金沙江下游梯级水库调度对其航道的影响研究

针对金沙江下游河段乌东德-白鹤滩-溪洛渡-向家坝4级开发方案,对常年回水区和变动回水区的航道条件进行了研究。结果表明:梯级电站建成后,可在768 km的河段上形成总长约617 km的常年回水区和总长约117 km的变动回水区,在水库维持正常蓄水位运行时,河道航道条件将有所改善,均基本符合1 000t级航道要求;当水库水位消落至死水位附近时,不能满足通航要求;水库建成后,需整治河道和治理库区地质灾害,以保障通航安全。     

受梯级枢纽运行影响的航道设计流量

受梯级枢纽运行影响河段，洪枯季航道的水深条件可能发生逆转，航道工程的设计最小通航流量将出现显著变化。根据黔柳江来流特点、大藤峡水利枢纽调度运行规则、红花水利枢纽调峰特征和柳江航道工程对枯水位的影响情况，确定了红花水利枢纽下游近坝段航道的设计最小通航流量。结果表明：受大藤峡水利枢纽运行影响，柳江枯水控制时段将发生显著变化，航道设计最小通航流量具备显著提高的条件；考虑到柳江航道长距离疏挖对红花水利枢纽坝下低水位影响较大和红花水利枢纽日调峰明显，取红花水利枢纽上游柳州水文站6—8月份保证率98%的流量作为下游近坝段航道最小通航控制流量是合适的。研究成果对于受梯级枢纽运行影响的航道设计最小通航流量分析计算具有重要参考意义。     

三峡工程运用后石首弯道段整治工程累积影响和演变趋势研究

石首弯道段位于长江中游下荆江首端,河道形态复杂多变,河床演变较为剧烈。在大量河道治理及航道整治工程的控制下,岸坡稳定性及航道条件得到了增强和改善。三峡水库蓄水以来,坝下荆江河段的来水来沙条件发生了显著变化,石首弯道段也出现了大幅冲刷,但在一系列河道治理及航道整治工程的作用下,除了局部河段深泓摆动和冲淤变化较为明显外,总体河势基本稳定。随着三峡水库及上游干支流水库群不断建成和运用,该河段河势仍将持续调整。近岸河床的不断冲刷下切,已有工程难以适应新形势下的河床变形,不断出现崩塌冲失,对现有堤防、河势控制工程、护岸工程和航道整治工程等的安全运行以及涉水工程与航运等带来新的问题。提出应抓紧深入研究三峡水库及上游控制性水库运用初期长江中下游重点河段河势变化与综合治理方案等重大技术问题。     

金华江下游灵马枢纽建设与航道深开挖方案比选分析

内河航运工程常采用梯级枢纽建设或航道整治两种开发模式,在实际应用中需通过综合对比论证以优化开发方案。利用水动力数值计算方法,对金华江航运开发工程中灵马枢纽建设与航道深开挖两种方案效果进行对比分析,论证并优选工程建设方案。结果表明:若通过航道深开挖,研究河段最大疏浚深度超过5 m,水流归槽引起河道裸滩将破坏环境与生态;而灵马梯级枢纽建设方案不仅可使航道通航保证率提高至95%以上,还可显著改善该区域水生态环境与人文景观,是实现金华江Ⅳ级航道建设目标的必要条件。     

长江中游界牌河段综合治理研究与实践

界牌河段是长江中游防洪的重要河段,亦是长江中游碍航最严重的浅滩河段之一。20世纪70年代至21世纪初,为解决该段防洪与通航的矛盾,确定了界牌河段综合治理目标,开展了以航道整治为主的界牌河段治理规划设计及系列试验研究工作。综述了界牌河段综合治理工程在可行性研究、初步设计、施工、控制完善4个阶段模型试验研究的主要成果,并简要分析评估了工程实施效果,在此基础上初步提出界牌河段下阶段河道整治思路。     

取水工程对河道通航影响数学模型研究

取水工程直接从河道取水,减少了河道的下泄流量,降低了河道水位,对河道通航水深会产生不利影响。建立泵站式取水工程对河道通航影响的二维数学模型,不仅考虑了取水流量,还考虑了取水工程结构对通航的影响。该模型以某取水口工程为例进行了模拟计算,模拟结果可以很好地反映取水工程附近的流场、水位变化及对航道产生的横向流速。     

人类活动影响下的东江下游博罗浅滩河段航道整治

博罗浅滩为东江下游主要碍航河段.近20年来其来水来沙条件与河床演变趋势受大规模河床采沙、上游水库与水利枢纽建设等人类活动影响强烈,对通航条件与航道整治产生重大影响.针对人类活动影响下河床演变与航道整治特点,建立了正交曲线网格坐标系统下的东江下游二维水沙数学模型.在运用水沙实测资料对模型验证的基础上,计算分析了剑潭枢纽运行初期下游的河床冲刷和推荐整治方案实施后的整治效果.结果表明,推荐方案实施后,博罗浅滩河段可满足设计航道尺度要求.     

