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。     

水库下游河道冲刷的数值预报

本文以丹江口水库下游河道冲刷为例,简述了水库下游河道冲刷数学模型及验证情况,对计算中经常遇到的有关问题提出了处理方法。预报了1988年至2000年以及2001年实施南水北调中线调水工程后丹江口水库坝下黄家港至河口(汉川)河床冲淤、水位降落等。     

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.     

枢纽下游河床极限冲刷及水位降落研究进展

天然河流修建枢纽后,上游来沙将在枢纽形成的水库内淤积,出库沙量锐减,下游河道因受枢纽下泄清水的冲刷而发生一系列变化。特别是对于沙质和沙卵石河床,随着下泄清水的冲刷,河床随之出现了相应的再造床过程。枢纽清水下泄引起下游河床下切、水位下降问题是枢纽设计及航道整治中的重点和难点。由于河段来水来沙条件、枢纽调度方式、坝下河床断面型态、河床质组成及覆盖层厚度等不同,坝下形成的冲刷幅度、稳定冲刷层及冲刷范围等各不相同,坝下水位降落幅度也不尽相同,而河床质组成是影响河床极限冲刷的主要因素。文章从不同河床质组成出发,分别对枢纽下游河床极限冲刷以及水位下降研究成果进行了总结,并对各种计算方法进行了简要的评述。     

三峡水库蓄水以来关洲汊道形态调整效应的数值模拟

为明晰三峡水库蓄水后关洲汊道形态调整对航道条件的影响,采用平面二维水流数学模型,研究了关洲汊道地形变化与水流运动特征及枯水位的关系。结果表明:关洲汊道左汊冲刷发展引起分流比调整,减弱了其对枯水位的控制作用,下游河道冲刷引起的水位降幅向上游传递作用增强;关洲汊道左汊冲刷还导致其下游芦家河汊道进口断面流速左减右增,增加了鸳鸯港边滩淤积及芦家河石泓的冲刷动力条件,不利于芦家河水道航道条件。为了维护上游枯水位的稳定并保证下游浅滩冲刷动力,应对关洲汊道进行守护,对分流比进行控制。     

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。     

三峡工程对下游河道的影响及治理措施的初步研究

<正>1 前言 正在兴建的三峡工程.改变了下泄水沙条件及过程,水库运用初期排沙比仅为 30％,悬移质粒径变细,其中值粒径约为建库前的31％,这样坝下游河道水流挟沙能力远大于含沙量, 水流就要从河床中补充泥沙冲刷河床,并使床沙粗化;水库运用中后期,出库含沙量增加,粒径变粗, 并逐渐接近建库前, 而在冲刷已经平衡的河段上, 挟沙能力又小于含沙量, 悬移质就要回淤, 经过一段时间回淤后,河床与水流之间产生新的平衡。如此坝下游河道从冲刷回淤再到新的冲淤平衡过程, 势必引起水位降落及河势的调整, 给航道、港口的运用带来新的问题。     

枢纽下游河床清水冲刷粗化研究综述

天然河流修建水库后,下游河道发生的最大变化就是河床冲刷粗化。河床冲刷与粗化的研究在水利、水运、水电工程中有着重大的实际意义,是解决山区及丘陵区水利工程面临的河床冲刷粗化所引起的河床演变的关键问题之一。国内外众多学者专家都对冲刷粗化问题进行过研究,文章意在总结已有枢纽下游河床冲刷粗化的研究成果,包括冲刷与粗化机理、冲刷粗化起动流速计算、粗化输沙率计算、粗化层级配计算、极限冲刷深度计算及冲刷后水位降落计算等。并对现有研究成果进行了简要的述评,为后续对这一问题进行深入研究作出必要的准备。     

