萨拉康电站水库泥沙淤积数值模拟

鉴于泥沙淤积问题普遍存在于水库中,且对水库使用年限影响巨大,以萨拉康水电站工程水库泥沙冲淤复核阶段为例,利用一维水沙数学模型(CRS-1模型)对库区泥沙冲淤变化、水库拦沙率、泥沙出库率、进出库水流含沙量及颗粒级配变化进行模拟预测。结果表明,水库运行前期,库容损失相对较大;水库运行后期,泥沙淤积向库尾高边滩发展,"翘尾巴"现象较明显;水库出库泥沙含沙量变化与入库基本一致。研究成果可为今后水库淤积管理提供科学依据。     

曹娥江出口船闸建设若干关键问题初探

为研究支流口门区船闸建设涉及的口门水流流态、泥沙淤积等关键问题,以浙江省钱塘江强涌潮河口支流曹娥江出口为例,采用实测资料分析、二维水沙耦合数学模型等方法初步研究了拟建船闸出口水域河床稳定性、引航道口门水流流态及泥沙淤积等问题。结果表明,船闸出口水域及口外引航道局部冲淤幅度较大,需对局部碍航段采取疏浚措施;闸下引航道水域横向流速满足通航要求的时间较短,需通过乘潮航行及船闸的优化调度提高通航频次,闸下引航道及口门区泥沙淤积较严重,需深入研究减淤措施。     

通航建筑物引航道泥沙问题及其处理途径

对通航建筑物引航道泥沙的淤积现象，淤积原因及其对航运的影响进行了分类论述，并探讨了引航道泥沙淤积的现有处理途径及其最新发展思路。     

白石水库泥沙淤积影响因子计算分析

为分析白石水库泥沙淤积影响因子并准确计算各因子的影响程度,定性分析了白石水库水沙情况,获取了泥沙淤积的主要影响因子;再依据2001～2008年白石水库水沙资料,采用偏最小二乘法建立模型,定量计算各影响因子对水库泥沙淤积的影响程度,采用灰色关联度法验证了计算结果。结果表明,影响白石水库泥沙淤积的主要因子及其影响程度为平均流量35.26%、汛期降水量30.66%、入库水量15.31%、出库水量12.52%、平均输沙率3.55%、最大流量2.65%和平均含沙量0.05%。     

闹德海水库泥沙特性分析

基于流域水文泥沙资料及闹德海水库大断面等测量结果,分析了水库泥沙年内年际变化、库区大断面多年演变及洪水期间水库水沙对应关系,并通过分析不同年代泥沙粒径、含沙量、输沙量,探讨了水库水沙变化规律,提出采用蓄清排浑方法减缓水库淤积,为水利工程设计、水库长期运行提供了科学数据.     

中小洪水调度对三峡水库泥沙淤积的长期影响

当前中小洪水调度对三峡水库淤积的影响尚局限在短期过程,且年内各种调度方式影响叠加,很难单独区分中小洪水调度的影响。为了解长期实行中小洪水调度对三峡库区泥沙淤积的影响,基于一维水沙数学模型,计算分析了有、无中小洪水调度情况下三峡库区泥沙淤积过程、分布特征及防洪库容保留状况。结果表明,长期实施中小洪水调度情况下,三峡水库泥沙淤积增加,影响集中在变动回水区下段及常年回水区,淤积三角洲向坝前推进较无中小洪水调度情况慢;水库达到初步淤积平衡的时间推迟约50年,平衡淤积量增加约19%,防洪库容损失约3%。     

塔什米里克弯道式引水枢纽平面二维水沙数值模拟

针对新疆盖孜河塔什米里克弯道式引水枢纽工程上下游泥沙淤积及冲沙过程中大量推移质泥沙磨蚀建筑物的问题,运用CCHE2D软件构建了塔什米里克引水枢纽工程平面二维水沙运动模型,据此研究了泥沙输移情况及其颗粒分布规律,并对模型进行了验证。模拟结果表明,河床推移质自上而下输移过程粒径分布呈上粗下细的分布规律、推移质单宽输沙率与上游来流量呈正相关性;同时针对引水口的泥沙淤积问题,计算并提出"间歇冲沙"的闸门优化运行方式,有效降低了河床泥沙淤积量,为解决类似引水枢纽工程泥沙问题提供了参考。     

基于三阶段逐步优化算法的三峡水库水沙联合优化调度研究

针对水沙联合优化调度多目标、高维、难以求解以及泥沙淤积计算具有后效性的问题,以泥沙淤积量为基本目标、发电量为约束目标,利用约束法将多目标水沙联合优化调度模型转化为单目标模型,并采用三阶段逐步优化算法进行求解。以三峡水库水沙联合优化调度为例,获得了满意的水库发电与泥沙淤积的非劣解集及水库非劣运用过程,验证了所建立模型及提出的求解方法的合理性和有效性。     

