洛古电站坝前冲刷漏斗模型试验研究

多沙河流上的电站进水口的取水排沙历来是一个倍受关注的问题。通过洛古电站坝前冲刷漏斗的模型试验,对坝前冲刷漏斗形态进行了研究,总结了不同运行工况下纵、横向漏斗变化规律,并通过与其它水库冲刷漏斗试验和经验公式计算结果的对比,对洛古水库漏斗特性进行了分析,得出洛古水库冲刷漏斗试验结果合理,可保证电站进水口的取水安全的判断。针对影响漏斗形态的因素,提出了保持漏斗和减缓有效库容损失的电站运行方式。     

等壳水电站冲刷漏斗模型试验研究

通过等壳电站坝前冲刷漏斗物理模型试验,对冲刷漏斗形态进行了研究,总结了不同运行工况下的漏斗纵、横坡度变化规律.通过类似原型和其他模型试验对比分析,认为等壳水库冲刷漏斗试验结果合理.可以保证电站安全运行.根据试验成果,提出了减缓水库有效库客损失的排砂孔运行方式.     

坝前粘性淤积物局部冲刷漏斗模拟相似性研究

坝前局部冲刷漏斗形态，是多沙河流上修建的水库设计的主要参数之一，目前多通过模型试验确定，但由于相应的模拟理论尚不完善，造成试验成果与实际情况偏差较大，本文根据坝前水流条件及淤积物特性，导出了粘性淤积物局部冲刷漏斗模型相似准则，并通过模拟某工程实例得以初步验证。     

西霞院水库库区防淤堵情况分析

西霞院水库是黄河小浪底水利枢纽的反调节水库。近年来,水库坝前漏斗区初步形成冲刷漏斗,下游南岸淤积情况明显,造成西霞院水库"上冲下淤"的不利形态。水力发电厂采取合理水库调度措施,经过2013年调水调沙、防洪和发电运用,与2013年汛前相比漏斗区整体约有0.5 m左右的淤积,漏斗冲刷状况得到初步改进。坝下冲淤测验结果显示,坝下区域南岸泄洪闸对应部位的海曼区域以平淤为主,减淤效果有所改善。通过改善西霞院库区淤积形态,延长了小浪底水库的拦沙运用年限,为维持黄河健康生命做出了贡献。     

试论水库排沙底孔进水口前冲刷漏斗形态的主要影响因素

水利工程中普遍设置底孔来泄洪排沙。当底孔闸门开启后,近孔水流向孔口汇集,孔口前河床在大流速水流的动力作用下,甚易发生局部冲刷而形成冲刷漏斗。此冲刷漏斗的出现有利于防止孔口淤堵和减少粗沙入孔。关于冲刷漏斗的稳定形态,以往曾提出了一些经验估算方法。本文根据黄河上游刘家峡等大中型水库的实测资料,对影响底孔前冲刷漏斗稳定形态的因素进行了分析,指出其主要影响因素是坝前泄流条件、来水来沙条件和坝前淤积物的物理化学特性,并建立了定量估算冲刷漏斗稳定形态的公式,对实际工程中合理设计底孔型式的基本原则亦作了简短的陈述。     

某水库排沙孔调度对坝前冲刷漏斗影响的试验研究

坝前冲刷漏斗排沙是高含沙水库排沙的重要方式,对维系水库的长期安全运行具有重要意义。现以某水库为例,利用模型试验的方法研究排沙孔调度对坝前冲刷漏斗影响。结果显示,提高泄洪流量、采用双孔排沙以及低水位排沙可以取得更好的排沙效果。     

水库坝前冲刷漏斗形态三维水沙数学模型研究

利用"动刚盖法"处理自由表面边界,结合水库坝前水沙运动规律导出坝前局部床面泥沙边界条件及泄流初期河床滑塌变形的判别条件,通过坐标变换建立坐标系下水库坝前冲刷漏斗形态三维水沙数学模型.分别利用正向和侧向底孔泄流条件下冲刷漏斗水槽试验资料对模型进行验证.模拟结果表明,不同泄流方式下底孔附近三维水流结构、横断面、纵剖面及平面形态特征等均与实测资料基本一致,模型关于自由表面边界、近底泥沙交换条件、河床纵坡、横坡滑塌处理是合理的.     

