混凝土面板堆石坝多通道协同放空水库与改进

面板堆石坝以其独特的优越性在我国得到了广泛应用,但其病害率偏高,致命病害体现在防渗体系破坏引发大坝渗漏,这对大坝的检查及加固处理带来一定困难。大坝长期变形是引起防渗体系破坏并直接导致超常规渗漏量的根源,放空水库并对防渗体系进行修补加固可有效地减少渗漏,保证大坝安全。放空系数是衡量面板坝放空能力的一个定量指标,但面板坝设计规范中并没有给出一个设计依据,现有工程对其取值并不统一。结合工程实例,论证了各种泄水建筑物的协同放空流程,说明增加低位泄水建筑物很有必要,改进了放空建筑物布置,如结合导流洞设置前期放空钢管,提高了放空能力。     

河道一维非恒定流数值模拟深化研究

传统的河道一维非恒定流数值计算一般采用特征线法和以Preissmann方法为代表的有限差分法.特征线法计算精度比较高,但受时间步长的限制,用于河道一维非恒定流计算时计算效率却不太高.而Preissmann方法相比特征线法计算效率有所提高,但在求解过程中特征量的守恒性却没有做出相应要求.为了兼顾数值计算的效率和特征量的守恒,建立了基于有限体积法的河道一维非恒定流数值计算方法,并分别选取淮河干流洪水和史灌河洪水进行了验证计算,验证计算成果表明所采用的方法特征量守恒性较好,洪峰水位计算值与实测值吻合也较好,可用于河道一维非恒定流计算.     

流域产输沙模型中考虑泥沙来源的动态粒径计算方法

为准确反映泥沙粒径分布特征在不同时间尺度上的变化过程,提高流域产输沙模型的模拟精度,以黄河干流玛曲水文站以上区域为研究对象,根据不同季节的泥沙来源不同这一特点,采用坡面、谷沟、河道各来源的泥沙量作为权重,基于WEP-SED分布式流域产输沙模型对流域产输沙过程中的综合泥沙中值粒径进行加权平均计算,并对采用泥沙固定粒径计算方法和不同来源的泥沙动态粒径计算方法的模型模拟的玛曲水文站输沙率进行比较。结果表明：与采用泥沙固定粒径计算方法相比,采用泥沙动态粒径计算方法可有效提高模型模拟精度,其NSE值从0.601提升至0.706;采用泥沙动态粒径计算方法模拟的泥沙中值粒径呈现汛期小、非汛期大的动态变化规律,其年内分布规律与实测资料一致。     

冲积河流推移质输沙最优河道形态影响因素理论分析

为从理论上确定水沙动力、阻力和边界条件对冲积河流推移质输沙最优河道形态和最小比降的影响,基于 水力半径分割方法将河床整体糙率划分为河岸糙率和河底糙率;采用河道形态自动调整变分方法,以等腰梯形为 河道过水断面,推导推移质输沙率与河道形态的关系,分析河岸与河底相对糙率、河岸坡角、流量、输沙率、中值 粒径和河底糙率对最优河道形态和最小比降的影响。结果表明：最优河道形态和最小比降随河岸与河底相对糙 率的增大而减小,随河岸坡角的增大而增大。流量或者河底糙率的增加将使最小比降减小,同时造成最优河道形 态趋向窄深。输沙率或者中值粒径的增加将使最小比降增大,但两者对最优河道形态演变的影响不同,输沙率增 大将使最优河道形态向宽浅发展,而中值粒径增加将使最优河道形态向窄深发展。     

黄河下游引黄涵闸清淤设备的设计方案研究

本文解决了快速清除引黄涵闸淤积泥沙设备的设计方案问题。该设备的工作原理是将高压水喷射到闸门前淤积的泥沙层,靠高压水的冲击力清除闸门前的淤积泥沙。它主要由高压供水喷水系统和喷水装置牵引支撑系统两部分构成,被固定地安放在闸门上方,其构造简单、安装维护方便,具有良好的实用价值,有利于推广应用。     