湘江下摄司河段航道整治与行洪关系

湘江下摄司浅滩群河段的两岸具有港口、集镇和大型企业，皆有航运和取水需要；且河道的防洪也至关重要；众多的限制条件使得航道整治难度极大。通过河工模型试验，提出了兼顾各限制条件的整治工程方案。工程实施后使河段达到千吨级通航标准。     

浅析沙颍河河南段建设规划

沙颍河位于淮河左岸,是淮河第一大支流,是一条通航历史悠久的天然河道。自20世纪50年代末,由于在马湾、逍遥、周口、沈丘等地兴建节制闸,加上未配套建设过船设施,致使沙颍河航道被截成几段,沙颍河河南省境内全线断航。本研究依据全国内河航道规划的要求,以沙颍河河道及航运现状为出发点,结合自然条件及经济社会发展需求,分析沙颍河高等级航道规划的必要性,提出在规划建设沙颍河高等级航道时注意的问题及要求。     

河道深泓线变化神经网络预报模型研究与应用

以来水来沙及河段上下游边界条件为基本因子，建立了基于BP神经网络的河道深泓线变化预报模型。经长江中游马宜咀和长江口南支河段实测资料验证，模型能较准确模拟两河段的深泓平面变化，而且也能准确预测河段深泓平面变化趋势，该模型的建立为河道深泓平面摆动的定量预报以及河道治理和航道整治等工程实践提供了一种新途径。     

三峡水利工程勘测设计技术创新与应用

三峡工程是一座以防洪、发电和改善航运等综合利用的特大型骨干工程。三峡工程最大下泄流量达102500m3/s;水电站总装机容量22500MW,单机容量大(700MW),装机台数多(26台),电站变幅水头大(达40m);双线五级船闸总水头高(113m),通航要求高,一线下水年通过能力达5000万t,一次需通过万吨级船队,船闸规模大且在左岸山体开挖形成;施工导截流流量大,技术复杂;混凝土工程量大,浇筑强度高等。因此,长江勘测规划设计研究院经过长期设计研究,在枢纽总布置、大坝、水电站厂房、通航建筑物、施工导流和施工总进度设计技术方面,大胆应用了一系列创新技术,成功解决了众多技术难题,提升了我国水电工程勘测设计技术水平,促进了我国的水电技术发展。     

金沙江梯级水库下游水沙过程非恒定变化及其对通航条件的影响

随着金沙江下游梯级水库陆续建设和投入运用,坝下游的水沙过程明显改变并影响通航条件。本文提出了水沙过程非恒定变化分析方法,分析了向家坝枢纽坝下水位、流量和含沙量非恒定变化特性及其对通航条件的影响。结果表明,向家坝枢纽运用后坝下水沙变化的非恒定强度较大,水位变化的变异系数可以达到0.10～0.12,流量变化变异系数可以达到0.20～0.40,虽然出库含沙量显著减小,但含沙量变异系数最大可以达到约1.0。向家坝水文站标准化年平均水位和流量约为1.0左右,向家坝枢纽坝下山区河道的通航条件总体上是稳定的,水库运用削减洪峰和增大枯水流量有利于改善坝下河道的通航条件,但水电站日调节和水库蓄水,以及泄洪增大流量和水位的非恒定性,对坝下河道的通航条件有一定不利影响。     

二维水流数学模型在多分汊河道鱼类栖息地设计中的应用

多分汊河道汇合或分流口水流流态复杂,常常存在河口滩及深槽,复杂多样的水文水力条件为鱼类提供了良好的进食及休憩场所。针对多分汊河道边界复杂的特点,建立了基于一般曲线坐标系下的平面二维水流数学模型。将所建立的数学模型应用于大渡河乐山段安谷水电站左岸生态河网建设和鱼类栖息地设计,对工程投运前后河段的水深、流速、流场、分流比进行模拟和对比分析,设置生态工程措施,使得鱼类产卵场河段水流特性仍满足鱼类栖息地要求。从安谷水电站运行效果看,设计的生态措施对河道鱼类栖息改善取得了较好的实践效果。     