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。     

小浪底电站技术供水系统运行实践

摘要： 鉴于黄河多泥沙的特点,小浪底电站技术供水系统在设计上采用了蜗壳水、清水2种水源。清水系统存在回水泵房安全性低、回水泵抽水能力不足、水源供水能力不足的问题。随着小浪底水库的逐渐淤积,技术供水各部冷却器均有不同程度的泥沙淤积,通过采用混合供水、降低流量等措施保证了当前水沙条件下各冷却器不淤积。     

某电厂泵船及闸坝取水模型试验研究

为保证某电厂取水安全可靠且尽量减少取水对防洪的影响,通过模型试验,对比研究了天然河道取水(泵船)和其他辅助措施取水方式(闸坝)下河道水流流态和泥沙淤积的变化规律。结果表明,闸坝取水方案和泵船取水方案均能满足取水防沙的要求,但闸坝取水方案优于泵船取水方案。     

溃坝洪水模拟中泥沙因素的影响

鉴于在溃坝洪水模拟中较少考虑泥沙因素的影响,采用欧拉模型即双流体模型模拟了溃坝洪水中的悬移质泥沙颗粒,通过对比来流为清水、含悬移质泥沙的水沙流两种情况下壁面剪切力,证实了悬移质泥沙可增强水流剪切作用、加速溃坝过程,并分析了淹没区障碍物对悬移质泥沙的影响,给出了溃口发展过程和下游河道泥沙淤积状况。所有模拟结果均符合实际溃坝规律,可为溃坝洪水精确模拟和灾害性分析提供参考。     

水库变动回水区泥沙分选数值模拟研究

为研究水库变动回水区推移质泥沙分选特性,考虑泥沙非均匀性的影响,利用Riemann解求解双曲型方程的Godunov格式的有限体积法求解浅水方程和Hirano活动层模型,建立了水库变动回水区泥沙分选数学模型,并利用物理模型所测变动回水区的水位和淤积高度对泥沙分选数学模型进行验证。最后根据水库的实际运行情况,对变动回水区在枯水期小流量低水位、水库充水及库水位消落情况下的推移质泥沙沿程分选进行数值模拟,模拟结果可较好地反映变动回水区床沙级配变化的规律,表明该模型可应用于实际水库运行时变动回水区的河床演变数值模拟,为航运、防洪提供一定的依据。     

水库水沙多目标联合优化调度研究

针对水库运行中蓄水与排沙的矛盾,兼顾水库防洪、发电、航运及长期利用的综合运用目标,利用多目标决策方法建立了水库水沙多目标联合优化调度模型,即汛期采用分级流量原则控制水位运行,制定分级流量与对应的运行水位,通过水库发电调度与泥沙冲淤计算的耦合,计算在约束条件下水库的发电量、泥沙淤积量及长期综合效益。将该模型应用于三峡水库综合运行研究中,汛期按分级流量原则控制水位运行50年。计算结果表明,与原设计水位运行方式相比,汛期分级流量运行的综合效益增加6.324%、发电量增加5559%、泥沙淤积量仅增加0.148%,可见水沙联合调度的汛期分级流量运行方式能充分发挥三峡水库的综合效益。     

基于一维水沙模型的多沙水库分期汛限水位选择

为提升多沙水库的发电效益、选择合适的分期汛限水位,应用一维非均匀流不饱和输沙模型,结合某多沙水库现行调度规程,模拟了该水库在多种拟定分期汛限水位方案下水流、泥沙等因素的长期变化过程,计算了各方案总库容、有效库容淤损率及多年平均发电量等指标,并综合考虑提升水库发电量和保证水库防洪安全方面目标对各方案进行比选,确定了该水库的最佳分期汛限水位方案。该方案可在一定的泥沙淤积水平年内提升水库的发电效益,并通过预泄调洪方式以保障其防洪安全。     

2003年渭河下游汛期洪水特性分析

以2003年临潼和华县站实测洪水资料为基础,对2003年8、9、10月份发生的渭河下游的大洪水的洪水特性进行了分析,认为渭河下游河道前期淤积萎缩、主槽过洪能力降低是这次渭河下游洪水位整体抬升、洪水演进较慢的根本原因,一号洪峰由于含沙量较高,漫滩后在滩面几乎整体停滞造成了华县站第二次洪峰水位的涨幅较高.     

白石水库洪水过程泥沙冲淤数值模拟分析

为研究白石水库泥沙冲淤特性,选取水库大坝至上游BD20断面,分别模拟汛期典型洪水过程和百年一遇洪水过程,分析洪水过程泥沙冲淤变化。结果表明,白石水库洪水期间最大输沙量与最大流量并不同步,在库区弯道处凹岸库底冲刷、凸岸库底淤积;同一断面的洪峰流量、最大输沙率不同步;洪水过后,淤积厚度随控制水位的升高而减小。