不同坝型在不同流量下水力特性的试验研究

现代城市河流治理备受关注,除了要满足防洪排涝要求,保护河道的自然风貌,美化环境,也要符合生态的科学性原则[1],该文通过室内水槽模型试验,对城市河道修建挡水建筑物后在3种不同流量下水流特性变化进行实验研究。通过分析作者认为开口坝更有利于河道的流动水不给,且产生多级流速带,故可适应不同水生生物的生存,开口坝更利于坝体的稳定。本试验能为兼顾生态的城市河道治理提供依据。     

城市河道中江心洲对溶解氧的影响

通过室内模型试验,结合理论分析,研究城市河道在i=1‰坡度不同流量下溶解氧的分布特征,给出了溶解氧含量的沿程断面分布的等值线图,详细阐述了溶解氧在江心洲处的分布规律,进一步研究了江心洲与全坝以及江心洲与开口坝在城市河道中对溶解氧含量分布的影响,研究结论为洲滩演变与河道治理提供理论指导。     

液压升降坝在城市河道中的选型设计

城市河道设计中常有兼顾景观要求。通过分析液压升降坝的工作原理,论述液压升降坝的结构组成和工作特点。通过闸型比选论述液压升降坝的优缺点,结合工程实例详细介绍了液压升降坝在工程设计中的布置特点,为城市河道设计景观闸型的选型设计提供参考。     

橡胶坝在河道治理工程中的应用研究

随着城市的发展,人们对城市河道建设提出了更多景观、亲水的要求,蓄水建筑物需要既满足水利要求,又满足城市发展要求,实现与城市景观完美统一,所以河道蓄水建筑物的选择至关重要,要求设计人员要注重蓄水建筑物的比选。文章主要结合笔者在工作中的经验,对橡胶坝、钢坝闸、液压坝及气盾坝等蓄水建筑物的形式和应用及适用条件进行了探析,对它们在工程应用中的优缺点进行了对比分析,以供参考。     

不同位置与朝向的鱼道进口水流特性研究

通过改变鱼道进口的不同朝向、鱼道进口与电站的相对距离,提出3种鱼道进口布置方式,并利用Flow-3D计算流体软件对这3种布置方式进行三维数值模拟。结果表明,相对于开口朝向与河道主流平行的进口C、F,开启开口朝向与河道主流垂直的鱼道进口B、E能够形成更大范围的目标鱼类偏好流速区域以及适合鱼类上溯的低紊动区域;距离电站尾水闸门较远的鱼道进口B、E能够形成范围更大的诱鱼水流,同时在其下游处产生的不利于目标鱼类上溯的高紊动区域也相对较小;相比于布置于岸边的鱼道,布置于河道中的鱼道更能提高鱼道的过鱼效率。该研究可为以后鱼道进口的布置提供理论依据。     

城市景观钢坝布置方案的优化分析

随着生态文明建设的持续推进,城市河道整治已成为城市绿色发展的重要一环。在河道整治工程中,景观钢坝的运用十分广泛。通过分析城市景观钢坝布置中的常见问题,以SY市景观钢坝为例,对布置方案进行优化分析,提出"钢坝+节制闸"的布置方案,可有效解决施工导流布置、易淤积、检修困难等问题,对其他类似景观水闸的布置设计有借鉴意义。     

城市河道的生态景观治理模式建立及运用分析

生态景观河道治理不仅能提高城市河道防洪排涝能力,更能促进城市生态平衡和发展,越来越受不少城市重视。由于历史可观原因,很多城市河道狭窄,河道两岸建筑物密集,生态景观河道的治理模式与其他河道不同,文章以普定县城关河为案例,要做好相应的分析工作,确保生态景观河道治理的合理性,对此进行分析。     

