丹江口水利枢纽综合调度研究

丹江口水利枢纽综合调度是保障南水北调中线工程安全运行、实现汉江流域水资源优化配置的关键所在,而如何统筹兼顾防洪与兴利开发任务、协调不同用水部门间竞争性的用水关系以及实现水库综合效益的最大化,又是丹江口水利枢纽综合调度的关键。以南水北调中线一期工程通水后丹江口水利枢纽运行调度为研究对象,依托南水北调工程规划及丹江口水利枢纽大坝加高设计并结合最新工程运行边界条件,分别开展了防洪、供水、发电等调度问题的深化研究;在此基础上,采用多属性决策方法构建了多目标调度决策模型,提出了丹江口水利枢纽综合调度方式。综合效益分析结果表明：提出的综合调度方式能在保障防洪安全的情况下充分发挥水资源综合效益,可为丹江口水利枢纽后期规模正常运行提供技术支撑。     

鄱阳湖水利枢纽运行调度方式及其对水资源与防洪的影响

结合鄱阳湖水利枢纽运行调度方式比选,从水资源开发利用和防洪角度,分析了不同运行调度方式对鄱阳湖区和长江中下游的作用与影响,并提出了初步的鄱阳湖水利枢纽运行调度方式,该成果可为枢纽工程的规划设计提供技术支撑。     

百色水利枢纽模拟调度运行研究

介绍百色水库运行方式的优化调度研究 ,通过水库模拟调节计算 ,得到百色水利枢纽较优的运行调度图及主要动能指标 ,作为经济评价、电价研究等的依据。     

百色水利枢纽初期运行调度优化初探

分析了百色水利枢纽所在的右江流域的暴雨洪水特性及坝址的设计洪水计算。论述了水库防洪调度的原则、运行方式及优化调度研究。通过水库调节计算,得到百色水利枢纽较优的运行调度图及主要动能指标,作为经济评价、电价研究等的依据。     

三峡水利枢纽围堰发电期调度与运行实践初探

根据三峡水利枢纽工程进度要求,就三峡(围堰发电期)￣葛洲坝水利枢纽联合调度运行中有关泄洪设施的运行调度方式、三期围堰安全度汛方案、梯级发电调度方式、梯级航运调度方式和船闸运行方式等方面的问题进行较全面的分析研究,给出了相应的调度运营方案。对2003年运行结果进行了初步的分析,提出蓄水后应进一步研究的问题,以确保围堰发电期及三峡水利枢纽正常运行后,可全面发挥其防洪、发电、航运等综合效益。     

丹江口水利枢纽供水调度方式研究

大型水利枢纽供水调度方式是充分发挥水库综合经济效益的重要课题,如何科学控制水库供水期消落水位、兼顾其他兴利效益并减少弃水是水库供水调度研究的关键。以丹江口水利枢纽为研究对象,结合南水北调中线一期工程规划设计成果和中线工程水量调度方案编制要求,以满足汉江中下游、清泉沟、南水北调中线三供水对象的供水任务需求为目标制定了丹江水利枢纽供水调度图。采用设计水文系列对所提出调度图及供水调度方式进行校核,研究结果表明:该调度图具有物理机制明确、易于操作等优点,按该调度图运行可满足丹江口各供水对象用水需求,且南水北调中线调水过程更加均匀,研究成果可为丹江口水利枢纽供水调度提供指导和借鉴。     

陡槽式溢洪道三维流场数值计算分析

陡槽式溢洪道是一种广泛使用的泄水建筑物,它直接影响水利枢纽防洪调度和安全运行,对其水流全场水力特性的全面研究具有重要意义.采用RNGk～ε双方程模型模拟湍流,利用流体体积分数法(VOF)确定自由水面线,笛卡尔自适应网格与部分面积体积障碍模拟法(FAVOR)处理复杂的几何边界,成功地对大伙房水库陡槽式主溢洪道流场进行了三维紊流数值模拟,得到了自由水面、溢洪道堰面压力、断面流速大小、分布和三维流场的分布规律,表明数值模拟与物理实验结果两者吻合较好.     

