淮化集团取水工程对淮河干流通航影响的数学模型研究

基于有限单元方法,建立了平面二维水流数学模型,针对取水口边界条件进行了研究。利用该模型计算了淮化集团取水工程建设前、后取水建筑物及其附近航道的流速、流向和水位等水流特性,着重分析了2种典型控制水位下取水口建筑物及其取水对航道通航条件的影响范围和程度,结果表明:取水工程不会对通航产生影响。     

东风船舶公司船台滑道改造数学模型研究

由于工程修建后必然对河道水位和流态产生影响,为评价拟建工程对河道行洪、通航等方面影响大小,优化工程结构设计,采用非正交曲线坐标下的平面二维水流数学模型,对船台滑道改造前后河段水流情况进行了数值模拟。计算结果表明,工程修建后对附近河段水位和流速影响均很小,不会对河道河势、通航、行洪等方面带来不利影响。     

赣江南昌段东西河工程整治前后分流比变化研究

近年来,由于不合理的开发利用,赣江下游的两条支流东、西河的分流比发生了较大变化,对河道防洪、通航和城市取水等产生了影响,为此,规划采用工程措施进行河道治理。为了对工程治理效果进行验证,选用Delft3D软件建立了平面二维水流模拟数学模型,并根据实测水文资料对模型进行了验证,对赣江南昌段工程整治后水位、断面流速分布、东西河分流比进行了模拟分析。结果表明,在枯水和洪水条件下,工程整治对东西河分流比的调控作用不明显,裘家洲切滩后上游水位略有降低,下游水位未受影响,断面流速分布更为均匀,东河疏浚工程有增大其过水能力的趋势。分析结果为工程措施的改进提供了依据。     

引水干渠工程取水对航道水流条件影响的数值模拟研究

从工程实际出发,通过建立平面二维数学模型,分析引水干渠工程取水对河道水流条件的影响,尤其是对航道通航条件的影响。得出工程建设前后河道水流流态变化不大,对通航水流条件影响很小,从而为工程建设提供依据。     

火电厂取水工程中泥沙问题及试验研究

近几年来，结合具体工程，中国水利水电科学研究院泥沙所对十几个电厂的取水河段进行了泥沙模型试验研究。中提出了火电厂取水工程中应考虑的主要泥沙问题，即取排水河段的河势，取水工程头部河底高程度化，取水含沙量及含沙级配，河道中工程建筑物的影响等问题，并提出了模型试验基本资料的选择原则，试验资料观测及整理分析方法，指出了重点研究的问题。     

浅析水闸施工技术在水利工程中的应用

水闸在水利水电工程中的应用十分广泛,多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区,具有挡水和泄水功能的低水头水工建筑物,主要由闸室、上游连接段和下游连接段组成。水闸在关闭的情况下,可以拦洪、挡潮、抬高水位,以满足上游取水或通航的需要;开启的情况下,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水需要调节流量。然而,水闸工程结构构造复杂,施工环节质量控制难度大。其施工技术的好坏,将直接对工程的质量造成影响,也影响水利工程的作用     

黄河流域重要河道采砂影响分析

在河道管理范围内的主槽或滩地采砂,会对河势、防洪、通航、涉河工程、水生态及水环境等造成一定的影响。根据黄河流域重要河道的采砂情况,研究了采砂对河势稳定、防洪安全、通航、水生态和水环境及涉水工程的影响,并提出了相应的对策及措施。在黄河流域河道采砂规划确定可采区的范围时,考虑采砂对河势、防洪、通航、涉河工程、水生态及水环境等产生的影响,并将影响程度降到了最低,只要按照规划的可采区范围、年度开采量及控制高程开采,就不会对涉水工程的正常运行造成影响。     

渠珠水利枢纽工程建设水文情势变化分析

水利水电工程的建设会改变河道的天然状态,对河道的水文情势造成影响。渠珠水利枢纽尚处于规划阶段,基于MIKE一二维模型耦合,模拟计算渠珠水利枢纽工程建设对坝址上下游水文情势的影响。工程建成后坝址及上游水位、水深、河宽增加,将对河道通航以及崇左市城区的水生态、水景观产生较好的改善作用,但同时对局部河段的流场改变较大。     

襄樊电厂二期工程取排水河段动床物理模型试验研究

襄樊电厂一、二期工程均以汉江为水源,采用直流供水方式,排水入汉江。本文建立了电厂取、排水口河段动床实体模型,考虑了在建的南水北调工程和拟建的崔家营航电工程对该河段的河床演变和水流泥沙运动影响,从三维空间角度详细研究了取、排水河段水流泥沙运动及河道冲淤演变趋势、取水口附近底沙运动情况、取水安全可靠性等问题,并提出了稳定取、排水口附近河岸及保证取水可靠的建议性措施。     

基于MIKE21分析无为县白茆取水工程对河道行洪的影响

本文利用MIKE21软件建立河道二维水动力数学模型,分析了无为县白茆取水工程在防洪设计流量及平滩流量下,对黑沙洲河道行洪的影响,结果表明:工程建设对黑沙洲河段现状流场、水位及分流比影响均较小。     

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.     