河床边界条件改变对强约束型分汊河道冲刷调整的影响

通过实测资料分析的方法,以宜都河道为例,研究了水库蓄水后强约束型分汉河道的冲刷调整规律.在此基础上,进而通过概化模型试验,研究强约束性分汊河道中,河床边界条件的变化对分汊河道水流运动和冲刷调整规律的影响.研究表明:1)由于水库蓄水后河床发生剧烈的冲刷调整,将导致河道河床边界条件特别是两汊高程差的变化,分流格局随之改变;2)河道边界条件发生变化,水流动力轴线可以由稳定于一汊转化为两汉交替,其冲刷调整形式也从一汉冲刷占优转化为两汊冲刷交替占优;3)分汊河道在水库蓄水初期的剧烈调整过程及其河床边界条件的变化一定程度上影响着分汊河道的发展趋势,要充分认识分汊河道在水库蓄水初期剧烈调整过程中所可能出现的问题,引导其朝好的方向发展.     

淮河干流刘台子弯道水动力及河床变形数值模拟研究

为分析和评价刘台子弯道河段在不同整治方案下的工程效果,采用SIMHYD-2D平台构建二维泥沙数学模型对淮河干流临淮岗闸下—鲁台子河段2种整治方案进行水动力及河床变形数值模拟研究。结果表明:二维水沙数学模型能够很好地模拟河道的水力因子,也能合理地模拟自然条件下的冲淤分布,可以用于开展工程河段的冲淤演变预测分析;经过冲淤调整10 a后,在2种整治方案下,临鲁段河道主槽仍以冲刷为主,冲刷速度减缓,滩地仍以淤积为主,整体河道表现为冲刷;通过对比分析2种整治方案裁弯对上下游河道水沙运动及冲淤的影响、通航水流条件及新老河段未来冲淤情况,推荐方案2作为整治方案。     

水库优化调度与黄河下游河道的健康发展

近年来,黄河下游通过水库或水库群的合理调度运用,使河道过流能力不断提高,有效遏制了河床的淤积抬高,调整理顺河势,塑造并维持中水河槽。随着经济的不断发展,沿河引用水不断增加,这样用来调水调沙的水量逐年减少,用来冲刷下游河道的洪峰流量的减小,洪水造床作用减弱。为此,水库优化调度对黄河下游河道的健康发展显得尤为重要。     

汉江兴隆至新泗港河段河道演变及浅滩碍航机理分析

丹江口水库蓄水运用以后，下游河段来水来沙发生改变，引发兴隆以下（特别是兴隆至新泗港河段）的河流再造床过程，河床发生了冲刷调整。文章基于对该河段建库以后原型观测资料，分析了兴隆至新泗港这一宽浅弯道段河道的冲淤变化情况，并结合本河段的水流泥沙运动特性，阐述了该河段浅滩碍航机理。结论表明，兴隆至新泗港河段由于河道断面宽浅，河床可动性强，使得河段内洲滩年内年际间变化大，航道条件较差，特别是丹江口水库运行以后该河段发生了较大强度的冲刷，目前冲刷仍在继续，但冲刷强度已有所减弱；河段浅滩碍航与汛后退水快慢有关，退水较快则发生碍航，退水较慢则不会碍航。     

护底余排作用下潜坝下游局部冲刷深度计算研究

潜坝下游冲刷主要由于越堤水流在堤后形成强紊动涡旋水流,并淘刷床面引起。冲刷坑最大深度与坝高、水深以及护底余排宽密切相关。根据水槽试验结果,分析了不同影响因素下潜坝下游的冲刷变化,并提出了考虑护底余排作用下的潜坝坝身下游最大冲刷深度计算式。结合长江下游黑沙洲水道航道整治工程中护底余排作用下潜坝的实际冲刷深度资料,对文章研究中提出的冲刷深度计算式进行了验证。验证结果表明:在考虑余排宽度的条件下,按照该公式计算得到的局部冲刷深度与实测值基本一致。     