城市河段水电开发与城市协调发展的几点经验

攀枝花市是金沙江边一座大型重工业城市,沿江两岸敏感对象众多、水环境问题复杂。金沙江攀枝花河段水电规划,首次提出在我国大江大河的重要城市河段开发水力资源,利用水利工程打造沿江亲水景观带,消除或缓解上游水电站下泄非恒定流对城区的影响,全面提升城市建设质量,探索与尝试传统水利工程与现代城市建设相协调的关系。规划将改善城市水域景观列入河段开发任务;贯彻城市建设和水资源合理利用无缝结合理念;坚持规划环评和水电规划并重的原则,否决了以往提出的在雅砻江口以下河段建坝的方案。可供今后类似规划参考借鉴。     

景洪水电站对下游近坝河段通航条件的影响

在模型比尺为1∶100的正态物理模型基础上,对考虑橄榄坝修建前后澜沧江景洪水电站8个日调节工况方案进行了模拟,通过在坝址下游约6.4 km河段内影响通航水流条件的关键河段布设测站,实测非恒定流水流特征参数,分析影响船舶安全航行和靠泊的重要非恒定流特征参数,研究景洪水电站各个日调节工况对坝址下游近坝河段通航水流条件的影响.研究结果表明,电站运行工况的流量最大日变幅以及小时变幅是影响下游水位变化特征参数的重要因素,所有工况下景洪水电站下游河段水位日最大变幅、小时最大变幅及20分钟最大变幅均呈沿程递减的趋势.     

京南水电站回水计算中的糙率分析

河段糙率是计算水库、水电站回水和确定淹没搬迁线的重要参数。本文以京南水库为例 ,通过分析河段糙率特性 ,建立各河段的水位～糙率关系应用于回水计算 ,为类似的水利计算和河道水面线分析提供参考     

梯级水电开发中生态保护分析与生态水头理念及确定原则

在分析水电开发对生态环境影响及原因的基础上,归纳了近年来水电站建设运行中生态保护措施的研究进展,包括过鱼设施的建设、鱼类增殖放流站的构建、大坝下游河道断面生态流量的确定和梯级水电站水库生态调度,并阐释了这些措施在河流梯级水电开发生态保护中的不足,提出了河流梯级水电开发水头与生态水头协同确定的理念,界定了基于河流自然生境和原生生态及物种保护的生态水头的概念、内涵与确定原则,给出了生态水头规划的综合优化方法。     

葛洲坝及三峡工程对上游槽蓄曲线影响探讨

影响水面线及槽蓄曲线的因素可概括为河段自然地理状况及水流情势.随着水利水电工程的开发建设,人类活动影响日益凸现.以三峡工程坝址以上河段为例,根据三峡库区大量实测地形和水文资料,遵循水力学分析原理和方法,建立数学、物理模型,研究三峡坝址以上河段在天然、葛洲坝单独蓄水运行、三峡工程二期导流3个不同时期的水面线和槽蓄曲线,探讨了两项水利工程建设对上游槽蓄曲线的影响.分析表明,受工程影响,同蓄量水位抬高,同水位蓄量减小.三峡坝址至双江河段蓄量同为40亿m\+3,天然时期坝址水位为63.05 m,葛洲坝蓄水后坝址水位抬高6.38 m,三峡工程二期导流时期坝址水位抬高达8.71 m.     

小水电项目碳核算体系建立分析

水电站将水体中所蕴藏的水能转变为电能,其建设和运营过程中存在一定的温室气体释放,需要量化分析。小型水电站项目的碳核算内容涉及项目建设与运营耗能、水库温室气体排放、发电减排效益、代燃料减排效益、防洪航运产生的衍生效益等多个方面,通过获取不同类型小型水电站的系列数据,借鉴国内外的有关标准及经验,建立一套适合中国国情的小水电碳盘查和碳计量方法,完整地评价小型水电站的减排效益和潜力,精确核算小型水电站项目的碳资产,从而提升社会对水电的环境认同,推动小型水电站项目低碳发展。     

因地制宜 促进水电建设与航运协调发展

构皮滩水电站过坝通航建筑物是乌江下游航道的起点,根据工程技术经济论证结果,电站工程开工时过坝通航设施采用缓建方案。但随着下游梯级电站的提前开工建设,尽快实现河道通航的需求与过坝设施缓建方案矛盾日益显现,建与缓建争议不断,最终根据宏观发展战略需要确定了同步建设、立即开工的决策。分析了过坝通航建筑物建设中存在的主要问题,提出了对策建议,希望对其他类似水电工程建设决策有借鉴作用。