2000年黑龙江上游冰坝成因分析

河道特征是冰坝发生的必要条件。水利条件和热力因素决定了黑龙江上游冰坝形成的大小与灾害程度。形成2000年黑龙江上游冰坝的水力条件充足，热因素具备，致使开江提前，形成“倒开江”和“武开江”产生了多处大规模冰坝，造成了严重灾害。     

'99黑龙江上游冰坝的成因分析

河道地形条件与地理因素是冰坝发生的必要条件。水力条件和热力因素决定了黑龙江上游冰坝形成的大小与灾害程度。形成１９９９ 年黑龙江上游冰坝的水力条件充足，而春季热力条件不足，致使开江日期拖后，没有形成“倒开江”和“武开江”，消弱了水力条件，因而虽然形成了多处冰坝，但规模小，没有造成较大灾害。     

黑龙江上游开江期河道特征对流冰速度的影响

为探究黑龙江上游江段开江期流冰速度沿程变化规律和运移过程，通过抛投微型冰浮标定位器进行流冰追 踪试验，分析黑龙江干流开江期流冰速度分布特征及河道形态对流冰速度的影响规律。结果表明：2019 年开江期 距黑龙江干流源头 69~692?km 河段流冰速度分布为 0.79~3.56?m/s，平均速度为 1.65?m/s，流冰速度与河道宽度、河 道弯曲系数呈负相关关系；在弯曲河段、江心岛河段和弯曲分汊型河段流冰速度降低趋势明显，且河道特征对流 冰速度的影响依次减弱。流冰速度沿程分布规律可为冰坝预测及预防凌汛灾害提供数据支持，研究成果对寒区 河流治理具有十分重要的意义。     

基于BP神经网络的黑龙江漠河段冰坝预测

黑龙江干流上游在开江流凌期经常出现冰坝,并产生凌汛灾害。为预测黑龙江漠河段的开江日期和冰坝发生情况,利用黑龙江漠河段1960—2010年的水文气象数据建立基于BP神经网络的冰坝预测模型,预测该河段2011—2015年的冰坝发生情况及开江日期,并和实际情况进行比较。研究结果表明:该模型的预测精度较高;通过对27年的气温转正日期和开江日期的分析发现,二者的日期均趋于稳定,且在气温转正后的15 d左右黑龙江漠河段会顺利进入开江阶段;预测2011—2015年开江日期的最大误差为3 d,根据水文情报预报规范,此次预测为甲等预测方案且预测结果均合格。     

冰坝溃决时水力要素变化特征

河道冰坝形成后,一方面改变了河道的过流形态,另一方面冰坝以上河段水位逐渐抬升,同时下游河段的流态也将发生根本性变化。当冰块和水量集聚达到一定程度时,终将造成溃坝。试验结果表明:冰坝高度不同,溃决时形成的水流速度不同,坝体越高,溃坝流速越大。研究冰坝溃决时水力要素变化特征,对于凌情灾害的预防具有重要的参考价值。     

黑龙江上游江段冰坝凌汛成因分析与防护对策

黑龙江上游段地形复杂,河道曲折、狭窄,急弯段多,开江期间,易形成冰凌卡塞,给两岸村屯、城镇居民造成灾害和损失。文章阐述了黑龙江上游段冰坝凌汛的成因,分析了冰坝形成的影响因素,介绍了冰坝凌汛的防护措施。     

1981年松花江下游冰坝凌汛分析

1981年松花江下游发生了大范围的大型冰坝凌汛.通过对冰坝发生发展过程及规模、冰凌灾害和冰坝成因等分析,认为松花江下游河道具有平原区河流特点,河道紊乱,比降落差害大,宽窄、深浅变化不一,具有阻塞冰排,水流急弯、曲折,沙州,串沟等河道特征.每年受热滞后,形成倒开江,具备形成冰坝的先决条件.     