水库坝前冲刷漏斗的三维数值模拟

本文采用三维水沙数学模型计算水库坝前冲刷漏斗,运用随机游动理论统计方法分析泥沙运动及淤积特性。针对冲刷漏斗和河床地形的几何形态比较复杂的特点,采用三维泊松方程对求解区域进行曲线贴体坐标变换,使曲线网格边界可以完全贴合在物理边界上,从而提高了计算精度。计算结果与大量实测结果相吻合,对工程实际有一定参考价值,为优选建筑物布置最佳方案提供设计依据。     

头屯河水库坝前冲沙漏斗及泄空冲沙的初步探讨

介绍了河流上建造水库形成淤积的原因及水库淤积的形态和特性,进而引入了水库排沙的一些方法,并描述了头屯河水库在没有进行泄空冲沙前的淤积形态及相关特征。研究和分析了坝前冲沙漏斗的形态及特征,其中包括冲刷坑深度和水下休止角等漏斗特征的确定。并根据这些淤积形态和漏斗特征,以及水库实际冲刷的形态和过程,建立了溯源冲刷的物理图形,找出适合溯源冲刷纵向冲刷长度估计的计算公式,并对头屯河水库冲刷长度进行了验证。     

三峡坝区模型坝前冲刷漏斗形成及成因分析

依据三峡坝区模型中从水库开始连水到基本冲淤平衡阶段，对坝前冲刷漏斗的形成过程进行量测的资料分析，发现其经历了淤积—冲刷—基本平衡的过程。在对冲刷漏斗形成的分析基础上，提出了漏斗冲刷深度的计算式。     

三门峡水库运用水位对库区冲淤影响试验研究

通过实体模型对三门峡水库不同运用水位和水沙条件组合的5组方案进行了试验，对比分析了不同水沙条件和不同运用水位对库区冲淤的影响。试验结果表明，降低坝前水位可以调整库区淤积部位，有利于库区的冲刷和降低潼关高程，但有利的水沙条件对库区河道的冲刷和降低潼关高程更明显。     

三门峡水库汛期排沙效果研究

三门峡水库汛期排沙是解决泥沙淤积问题、控制潼关高程的关键途径。"蓄清排浑"运用以来,非汛期蓄水期库区发生淤积、汛期降低水位运用排泄全年泥沙,基本保持了库区动态冲淤平衡。不同控制水位和入库流量过程存在不同的排沙效果,针对三门峡水库汛期排沙过程的差异,对"蓄清排浑"运用以来汛期排沙特征进行统计,分析了水库敞泄和不同控制水位运用对排沙效果的影响。结果表明,在汛期平水305 m、洪水敞泄的运用条件下,水库排沙具有多来多排的特点,汛期排沙总量与入库含沙量和水量密切相关;完全敞泄时库区冲刷取决于流量大小和敞泄时间,净排沙效率随着水量的增加和敞泄时间的延长而减小,冲刷效率降低;汛期控制运用期,当流量在1000 m~3/s以上时、水位在305～311 m也会产生一定的排沙,排沙效果取决于含沙水流在壅水段的滞留时间和出入库流量之比。研究成果可为三门峡水库运用方式的优化提供依据。     

水库溢洪道方案比选与试验模拟研究

对河北省海河流域骨干河流新建水库坝址、坝轴线及地形地质情况进行研究,选定具体溢洪道布置及设计方案,利用重力相似准则对溢洪道进行模型设计,确定模型比尺λL=40,进行泄流能力和消能防冲试验观测,通过对敞泄情况下库水位—泄量关系规律、水面线情况、水流流态及流速分布规律,控泄时水流情况,以及两种情况下消能防冲情况、起挑流量进行观测、记录、分析,为溢洪道的布置及设计提供技术支撑。     