长江中游牯牛沙水道碍航原因分析

针对牯牛沙水道航道问题,根据近50年河道实测地形资料,分析了牯牛沙水道河床演变特点、碍航特性及浅区成因。结果表明:牯牛沙水道碍航主要是由于过渡段河道宽浅。虽然近年来该河段已实施的一期工程抑制了牯牛沙边滩的冲刷后退,但一期工程高程较低,未改变过渡段宽浅的河道格局,过渡段水流分散,洪枯水流路不一致,一期工程还不能完全有效导引水流冲刷过渡段浅埂,造成过渡段航槽时而出浅;且三峡工程蓄水运用后汛后退水期缩短,浅滩退水冲刷强度减弱,航道条件难以保持稳定的4.5 m水深。     

耿楼复线船闸主要水力学问题研究

根据沙颍河航运规划和现状运量需要,耿楼枢纽规划新建复线船闸,但耿楼枢纽在近年的运行过程中,局部河道岸坡发生冲刷、崩塌现象,为保证航运安全及河势稳定。本文对枢纽与复线船闸布置的相互影响关系,及节制闸的控制运行条件进行了研究,通过比较上下游河道疏浚前后航道内的流态及流速变化、下游万福沟泄流对通航的影响,提出了上下游河道的合理疏浚方案,取得了良好的效果。     

跨河桥梁建设对山区航道河床演变的影响分析

拟建金建铁路斜跨典型山区航道—兰江,必然改变桥位区河流的水动力条件,进而影响选址区河床演变过程。本次研究建立了桥梁选址段二维水沙模型,模拟建桥前后桥位区水动力条件变化,分析水动力变化对河床冲淤演变的影响。结果显示,桥墩建设减小了河道过水断面面积,造成桥位前大面积壅水,流速降低,河道呈现微淤积;桥位处,受桥墩束水作用影响,墩间流速增大,造成墩间河床冲刷,同时墩后尾水区流速变缓,泥沙淤积;桥位下游中间流速有所减小,但由于桥位上游淤积减小了泥沙来源,泥沙补给不足而导致冲刷。由于山区航道泥沙输运以推移质为主,泥沙就近搬运,跨河桥梁建设对河床演变的影响范围不大,冲淤演变相对较小,不影响桥址河段河床整体稳定性。     

三峡枢纽对荆江航道的影响及对策

三峡枢纽兴建后改变了自然状态下的水沙条件,将引起坝下游荆江河道的冲刷下切、崩岸展宽、河势调整等一系列的变化,给航运将带来重大的影响.本文综合分析并预估了荆江重点河段的变化趋势,推荐了相应对策.     

三峡枢纽蓄水后对荆江重点河段航道影响及对策初步研究

三峡水库兴建后改变了自然状态下的水沙条件,将引起坝下游荆江河道的冲刷下切、崩岸展宽、河势调整等一系列的变化,给航运带来重大的影响。本文综合分析并预测了这些重点河段受三峡工程影响的变化及发展趋势,并提出了相应的对策。     

水利水电建筑工程施工技术问题研究——以公庄河道工程为例

渭河下游河道是经过长期输沙淤积塑造而成的,为防止洪水直接冲刷堤防,增加防洪的主动性,在河道的适宜部位修筑丁坝、垛及护岸等河道整治建筑物,对控制河流的走向,进一步疏导水流、稳定河势是十分必要的。文中针对公庄河道工程对水利水电建筑工程的施工技术问题进行了探讨。     

渠江风洞子航运工程施工导流优化方案设计

针对渠江风洞子航运工程施工导流方案中二期导流时段过流断面流速大,下游河道抗冲刷能力不足、上游围堰堤头头部冲刷显著等问题,在施工导流物理模型试验研究的基础上进行施工导流设计方案优化研究。采用优化施工导流平面布置、加强下游消力池抗冲设施设计,优化全年纵向围堰堤头结构形式、枯期纵向围堰长度等方案,结合枢纽总布置、施工工期、施工强度、工程投资等因素,并对优化后的施工导流模型进行试验验证,提出满足施工要求的导流设计方案,用于指导工程施工。