汾河水库泥沙冲淤计算数学模型

汾河水库上游为黄土高原区，水土流失非常严重，水库泥沙淤积速度较快．对汾河水库上游无站控制流域面积的水沙量，经过系统分析建立了与上静游水文站的相关关系，并通过入库泥沙的级配及水沙平衡关系确定了淤积泥沙的平密度．在此基础上，采用水动力学的计算方法，建立了一维泥沙冲淤计算数学模型，根据汾河水库建库以来实际的来水来沙条件及水库运用情况，对模型参数进行了李定，并利用各库段的实测资料对模型进行了验证．该模型的建立为今后预报不同运用方案或不同来水来沙情况下水库的冲淤变化情况提供了可行的方法．     

汾河水库及河道泥沙冲淤数学模型

运用不平衡输沙理论建立汾河水库及河道泥沙冲淤数学模型,在建立挟沙力公式、概化冲淤断面和计算方法等方面作了些新尝试,并且把非线性规划中的优化方法运用到了模型验证计算的参数调试中,用汾河水库长系列和典型水沙过程以及太原河段长系列水沙过程对水库淤积和河道变形进行了预测,计算结果与实测值基本相符。     

水库年平均淤损率影响因素分析

水库年平均淤损率是反映水库在某一时段内库容年平均淤损程度的重要指标。分析表明,水库年平均淤损率主要与库沙比(总库容/年平均入库沙量)、水库运用方式、入库水沙过程、水库运行阶段密切相关。通常情况下,水库库沙比越大,淤积占库容的比例就越小,水库年平均淤损率也越小。水库采取有利排沙的运用方式,水库的淤积量就较少,年平均淤损率也较小。有利的入库水沙条件,如大水小沙这样的水沙组合,年平均淤损率也较小。水库运用初期与后期相比,由于库区过水面积较大、流速较低,水流输沙能力较小,泥沙不易排往下游,库区淤积泥沙较多,水库年平均淤损率也较高。因此,降低水库年平均淤损率可以通过增加库沙比、采用有利排沙的水库运用方式和优化入库水沙过程等综合措施来实现。     

三峡水库汛期排沙效率研究

水库减淤调度是保障水库综合效益发挥的重要措施。以2003～2018年三峡库区主要水文站实测水沙数据为基础,统计分析了库区来水来沙规律,将库区按照沿程水文站布置分为3个库段,采用逐步回归的方法探讨了库区不同库段的输沙比与不同影响因素之间的相关情况,并建立了不同库段输沙比公式。结果表明：(1)寸滩至清溪场库段输沙比的主要影响因素为流量沿程变化系数和水沙系数,清溪场至万县库段输沙比的主要影响因素为洪水滞留系数和含沙量,万县至庙河库段输沙比的主要影响因素为洪水滞留系数和流量;(2)基于不同库段排沙比公式提出了提高排沙效率分段调度的新思路,即沙峰输移至清溪场站降低水位,输移至万县站继续加大下泄流量。研究成果可为三峡水库沙峰优化调度提供参考。     

抽水蓄能电站下库长系列年泥沙淤积特性研究

为了把握长系列年水沙过程对抽水蓄能电站下库区河床调整的影响,以天池抽水蓄能电站下库为例开展了不同长系列年库区冲淤变形的数值模拟。根据下库水位周期性变化的运行特点,建立了基于MIKE的水沙数学模型,并进行了模型参数调试与验证;模拟给出了长系列年的库区淤积总量及排沙比;同时也给出了库区淤积的沿程分布与特征河段的淤积过程。成果分析表明:库区淤积发展状况与水沙系列相互响应,泥沙淤积主要呈现三角洲形态,淤积重心主要集中于拦河坝上游0.5~1.8 km范围内;不同河段的淤积特性不同,淤积物组成也不同,主要与其所处环境的水力与边界特性有关;频率洪水在长系列年水沙过程中虽然占据时间不长,但在库区河床冲淤量中有重要影响;要提高排沙效率、减小淤积,需要进一步调整改善下水库的洪水调度与电站运行。研究成果与同步物理模型试验结果基本一致,可供抽水蓄能电站水库调度运行参考。     

