水库动库容调洪方法研究

应用一维不稳定流方法进行水库动库容调洪,并根据水库的调洪规则建立了一维不稳定流隐式差分模型的边界条件．实例应用表明：对于狭长型水库,常遇洪水几乎不受动库容影响、而稀遇洪水或暴雨中心在上游的大洪水动库容影响显著;本成果能同时确定水库的泄洪设施规模、各频率洪水的最高坝前水位及库区回水线．     

基于数值解析法的水库动库容调洪计算

针对传统调洪演算方法的不足,以某水库为研究对象,采用数值解析法进行调洪演算,对比考虑和不考虑动库容影响的计算结果,以及对比考虑动库容影响下分段推算和不分段推算的计算结果,验证了数值解析法的有效性和精确性。研究成果可为类似工程提供参考。     

三峡水库动库容研究及防洪能力分析

针对三峡水库为长江中下游防洪体系的重要组成部分,基于动库容调洪的基本原理,编制了瞬时水面线法、普来士曼隐式差分法和三级河网算法三种不同的动库容调洪计算模型,采用三峡水库建成后的实测洪水对模型进行了验证;并以此为基础,考虑了泥沙淤积对三峡水库防洪能力的影响.结果表明,三峡水库建成后能发挥应有的防洪作用,亦能实现设计拟定的防洪目标.     

石梁河水库分期汛限水位研究

洪水资源利用是缓解缺水地区水资源紧张的一个有效途径,大中型水库在利用洪水资源时,一般需要对汛期限制水位进行调整。以江苏省连云港市石梁河水库为例,根据其防洪调度方式及判别条件,结合水库的具体情况统筹考虑与水库调洪有关的各种因素,基于水库现状汛期分期,推求水库各分期的设计洪水,然后通过调洪演算确定石梁河水库各分期的汛限水位,并对水库实施分期汛限水位后的效益进行了分析计算。结果表明,石梁河水库采取分期汛限水位后,在几乎不增加额外成本的情况下,年均增加蓄水量11 125×104 m3,水库的洪水资源利用效益得到了显著提高。     

基于Copula函数和Monte Carlo法的防洪调度风险分析

以黄河万家寨水库为例,采用Copula函数构建洪峰和洪量的联合分布模型,随机抽样模拟洪峰和洪量系列并转化为洪水过程线,同时考虑泥沙淤积和泄流能力不确定性影响,在给定汛限水位和调洪规则下调洪演算模拟洪水.结果表明,水文因素的随机性、库容与水位关系的不确定性是万家寨水库防洪风险的主要影响因素,泄流能力不确定性对水库泄洪影响不明显,并获得了各汛限水位方案下水库的防洪风险率,为万家寨水库前汛期汛限水位选择提供了参考依据.     

铁岗水库分期洪水调度研究

分别从气象成因、三防办和历史资料三方面分析了铁岗水库控制流域的暴雨洪水时程分布及分期规律,对汛期洪水的时域划分进行了研究.由实测暴雨资料推求设计洪水方法进行P-Ⅲ适线,并采用点面折算系数计算面雨量、采用广东省综合单位线法和推理公式法推求设计洪水过程.在确保大坝和下游防洪安全的前提下对水库进行调洪演算分析,发现三个分期在设计、校核情况下汛限水位均未超过原设计值,特别在前后汛期尤为明显.结果表明,可在汛期采用动态汛限水位进行水库调度,分期提高防洪限制水位,以增加蓄水库容,进一步发挥水库的综合效益.     

云峰水库防洪预报调度研究

针对云峰水库无防洪库容与下游防洪需求之间的矛盾,以防御常规洪水及100年一遇以下设计洪水为目标,基于现有的洪水预报方案,采用分步试算的调洪计算方法,将预报累积净雨、库水位及入库流量作为改变水库出流的判别指标,研究制定了云峰水库预报调度方案。结果表明,采用预报调度方案指导水库防洪调度能有效提高下游防洪能力,水库可在短时间内完成预泄,并有充足的退水余量确保水库回蓄,对水库兴利影响甚小,调度方案合理可行。分步试算的调洪计算方法能适应复杂的调度规则,有效解决了水位出流关系在控制水位处存在跳跃间断点的问题。     

汛限水位动态控制方法在三峡水库的应用

以三峡水库为例,针对汛期水库在单一汛限水位下运行导致洪水资源浪费问题,基于1882～2005年的汛期实测日流量资料,应用成因分析和统计分析法将汛期分为3期,分别推求分期的设计洪水,采用规范调洪演算方法和考虑年内洪水统计特性变化规律,确定了汛限水位动态控制变幅,提高了水库水资源的利用率.     