丹江口水利枢纽供水调度方式

大型水利枢纽供水调度方式是充分发挥水库综合经济效益的重要课题,如何科学控制水库供水期消落水位、兼顾其他兴利效益并减少弃水是水库供水调度研究的关键。以丹江口水利枢纽为研究对象,结合南水北调中线一期工程规划设计成果和中线工程水量调度方案编制要求,以满足汉江中下游、清泉沟、南水北调中线三供水对象的供水任务需求为目标制定了丹江水利枢纽供水调度图。采用设计水文系列对所提出调度图及供水调度方式进行校核,研究结果表明:该调度图具有物理机制明确、易于操作等优点,按该调度图运行可满足丹江口各供水对象用水需求,且南水北调中线调水过程更加均匀,研究成果可为丹江口水利枢纽供水调度提供指导和借鉴。     

从国内外湖泊建闸现状浅谈鄱阳湖水利枢纽建设

本文搜集了近年来国内外河流湖泊建闸典型案例,参考对照拟建鄱阳湖水利枢纽工程定位及功能效益进行分析研究。结果表明：鄱阳湖水利枢纽建设在合理科学的调度运行之下是“利”大于“弊”的;鄱阳湖水利枢纽的建设是鄱阳湖保护治理的一个必不可少的环节。这为国内类似湖泊的合理利用和建闸等提供了科学依据。     

丹江口水利枢纽多目标兴利调度决策模型

丹江口水利枢纽多目标调度是保障南水北调工程供水安全、充分发挥枢纽综合兴利效益的重要课题。如何统筹兼顾不同调度目标间的用水关系,实现调度方案的科学决策,是枢纽均衡调度的关键。在分析枢纽供水、发电、航运等调度任务的基础上,建立了丹江口水利枢纽多目标兴利调度决策指标体系;采用层级分析法对多个调度方案进行评价和决策,得到多目标兴利调度方案的均衡解。所得结论可为丹江口水利枢纽在实际运行中制定调度方案提供参考。     

泄水闸开启方式对通航水流条件的影响

为研究闸门开启方式对枢纽下游引航道口门区水流特征及通航水流条件的影响,以北江白石窑枢纽泄水闸为例,针对不同闸门开启方式对下游引航道口门区通航水流条件的影响开展三维数值模拟研究。结果表明:在较小流量情况下,闸门开启方式对下游引航道口门区通航水流条件影响较小;当流量较大时,闸门开启方式对下游引航道口门区通航水流条件影响较大。对于白石窑枢纽泄水闸,单开左岸泄水闸,或集中开启左岸泄水闸并间隔开启右岸泄水闸,下游引航道口门一线船闸航道右侧将不能满足通航水流条件要求。为保证船舶航行安全,建议该工程在下泄洪水时尽可能开启右岸泄水闸,或均匀开启全部泄水闸。     

基于WENO格式的天然河道丁坝群二维水流数值模拟

本文应用高精度WENO(Weighted Essentially Non-oscillatory Schemes)格式结合有限体积法建立了河道丁坝群二维水流的数学模型。采用此模型对实际天然河道丁坝群水流水力特性进行了数值模拟,得到了流速场的分布,并与物理模型试验结果进行比较,表明这类格式精度高,稳定性能好,能够有效地计算复杂边界天然河道丁坝群二维水流水力特性问题。     

建设黄河口生态水利枢纽工程研究

为解决黄河人海水量减少给河口三角洲地区可持续发展带来的制约，许多专家提出过建设黄河口水利枢纽或生态枢纽的建议，据此完全可以合成一个生态水利枢纽综合工程方案：在原刁口河流路和现清水沟流路的分汊点西河口，通过合理的闸、坝、涵、库设计，建设生态水利枢纽的中枢工程；以清水沟流路和刁口河流路作为该枢纽的主动脉，配套建设黄河最下游的输水渠系；在枢纽终端的北、东两片咸淡水交汇海域建设生物多样性繁育区，从而可有效提高水资源的利用效益，形成维系海、河、陆生态平衡，促进河口地区可持续发展的新型治河工程。     

Multi-parametric sensitivity analysis of CCHE2D for channel flow simulations in Nile River

Multi-Parametric Sensitivity Analysis (MPSA) is proposed to determine the relative importance of the different empirical parameters controlling flow field. CCHE2D which is one of the famous public unsteady-flow simulation software is applied to simulate the flow field at Elbogdady reach, at the south of Luxor staff gauge, 712.80 km upstream of Roda’s staff gauge on the Nile River. The main purpose of the paper is to apply the model in the considered river reach and to assess the capabilities of CCHE2D. Moreover, the paper presents findings of the authors in determining the model’s sensitivity analysis. Multi-Parametric Sensitivity Analysis results show that flow field in Nile River is controlled mainly by the bed roughness coefficient. In addition, the empirical formula of Van Rijn (1984) is found to be more efficient to calculate bed roughness.     

