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。     

西平河河道下游水域的治理方案分析

本文旨在分析西林县西平河河道下游水域的治理方案,针对河道年久失修、下游水位的人为破坏等因素引起的一系列问题,笔者对该下游水域的治理问题提出了相应的解决方案和措施,介绍如下。     

日调节非恒定流对筲箕背河段航道水流条件的影响

选取典型工况通过非恒定数学模型计算分析滩段水位、流量、流速、比降等因素变化特性,得到日调节对筲箕背河段水流条件的影响.结果显示,2种日调节工况下非恒定流传播至筲箕背河段水位变幅在1.01～1.37 m,非恒定流对下游航道水流条件和对研究河段内的控制河段及航道维护设施等产生一定的影响,并且日变幅4.5 m较日变幅3.0 ...     

长洲枢纽下游人工节埂防冲措施研究

针对长洲水利枢纽建成后,下游河床冲刷引起的枯水位下降,可能导致枯水期船闸下闸首门槛水深不足的问题,应用二维悬移质泥沙数学模型对枢纽建成后下游河床的冲刷下切及枯水期水位降落情况进行预测,结合当地的河床形态及地质条件,提出在坝下河道布置一系列的护底工程,形成不连续的人工控制节埂的防冲措施,以达到抑制河床冲刷、抬高近坝段枯水水位的目的。研究表明:通过在长洲枢纽下游河道合理布置人工节埂,可以有效地抑制下游河床冲刷,减小坝下枯水水位的下降值。     

三峡升船机闸首工作门位与通航水位关系研究

三峡升船机具有上游水位变幅大、下游水位变率快的特点,为保证船厢与工作门准确对位,升船机闸首工作门必须根据上下游水位变化不断调整门位。文章分析升船机闸首工作门在不同门位对应设计通航水位的临界水位附近变化时,升船机可靠运行的极限水位和最高挡水水位,为升船机安全运行提供理论依据。     

新干枢纽下游河床冲淤及航道条件变化计算

根据赣江流域规划,在赣江下游三湖镇河段规划兴建新干航电枢纽,枢纽建成后坝下游的河床冲淤及水位变化需要进行预测研究。建立了坝址至南昌118 km长河段的一维水沙数学模型,计算了拟建新干枢纽坝下河道河床下切与水位下降情况。结果表明:在现状河道条件下,经过6~7个水文年河床调整后,枢纽下游河段河床冲淤接近平衡;经过10个水文年作用后,新干枢纽坝址下游附近河段河床最大冲刷深度为1.76 m,坝址下游附近水位最大下降值为1.56 m。分析了河床调整后坝址至南昌河段航道条件的变化。     

基于Mike 11模型的良白路——铁东路箱涵防洪评价计算分析

本文以良白路-铁东路箱涵为例,采用Mike11模型,运用分流比试算法分析了东深渠分流比,进一步计算白泥坑水河口设计洪水,并分析了箱涵建设前后箱涵断面上游水位壅高情况。分析计算结果表明:不同重现期来水情况下,东深渠分流口处分流至右分汊占总流量的47%左右;箱涵建成后,河道50年一遇洪水最大水位壅高0.002m,壅水曲线全长424m,箱涵下游水位无明显变化,不会对河道行洪安全造成明显不利影响。     

大水位变幅水库回水变动区码头通航水流条件研究

针对大水位变幅影响下的水库变动回水区码头前沿通航水流条件问题,以在建的白鹤滩水电站坝址下游白石滩翻坝码头为例,通过二维水动力数值模拟研究方法,对大水位变幅水位进行分级,开展白石滩翻坝码头通航水流条件的影响研究,得出码头最高通航流量与分级水位呈线性的关系：码头前沿水位越高通航水流条件越好,当码头河段水位≥585 m时,在各级流量下码头前沿通航水域水流条件均满足船舶安全停靠和通航的要求,说明码头按照建成后在较高水位期间运行的设计方案是可行的。     

三峡水库蓄水后坝上下游航道条件变化分析

分析三峡水库蓄水后进出库水沙特性;库尾、葛洲坝下游河道、永久船闸引航道、两坝间河道冲淤特点;变动回水区回水末端范围、葛洲坝下游宜昌、沙市枯水水位变化;库区航道条件和葛洲坝下游河段航道尺度变化。     

浅谈三峡升船机船厢准确停位及对接

三峡升船机为齿轮齿条爬升平衡重式垂直升船机,具有提升高度大、提升重量大、上游通航水位变幅大、下游水位变化速率快的特点,是目前世界上技术难度最高且规模最大的升船机工程。停位对接是指承船厢垂直上升或下降后,停在闸首工作门附近,此时船厢内的水位高度与闸首门外侧的航道水位高度一致,开启船厢门和闸首门,使船厢内水域与上、下游航道水域联通。     

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。     

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。