桓仁水库汛期直接模糊统计试验及洪水资源利用研究

依据雨洪资料,应用模糊水文水资源学理论与方法进行汛期直接模糊统计,计算了汛期相对隶属函数、确定了水库汛期的划分,从而定出了各分期汛限水位.以桓仁水库为例,汛期分期直接模糊统计试验结果表明,该方法科学、合理、可操作性强.     

引水渠防渗衬砌对平原洼地水库淤积泥沙量的影响分析

近年来黑河流域节水工程实施过程中,对高台县小海子水库引水渠进行了防渗衬砌,由此改变了引水渠的挟沙能力,本文对引水渠衬砌前、后挟沙能力及含沙量的沿程变化进行了分析,得出了入库泥沙淤积对水库死库容及库水位的影响。     

分期汛限水位和设计洪水位的确定方法

提出用组分频率法和库水位法推求分期汛限水位和设计洪水位，并以广东新丰江为例，采用以上两种方法确定分期汛限水位和设计洪水位，为水库分期运用提供了可靠的依据，大大提高了新丰江水库的发电效益。     

基于模糊集合分析法与圆形分布法的水库汛期分期研究

为研究水库汛期分期基本原则,以构皮滩水库控制流域洪水为例,分别采用模糊集合分析法和圆形分布法研究了水库汛期分期问题。模糊集合分析法确定的主汛期为6月28日～8月7日;圆形分布法确定的主汛期不考虑洪水量级为6月2日～8月12日,考虑洪水量级为6月4日～8月5日;后者考虑了个别出现时间较早洪水,偏保守,且洪水取样时段对主汛期划分影响较小,洪水取样量级对主汛期划分有一定影响。水库入汛判断标准宜以模糊集合分析法为基础,汛期分期宜以圆形分布法为准。     

三峡库区及其支流水质评价方法选择及应用

针对河流型水库水质评价时缺乏统一评价标准的问题,基于三峡库区蓄水至175m后6个完整水文年的水文数据,引入分段库容概念,根据入库/出库流量、水库运行水位对应分段库容计算水力滞留时间,根据各断面实测流量、实测大断面面积资料计算各断面流速,采用分段累计水力滞留时间、流速等关键水动力因子为划分指标,对河流型水库水质评价标准纵向量化分区进行分析。结果表明,三峡水库的水文条件存在明显的时空差异,丰水期干流全河段、枯水期万县以上干流河段应按河流标准进行评价,万县至大坝干流河段、支流库湾应按照湖泊标准进行评价。研究成果可为水体保护工作提供技术支持。     

佛子岭水库群汛限水位调整及风险分析

为提高水库群防洪和兴利效益,以佛子岭水库群为例,针对单库调洪演算的局限性,考虑水库间水力联系,建立了联合调洪演算模型,通过确定联合运用时的起调水位和止调水位,研究了汛限水位调整后的运行效果。同时,采用安全度作为风险分析指标,计算了各汛限水位组合下水库群的安全度,定量分析了汛限水位调整对防洪安全的影响。结果表明,佛子岭水库群汛限水位可恢复至设计值,且白莲崖水库的兴建能大幅提高水库群的整体防洪能力。     