三峡水库不同调控方式对坝下游河道演变影响

受长江上游干支流来水来沙减少、梯级水库蓄水拦沙等多方面因素影响,三峡水库坝下游水沙过程及河道演变发生了明显变化。采用数学模型作为研究手段,开展了三峡水库不同调控方式对坝下游河道演变影响的初步研究。结果表明:不同控泄流量对坝下游河道冲淤总量有一定影响,但影响程度有限,随着水库运用年限的增加,不同控泄方案间的差异有所减小;不同典型河段均表现为河槽冲刷下切、洲滩冲刷萎缩的演变趋势,且随着时间的延长,冲刷强度有所减小,河段的河势总体变化不大,平面形态及深泓摆动幅度较小;控泄洪峰流量减小后,河道演变的趋势变化不大,但大部分河段的河槽冲刷增大,表现为河槽冲深增加和槽宽增大。     

三峡、丹江口水库运行前后坝下游不同河型稳定性对比分析

通过计算丹江口、三峡水库运用前后坝下游不同河型的河床稳定系数,分析了建库前后坝下游河床稳定性的变化情况及不同河型稳定性的差异,结果表明:坝下游不同河型的综合稳定系数表现为,分汊河型的稳定系数最大,蜿蜒河型次之,游荡河型综合稳定系数最小;同一河型在不同的河流甚至同一河流不同河段上的综合稳定系数存在差异;丹江口、三峡水库运用以后坝下游不同河型的综合稳定系数均呈增大趋势,河道总体呈现渐趋稳定的态势。     

一种新型复合坝在城市河道中的成功运用

提出了一种橡胶坝与液压升降坝组合的新型复合坝。通过工程近三年来的运行观测,实践证明该种坝型运行安全可靠。复合坝解决了橡胶坝频繁升、塌坝影响坝袋使用寿命的突出问题,为橡胶坝在南方丘陵地区城市河道上的推广使用提供了一种新的设计思路。     

不同裁弯取直方案对河道行洪影响分析

采用二维数学模型,对成都市府河上游段河道裁弯取直工程进行了对比分析,探讨了弯颈落差全河段分摊和设置集中跌落两种不同裁弯取直方案对河道行洪的影响。结果表明,不同裁弯取直方案均会造成畸弯河道上游主槽水位降低和流速的增加,并引起老河湾水流动力的减弱;落差分摊方案对老河湾分流量及水流动力参数的消弱作用更大,上游河道水位降低更为明显;从流速沿程分布规律来看,设置集中跌落的裁弯取直方案将引起局部河段流速过高,对河道冲刷安全不利,且存在明显的噪声污染。但是,落差分摊方案将弯颈落差通过工程措施直接分摊到整治河段范围,更接近自然裁弯取直的河道演变过程,因此该工程方案更为合理。     

黄河下游河道横断面变化特点分析

探讨了黄河下游不同河段断面水力几何形态及断面形态特征参数之间的相互关系与变化特点。研究结果表明:①游荡型河段,河宽随流量的增大而增大,但水深与流量之间基本没有相关关系;②蜿蜒型河段,在水流达到满槽河宽之前,断面几何形态和断面特征参数的变化与游荡型河段相似;在水流达到满槽河宽之后,水面宽与流量关系不大,平均水深与流量成正比关系;③过渡型河段断面特征参数的变化具有游荡型河段的断面特征,又具有弯曲型河段的断面特征。     

不同气候条件的抚河流域SWAT径流模拟与验证

以鄱阳湖水系的抚河流域为研究对象,构建了抚河流域的SWAT模型,并对李家渡水文站的径流数据进行了模拟。模拟结果表明该模型适用于抚河流域的径流模拟。为了进一步验证模型在极端气候条件下的稳定性,分别选取连续丰水年(1975—1977年)和枯水年(1963—1965年)、连续高温年(1963—1965年)和低温年(1969—1971年)对模型进行验证。通过对气候变化条件下流域径流的模拟,率定期的决定系数R²与效率系数ENS均在0.85以上,验证期(1991—1998年)的R²与ENS均在0.80以上,说明构建的模型在极端气候年份具有一定的稳定性。     