三门峡库区1984年冲淤变化

1984年是三门峡水库全年控制运用以来的第11个年度(1983年11月至1984年10月)。根据水文测验资料,兹将库区的冲淤情况扼要简述如下:一、水沙条件与水库运用(一)水沙条件1984年度进库水量为480亿立方米,进库沙量10.4亿吨,分别为多年均值的113%和64.6%,属平水枯沙年份,其中黄河龙门     

丹江口水库库区的泥沙冲淤和河床演变

本文根据丹江口水库建库21年来的实测资料,对库区沿程的泥沙冲淤和河床演变特点进行了分析研究,得出库区沿程泥沙冲淤的三个特点,即:(1)库尾卵石库段在枯水期尚无明显的淤积现象;(2)中上段的沙质推移质淤积区内的滩险河段的航道条件有明显改善;(3)常年回水区悬移质泥沙淤积区内沉降固结,使有效库容的使用年限明显增长。本文还总结了库区沿程纵、横剖面的淤积塑造持点。从汉江库区的河床演变特点看出,建库后是一个淤积重新塑造河床过程,它是在建库前的山区性河谷条件下,入库水沙按照水库调度运用的控制条件,遵循不平衡输沙的淤积规律重新塑造河床。水库淤积重新塑造的河床河型简单,具有单一河槽的倾向性。     

丹江口水库汉江干流库区近期淤积规律分析

丹江口水库修建后,改变了原有天然河道的水沙输移条件,入库水沙经多年人工调度运用,形成了一定的水库冲淤规律。以往研究成果分析仅至2003年,为了对近期水库淤积情况进行了解,根据2003,2009,2011年丹江口水库断面测量资料,利用断面法进行淤积量计算;根据计算结果,对汉江干流库区的纵、横、垂3向的淤积分布进行了详细的对比分析。结果表明:水库淤积速度较以往减缓;淤积部位仍是宽阔段淤积多,狭谷段淤积少。     

三门峡水库时空冲淤与滞后响应

基于三门峡水库1960—2016年水沙和冲淤资料,本文分析了水库纵向与横向、年内与年际、时间与空间上的冲淤演变规律。结果表明:三门峡水库的冲淤过程可大致分为1960—1969年快速淤积、1970—1973年快速冲刷、1974—2002年缓慢淤积和2003—2016缓慢冲刷4个阶段;库区冲淤是上游来水来沙与下游水库运用协同作用的结果,1974年水库蓄清排浑运用前,主要受水库运用引起的溯源冲淤的影响,之后水沙作用增强。溯源冲淤向上游传播过程中冲淤幅度逐渐减小,溯源冲刷的影响时间相对较短,而溯源淤积的影响时长向上游不断延长,上游回水区河道溯源淤积累计量达到最大值的时间明显滞后于库区河道,当库水位开始下降及库区河道开始冲刷时,上游回水区仍可处于溯源淤积的影响之下。改进了河床演变的滞后响应模型,得到了权重归一化的滞后响应模型,克服了原有模型中特征量平衡值的权重之和小于1而可能对平衡值进行偏大估计的缺点。采用改进后的模型建立了三门峡水库累计淤积量的计算方法,该方法可较好模拟三门峡水库蓄清排浑运用以来的冲淤演变过程,计算精度较高。     

新疆克孜尔水库人工辅助排沙工程排沙效果初步分析

本文通过对2011~2012年克孜尔水库利用人工辅助排沙工程排沙资料进行分析,得出结论:水库"借助人工辅助排沙工程、汛期降低库水位"调水调沙的运用方式,实现了库区黑孜河库段冲淤基本达到平衡,排沙效果十分理想,发挥了水库的综合利用效益。从而为在多沙河流上修建水库如何解决"减少淤积、保持库容、维持冲淤平衡"的问题提供了借鉴。