基于图像处理的小型水库水位测量方法

针对目前水位测量方法中传统水尺需人工读数,雷达、超声波等水位自动化测量仪器需持续投入较高维护费用的问题,提出了一种基于图像处理技术的水位检测方法。首先人工采集并处理布设有标识物的大坝上游面图像,得到标识物在图像中的坐标位置及空间几何尺寸等参数;然后基于透视原理对坝坡图像进行透视变换,采用图像增强、带标记的分水岭分割等图像处理方法,自动检测识别大坝上游面水位线;最后根据几何相似原理推导出水位计算公式。试验结果表明,与人工检测的水位线结果对比,采用图像处理方法得到的水位线误差较小,可为多数小型水库水位的自动化测量提供一种新手段,在水库日常安全管理中具有应用推广价值。     

山区型水库有限元计算模型边界水位的修正方法研究

介绍在对山区型水库大坝坝基、绕坝、高边坡等渗流场有限元计算分析时,在计算模型区域有限、模型边界条件难以准确确定的条件下,为提高计算精度,考虑了模型边界水位受水库水位抬高影响情况,提出了一种边界水位修正方法。     

低渗透储层水锁损害研究新进

水锁效应是在油气开发过程中,当钻井液、完井液等外来流体侵入储层后,造成近井壁处油气相渗透率降低的现象。水锁效应是影响油气井生产的主要因素,尤其是在低渗透储层,这种影响更显著。低渗透储层通常是指渗透率较低的砂岩储层．其他还有在一定次生改造条件下可以成为储层的泥岩、岩浆岩和变质岩等。油气层从打开直至枯竭的全过程中。不同类型的工作流体会改变地层原始平衡状态,使油气层的原始渗透性受到损害。研究水锁效应基本原理、实验方法、评价指标及其预测方法,对提高低渗透储集层的采收率具有重要意义。调研了目前水锁损害实验方法以及模拟预测等方面的研究进展,从实验的基本原理、常规分析方法、辅助指标以及水锁损害模拟与预测模型等方面,对水锁损害研究方法进行介绍。对岩心自吸以及驱替实验、蒸发作用的数学建模与计算、水锁指标的构建、水锁损害的计算机模拟、回归分析法、灰色预测法、神经网络法及灰色一神经网络预测法等相关研究成果进行总结,分析各实验方法的应用条件和不足。有助于理解现阶段水锁损害的研究方法,并为新方法的提出和应用提供基础。     

基于Copula函数的水库汛期分期设计

鉴于水库汛期分期设计是充分利用水库洪水资源的重要手段,以红枫水库为例,在实测系列洪水中加入历史特大洪水,采用超定量方法取样,用混合Von Mises分布拟合洪水发生时间,建立了基于二维Frank Copula函数的洪水发生时间与量级的联合分布,推求分期设计洪水,进而进行了调洪计算,确定了水库汛期分期方式为汛前期(5月1日~5月31日)、主汛期(6月1日~7月31日)、汛末期(8月1日~9月30日),并在满足防洪标准的前提下,确定了各分期汛限水位分别为1 239.1、1 236.5、1 239.6m。     

基于相似推理的多沙河流水库坝址泥沙预测

多沙水库泥沙淤积严重制约了水库兴利效益的发挥,而实施水库水沙优化调度、提高排沙效率的关键在于坝址泥沙预测。利用不同洪水之间的相似性,在构建水库水沙过程相似性指标体系的基础上,分析了水库水沙过程相似性,提出了坝址泥沙预测相似推理方法,预测了三门峡水库坝址泥沙过程,并进行了预测误差分析。结果表明,该方法切实可行,预测精度较高。     

斜流泵压力脉动模型试验研究

为探究斜流泵叶轮进出口处压力脉动的分布规律,通过模型试验测量斜流泵在不同叶片安装角度及扬程下叶轮进出口的压力脉动,运用时域和频域分析法对比分析压力脉动。结果表明,当扬程低于额定扬程时,随着扬程增加,泵运行趋于稳定,压力脉动相对幅值逐渐减小,当扬程达到额定扬程后,压力脉动相对幅值达到恒定值;叶轮出口处离转轮位置较近,受叶片旋转作业的影响较大,导致出水流道处压力脉动相对幅值较进口处大;叶轮进口处压力脉动频率以3倍转频为主,2倍转频脉动干扰较明显;叶轮出口压力脉动较复杂,在6倍转频处波动最大,同时伴有低频脉动。研究成果可为斜流泵设计与管理提供理论依据。