含植物河道水动力特性研究进展

水生植物群落是河流生态系统的重要组成部分,利用天然植被护坡固土、净化水质、改善河流生态环境已成为河流生态修复的重要措施。本文从水生植物影响下的河道水流阻力特性及水流结构两方面,总结了国内外对含植物河道水动力特性的研究进展,并对该领域的未来研究方向提出了展望。     

不同来流量条件下藕池河东支水动力调整

自1950 年以来,随着下荆江裁弯、葛洲坝截流和三峡水库等水利工程的相继建设,荆江河段藕池口分流比逐年减少,而且近期出现长时段的断流问题。为认识汛期流量变化对水动力沿程调整的影响,基于实测地形数据和水文资料建立二维水动力数学模型,可为藕池河段河道整治、疏浚和水系连通工程实践提供参考。结果表明:中、低来流量条件下河道最大流速出现在梅田湖河段;中、高来流量下由于藕池河中支分流能力增加,黄金闸下游水流流速明显减少,最小流速集中在黄金闸—殷家洲河段。受逆坡作用影响下殷家洲河段水流动力轴线自上游开始逐渐偏向右岸,最大流速出现在梅田湖进口靠近河道左岸的口门处,右汊分流比受流量级和过流断面面积控制。     

全国不同区域河流生态基流达标现状与不达标原因EI北大核心CSCD

为系统认识我国不同区域河流生态基流达标现状,针对全国各大流域90个已确定生态基流目标的主要河流控制断面,基于2009—2018年实测流量资料,综合月均流量、日均流量2种不同达标评估方法,对断面生态基流达标现状进行了评估,并初步剖析了不同区域不达标原因,提出了调控保障建议。结果表明:按照月均流量达标评价,全国主要河流断面生态基流达标率为73.3%;采用日均流量达标评价方法,全国主要河流断面生态基流达标率显著下降,仅为26.7%。东北、西南地区生态基流达标率好于其他区域,黄淮海地区的淮河水系、沂沭泗水系及东南沿海地区的西江水系为本次评价中生态基流达标率最差的3个水系。全国层面,取用水总量高、取用水季节性冲突、水利工程不合理调度等人为因素是生态基流不达标的主要原因,占比62.3%。     

以水流挟沙力和河床演变规律研究调水调沙的主要水沙指标

冲积性河流的河床在输水输沙过程中,调节流量及含沙量和泥沙组成(调水调沙)可以调节河床水力几何形态和水流挟沙力,追求水沙输运和河床演变的相对平衡。在分析水流挟沙力和河槽水力形态规律的基础上,研究调水调沙的流量、含沙量等主要水沙指标,可以解决河道输沙减淤和河槽相对稳定问题。     

河流生态流量特征图及生态流量评价方法

以水电站大坝下游河道为研究对象,从分析天然日流量特征出发,基于月中值流量和月内典型特征流量绘制了河流生态流量特征图,作为水库下泄生态流量的确定依据。基于此河流生态流量特征图,建立了判断生态流量满足程度的7 d流量偏差率、7 d生态需水保证率、月均生态需水适宜度及基于此3个指标的生态需水综合指标,并给出了各指标的评价依据和评价方法。结果表明,河流生态流量特征图符合各时段河流天然流量的基本特征,可作为指导水库生态泄流的依据;所建立的生态流量评价方法能够反映实际下泄流量与天然流量的变化程度,可用于评价河流的生态流量满足程度。     

Lowland River Flow Control by an Artificial Water Plant System

This article concerns the influence of water plants on the river flow. It is known that the influence of the plants is rather strong. Colonies of water plants with long afloat culms create considerable forces of resistance to the flow. They reduce flow velocity and increase a stream depth, what often is desirable. Water plants location in a stream is uncontrollable. They appear in not suitable locations of the river and mostly obstruct than help to control the river flow. Water plants and their colonies served for us as a prototype for creation of the flow control system. A method of computation and field tests that enables designing and arranging an artificial water plant system is presented in this article, and it may be used successfully to increase the river flow depth and to improve navigation, free‐flow (kinetic) hydropower development and recreation conditions. The suggested system for river flow control is simple, cheap and friendly to the environment. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.