基于神经网络理论的开河期冰坝预报研究

在北方高寒地区的天然河道,开河期冰坝形成和导致凌汛的机理复杂,目前的冰水动力学模型难以模拟和预报其发生、发展和溃决的过程,可用的冰坝预报多采用传统的统计学方法和经验判别式法,为应对严重的防凌形势,迫切需要找到冰坝预报的新方法。本文在对开河期冰坝成因及机理研究的基础上,建立了基于神经网络理论的冰坝预报模型,并将其应用到黑龙江上游凌汛灾害频发的漠河江段冰坝预报中。通过神经网络聚类法预报冰坝是否发生,神经网络聚类法预报精度为85%,高于传统统计学的几率分析法62%的预报精度。通过预报开河日期实现了对冰坝发生时间的预报,开河日期预报平均预见期为10天,最大误差2天,预报合格率100%。该模型提前准确预报2017年黑龙江漠河江段开河冰坝发生情况。及时、准确的冰坝预报能为提前制订主动防凌方案和采取必要防凌措施提供重要的依据。     

嫩江上游冰坝成因及预报方法

嫩江上游灾害性冰坝凌汛屡屡发生。为探讨冰坝成因和预报方法，本文在统计历史冰坝凌汛特性的基础上，对流域水文气象特性和冰坝特点及冰坝凌汛的成因进行了分析，并建立了冰坝凌汉壅水高度与影响因素的关系，为开江期冰坝凌汛预报提供了依据。     

黄河万家寨水库上游段水动力特性研究

为深入研究万家寨水库上游河段冰期的冰情特征与演变规律,并为该河段的防凌减灾工作提供科学依据,依据实测的水位、流量、河道地形资料,通过HEC-RAS软件建立黄河干流万家寨水库上游坝址至头道拐段的水动力模型,模拟研究河段2013年4月—2014年3月的水动力变化过程,探究各典型时期水动力参数的时空分布特性。结果表明:(1)基于实测水位数据对模拟结果进行对比验证,模拟水位与实测水位的相对误差13%,吻合度较高,可以较好地模拟研究河段的水力要素随时间、空间的演变过程。(2)研究区域枯水期、汛期、流凌期、开河期模拟水位空间分布存在差异性。结合流量特征分析,各典型时期上下游河段的水位差与流量呈正相关关系。(3)通过分析各典型断面处的水深和流速变化过程,曹家湾河段在冰期易卡冰结坝、诱发冰凌灾害的主要原因为:该河段过水断面相对较小且水流经过此处流速明显降低。     

前置掺气坎坡度对阶梯溢洪道掺气水流影响的数值模拟

为研究复杂边界条件下气液两相界面的流动及混掺现象对工程建设的影响,结合某大型水电站的溢洪道,利用RNG k-ε模型对其进行三维流场模拟,采用有限体积法离散控制方程,并用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道泄流壁面上的高速掺气水流进行数值模拟。结果表明:随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔及掺气浓度均有所增大,随着水流下泄掺气浓度沿程降低,达到一定距离后趋于稳定,掺气浓度值达到了减免空蚀破坏的要求;与传统阶梯溢洪道的模拟结果进行对比可知,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,为解决传统阶梯溢洪道中出现的工程难题提供了一种新思路。     

重力坝加高结合部位粘结性能试验研究

针对水库重力式大坝加高加固问题进行试验研究,对后帮式、前帮式、外包式以及戴帽式加高方式建立实验模型评价新旧混凝土结合面的粘结性能。抗折强度试验和微观电镜试验结果表明,四种类型的加高方式,外包式的结合面最大,抗折强度最高,粘结性能最强。采用水泥砂浆处理后增多了结合面的纤维状C-S-H凝胶,增强了新旧混凝土之间的粘结性能,合理的加固方式加上结合面处理有利于提高坝体的安全性能。     

桥梁对水流的影响分析

根据哈尔滨水文水资源勘测总站实测水下地图及水文资料,针对桥梁上、下游浅滩变化,分析桥梁对水流的影响。     

船闸输水廊道门楣研究

门楣通气措施不仅可以消除阀门顶缝空化,而且可以抑制阀门底缘空化。通过对门楣缝隙比和掺气坎长度的研究,得到其临界条件和通气量大小,从而确定较优的缝隙比和掺气坎长度。     

小浪底地下厂房围岩稳定计算地质模型的研究

根据工程勘探资料,在分析小浪底枢纽地下厂房区主要结构面的分布规律及其特征的基础上,建立了几何传真概化地质模型,并采用不连续介质有限元离散化计算模型,模拟计算地下厂房围岩的应力应变。计算结果表明,所建立的概化地质模型符合实际地质状况,计算的应力分布与实测的变形特征相吻合,这与目前按常用的其它模型及连续介质计算的结果有明显不同。     

稳定河床水位流量关系单值化原理

采用数理计算方法建立流量与综合落差、稳定流流量计算公式，从而使受洪水涨落和变动回水影响的非单元值的水位流量关系单值化。为精减测次、简化外业洲验，水文预报、水文及整编工作电算化提供了新的分析手段。