不同透水率对水力插板透水丁坝防冲促淤效果的试验研究

水力插板透水丁坝新型护岸结构的提出提高了新疆粉细沙河床上治河工程的防洪护岸效益。本文为了探讨透水率对水力插板透水丁坝防冲促淤效果的影响,利用动床模型水槽试验研究了水力插板透水丁坝缓流效果、局部冲刷及坝后最大淤积高度随透水率的变化规律,为透水率这个重要工程设计参数的合理选取提供理论依据。试验结果表明:水力插板透水丁坝坝后流速的减缓效果明显,且透水率对坝后流速的影响较小;坝头最大冲刷深度随着透水率的增大而变小;坝后最大淤积高度随透水率的增加先增加后减小;当透水率为30%左右时,水力插板透水丁坝的防冲促淤效果达到最佳。     

万家寨水库运用对桃汛降低潼关高程的影响

介绍了万家寨水库及其防凌运用原则 ;分析了万家寨水库投入运用前、后潼关站桃汛洪峰流量和最大十日洪量的变化 ;指出万家寨水库运用减少了桃汛洪水对潼关高程的冲刷作用 ;建议在保证防凌安全的前提下 ,改善万家寨水库开河期的防凌运用方式。     

基于分布式水文模型的水库生态调度方案 修正研究——以双峰寺水库为例

结合下游生态环境用水要求,使用分布式水文模型模拟双峰寺水库调度前后坝址下游的水文循环过程,指出了规划阶段水库调度存在的生态问题,进而修正调度方案并分析采用生态调度修正方案后对武烈河下游水文情势及坝址下游河流生态环境需水的影响。模拟结果表明：在修正后的水库生态调度方案下,双峰寺水库建成运行后,库区段流速从库尾至坝前断面不断减小;水库下泄流量大于坝址处多年平均流量的10%。而且,水库建成后防洪能力提高;75%保证率年份和特枯年份均可保证地下水位。     

西藏扎拉水电站水库泥沙对电站运行影响试验研究

为了分析西藏玉曲河扎拉水电站运行后水库泥沙对电站取水发电产生的影响,基于扎拉电站整体河工模型试验成果,对扎拉电站运用50 a水库泥沙淤积过程,泄水建筑物及电站引水口前泥沙淤积分布、淤积高程,电站过机泥沙特性进行了试验研究。结果表明:水库运用50 a末,库区泥沙基本达到冲淤平衡,水库淤积总量约占总库容的66.45%;坝前泥沙淤积高程基本与底孔进口底高程齐平,对底孔泄流排沙影响不大;电站引水口前形成较明显的冲刷漏斗,引水渠淤积对电站正常引水影响不明显;电站过机泥沙,在水库运用初期没有0.1 mm的粗沙,在水库运用50 a末,遇常年含沙量洪水,过机泥沙中粒径0.1 mm的粗沙占过机总沙量的3.2%。建议下阶段进行优化水库调度,提高水库排沙效率的研究,进一步减少水库泥沙淤积,减轻泥沙对机组的磨损。     

乌斯图河渠首的排沙漏斗设计

乌斯图河底栏栅式渠首进入引水渠中的泥沙，是采用排沙漏斗进行二次处理的。排沙漏斗不同于其它型式的沉沙池，它具有竖向螺旋水流结构，能连续引水排沙；其排沙流量仅占漏斗设计流量的７％左右，排沙率大于９０％，是节水型的排沙设施，这对于干旱缺水的地区有着现实的意义。本设计考虑了上游引水渠和下游冲沙廊道布置对漏斗水流整体的影响。该工程自１９９２年建成至今，引水排沙效果良好。     

三峡工程泄洪坝段下游动床冲刷形态演变过程研究

为验证模型试验坝下动床冲刷坑形态与原型之间的差异,探讨下游冲刷演变过程,用散粒料模拟冲刷岩基,选取3组典型工况复演三峡枢纽蓄水以来泄洪坝段下游冲刷情况。研究表明不同阶段的典型试验工况与相对应条件的原型实测地形整体形态基本相似,说明冲坑形态演变与岩基地质特性有关。