安康枢纽下游非恒定流数学模型研究

由于安康电站未设置满足航运设计流量要求的小型发电机组,无法保证常年带系统基荷运行,导致安康下游枯水期通航受到严重破坏.为兼顾发电与航运利益,尽可能发挥有限水资源综合利用的最佳效益,对安康电站日调节泄流过程进行科学调度.采用有限元方法,将流量和水位相耦合,采用水位修正算法计算水位,建立了一维非恒定流数学模型,该模型放宽了时间步长的限制,数值稳定性好,计算速度快.将模型应用到汉江安康电站坝下至白河160 km河段的恒定流与非恒定流计算和验证,结果表明该模型准确、可靠,可以进行实际应用.     

重庆羊角乌江大桥通航水流二维数学模型研究

羊角乌江大桥位于重庆市武隆县羊角镇镜内的钱粮铺滩段之内.钱粮铺滩段是重庆市境内乌江上仅有的两处安设绞滩的碍航滩险之一,水流条件复杂.采用平面二维水流数学模型,分析论证了建桥前后的通航水流条件,并从满足航道安全通航要求的角度出发,就大桥的桥址、通航净空尺度、通航安全及保障措施等提出了研究意见.研究结果为:由于桥梁左、右岸至桥墩面高程较高,基本上是一跨过江,对水流条件影响不大;下一步设计中应调整桥梁轴线方向,以增加通航净宽.     

三峡大坝175 m蓄水运行后猪儿碛河段水动力条件变化分析

三峡大坝175 m成库运行后将对变动回水区的水流特性产生重大影响,对其展开分析将为该河段的航道整治、通航规划、水沙规律研究提供重要理论支持。在长江上游水文局实测资料基础上,选择变动回水区中段猪儿碛河段作为典型代表河段,采用数值模拟与原形观测数据理论分析相结合的方法,借助Aquaveo.SMS软件建立平面水流二维数学模型,将年内各时段与有无回水影响的各种工况进行组合,分析探讨了回水作用对流场、流速横向分布、水动力轴线等水动力条件的影响。分析成果可为该河段的河流研究与航道治理提供依据,建立的数值模拟方法可为同类河段的数模研究提供参考。     

SIMULATION OF LOW-CONCENTRATION SEDIMENT-LADEN FLOW BASED ON TWO-PHASE FLOW THEORY

Low concentration sediment-laden flow is usually involved in water conservancy, environmental protection, navigation and so on. In this article, a mathematical model for low-concentration sediment-laden flow was suggested based on the two-phase flow theory, and a solving scheme for the mathematical model in curvilinear grids was worked out. The observed data in the Zhang River in China was used for the verification of the model, and the calculated results of the water level, velocity and river bed deformation are in agreement with the observed ones.     

三峡电站调峰流量对航运的影响分析

针对三峡—枝城河道的地形特征,建立一维非恒定流模型.在三峡电站预先给定的航运约束条件下,计算电站下游的非恒定流对航运的影响并对若干调峰流量过程曲线进行分析,找出满足航运要求的调峰曲线.提出可调整葛洲坝的库容水位关系,对三峡调峰流量进行反调节,削峰填谷,以满足航运要求.     

Navigational safety at risk: The impact of sand Mining in a key waterway in China

The Caowei River is an important part of the planned high-grade waterway network in China. Since 2016, the deterioration in the navigation flow conditions of the Xiangshuikan reach has made traveling upstream through the waterway more difficult for ships and raised emerging navigation safety concerns. To better understand the causes of the deterioration in the waterway navigation conditions after 2016, we examined the topographic and hydrological changes of the Caowei River and investigated the navigable flow conditions of the Xiangshuikan reach. The results showed that the Caowei River has generally been scoured since 2006 due to sediment depletion and that the dramatic riverbed downcutting (15.47 m in the deepest cut of thalweg elevation) in the Xiangshuikan reach was likely caused by illegal sand mining which extracted the fine sand underlying the clay overburden in this segment and led to the formation of two extremely large steep headcuts. It was found that a large water surface gradient, rapid flow velocity, and disordered flow pattern occurred near the larger upstream headcut during the low-water-level period, which made ship navigation more challenging. In 2019, the measured maximum local water surface gradient and maximum flow velocity reached 3.97‰ and 3.28 m/s, respectively. Additionally, the increase in the low flow at Caowei station and the decrease in the low water level at Lujiao station further aggravated the navigation conditions of the Xiangshuikan reach. These findings reveal the considerable complexity of the response of the channel navigation flow conditions to the topographic and hydrological changes in the lake area, providing valuable information for channel regulation and river management in the Dongting Lake area and other rivers.     

三峡大坝至葛洲坝两坝间河段通航水流条件

采用水流数学模型对三峡大坝至葛洲坝两坝间河段的通航水流条件进行研究,结果表明,枯水期日调节条件下两坝间河段的水面比降和流速变化均不影响本河段万吨级船队的航行条件。洪水期间大流量条件下两坝间航道水流条件十分复杂,在葛洲坝坝前水位为66.00 m、流量大于30 000 m3/s时,两坝间的水流条件不能满足现状条件下万吨级船队的通航;随着流量的增加,通航卡口段也随之增加,主要位于水田角、喜滩上下、石牌、偏脑等局部河段。研究成果可为两坝间航线选择与航道治理提供参考。     

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.     

长江三峡明渠导流的试验研究与原型运行调查

该文阐述三峡明渠导流的模型试验研究成果，含明渠池流能力，过流断面形式，渠道进口纵向堰头部形状，河岸保护，航道河段整治及船只上行航线等。并对原型泄洪运行中尤其是1998年大洪水作了观测，包括明渠水流情况，两岸水位，明渠底面冲淤变化，围堰护坡淘刷及船只航行等。