River2D模型及其在漓江桂林市区段的初步应用

River2D模型是河道内流量增加法(IFIM)中的一个河流水动力学和鱼类栖息地模拟软件,可以模拟流量和鱼类栖息地之间的定量关系.介绍了River2D模型的构成及理论基础.利用漓江桂林市区段地形图和实地勘测的地形数据,建立漓江桂林市区段River2D模型,初步结果表明,模型能有效地反映某个特定条件或某个时刻河流流量、流速及水深的分布情况,可以在河流修复等研究中发挥作用.     

基于FLO-2D的溃决型泥石流模拟研究

2013年7月10日华溪沟引发降雨量为100年一遇的溃决型泥石流("7.10"泥石流),造成岷江堵塞并形成堰塞湖,造成巨大经济损失和人员伤亡。为了研究溃决型泥石流危险性,探讨不同降雨频率下暴发泥石流的结果,利用FLO-2D软件对华溪沟在不同降雨频率下溃决与非溃决条件进行了数值模拟,并把100年一遇的模拟结果与实际野外调查情况做出对比。结果显示溃决条件下冲出量、堆积范围面积、平均堆积深度比非溃决条件下超出1倍;溃决时冲出量比实际调查值少5.58万m3。数值模拟结果表明模型的误差在允许范围内,模拟结果与原型相比准确度为88.61%,模拟效果较好。溃决型泥石流规模比非溃决时相比甚大,因此在进行灾害防治设计和危险性评价时应特别注意。     

泵站侧向进水三维流动数值模拟

为研究闸站枢纽泵站进水流动特性,运用三维湍流数值模拟的方法,模拟了枢纽进水流动形态,对进水回流的形态及位置进行了计算分析。结果表明:枢纽泵站前池流态的主要影响因素为闸站结合部隔流墙及上游河宽与前池宽度的比值;在各种流态改善措施中,前池设置导流墙能取得较理想的整流效果;对于闸站合建枢纽此类侧向进水流动,底坎、底坡等措施整流效果不大。     

混合有限分析法在桥墩水流数值模拟中的应用

在河道管理范围内布置桥墩时,较为关注桥墩对壅水和流态的影响,以柳州市局部柳江河道和拟建的维义大桥为例,分别建立大范围的河道和桥墩局部二维水动力数学模型,采用混合有限分析法进行了计算和求解。结果分析表明,维义桥的建设使局部河道产生壅水现象并对河势存在一定的影响。同时也证实了该方法在工程实际应用中的准确性和有效性。     

黄河下游游荡型河段洪水演进与河床变形过程的数值模拟

黄河下游游荡型河段的河床变形过程相当复杂，横向变形尤为突出，现有水沙数学模型一般仅能模拟河床纵向冲淤，不能模拟滩岸横向冲刷与崩塌，本文将平面二维水沙数学模型与粘性河岸冲刷的力学模型相结合，建立河床变形的平面二维混合模型。然后以黄河下游花园口至夹河滩的游荡型河段为例，采用该混合模型，首次较为全面地模拟了1982年汛期的洪水演进与河床变形过程。沿程最高水位、出口断面流量过程等计算值与实测值符合较好。计算结果还表现为大水时主槽冲刷，滩地淤积；小水时主槽淤积，滩地崩塌。该计算结果与游荡型河段的年内冲淤变化规律一致。     

大沽河河道整治的准三维数值模型

大沽河下游河道蜿蜒曲折,淤积严重,河流动力数学模型对于选择合理的防洪减淤及蓄水通航措施具有重要意义。采用准三维水动力模型、全三维泥沙动力和河床演变模型,建立了青岛大沽河三维河流动力学模型。模型通过静压假定降低了三维模型的计算量,同时也反映了水流垂向流速差异及其对河床冲淤的影响。模型验证结果表明,洪水位和输沙总量的计算结果合理,模型可用于大沽河口的洪水和泥沙输运规律研究,为大沽河河道整治中选择最优闸坝位置、堤防形态、橡胶坝宽度以及码头断面形态优化等提供建议,实现防洪减淤、蓄水通航的最大效益。