青海湖生态环境演变与稳定性

根据长系列水文模型模拟结果,对青海湖的环境演变进行了分析,利用一阶周期性自回归模型对青海湖水位变化趋势及其对湖泊生态的影响进行了预测。结果表明:青海湖多年平均亏缺水量为3.31亿m3,近10 a来增温幅度较大时期的亏缺水量为5.19亿m3;保持青海湖生态稳定的关键物种为青海湖裸鲤,盐度是决定青海湖裸鲤繁殖和生长的关键环境要素,其阈值为16.8‰;考虑气候变化的影响时,青海湖水位在未来30 a会继续下降,水位阈值为3 190.25 m,2030年水位最低,为3 191.35 m,此后水位开始小幅度回升并逐渐趋稳;不考虑气候变化的影响时,预计未来30 a内青海湖水位仍会持续下降,之后下降趋势开始变缓并趋于稳定,2100年左右稳定在3 192.25 m;两种预测结果都没有下降到青海湖生态稳定的水位阈值,因此未来青海湖生态系统的稳定性不受影响。     

一维水沙耦合模型参数敏感性分析——以2020年黄河下游洪水演进为例北大核心CSCD

一维水沙输移及河床冲淤模型中有较多理论上尚未解决的参数,而这些参数对一维模型精度的影响缺少定量分析。本文首先介绍了一维水沙耦合动力学模型,并将其应用于2020年汛期黄河下游的水沙过程模拟。计算结果表明:该模型能准确模拟水位和流量的变化,纳什效率系数基本大于0.85,均方根误差比相应的实测特征值小一个量级;计算沙峰虽然偏大,但计算的含沙量过程与实测过程整体符合,且模型计算的分河段冲淤量与断面地形法实测值较为接近。为分析模型中经验参数对模型计算结果的影响,以水文断面特征水沙参数的纳什效率系数作为目标函数,采用Sobol全局敏感性分析方法计算了各经验参数的敏感度指标。计算结果表明:糙率的总敏感度指标较高,是模型的高敏感参数;目标函数的选取对参数敏感度分析有一定影响,以含沙量纳什效率系数为目标函数时,挟沙力公式的系数及淤积时恢复饱和系数公式中指数的一阶敏感度和总敏感度指标较高;各参数组合对不同目标函数的影响差别较大,但对于同一目标函数存在影响作用相似的参数组合。全局敏感性分析方法刻画了模型参数的敏感性特征,有助于优化水沙数学模型参数取值。     

禹门河水库死水位泄流规模论证

介绍了禹门河水库的基本情况,采用实测资料分析、造床流量计算、水库冲刷指标分析等方法,结合水工建筑物布置情况,对禹门河水库死水位的泄流规模进行了论证,最终确定死水位泄流规模为549 m3/s。采用该数值进行水库运用,有利于保持水库的有效库容,长期发挥水库的反调节作用。     

连续级配碎砾石粗细颗粒区分粒径分析

粗细颗粒区分粒径是连续级配碎砾石细粒含量判别法判别渗透变形类型重要指标,但目前为止,粗细颗粒区分粒径确定方法和量值均不一致,为验证2个典型方法及量值的适宜性和符合性,统计分析了45个工程179个试样的渗透变形试验结果,结果表明,定值法中以2 mm作为粗细颗粒区分粒径时,其渗透变形类型判断结果与试验结果符合率达80.7%,远高于变值法中以(d_(70)d_(10))~(1/2)为区分粒径时的符合率54.2%。推荐以2 mm作为不均匀连续级配碎砾石粗细颗粒区分粒径。     

1955—2020年博斯腾湖水盐收支估算与水盐平衡分析

为了探讨变化环境下开都河来水、人类水土开发和水利工程调节等对博斯腾湖水盐收支变化规律的影响,根据开都-孔雀河流域河流-湖泊-水利工程间的水力联系及水盐运移转化过程,构建了博斯腾湖水盐收支平衡模型,基于1955—2020年气象、水文、矿化度、开发利用的观测资料,分析了博斯腾湖逐年、分阶段和多年平均水盐收支变化规律。结果表明,受开都河来水和人类活动的影响,1955—2020年博斯腾湖水盐变化具有明显的4阶段特征。1987年以来水盐变化速率明显升高;焉耆盆地和孔雀河引水量较为稳定,开都河入湖水量占总入湖水量的81.89%,在1955—2020年博斯腾湖水位变化中起主导作用;1955—1987年农田排盐量占总入湖盐量的37.24%,其中1972—1986年农田排盐量接近总入湖盐量的50%,农田排盐量是湖水矿化度急剧升高的主要原因;1983年博斯腾湖西泵站运行后,湖水矿化度整体处于下降趋势,2020年降低到1.0 g/L以下。新时期在对开都-孔雀河流域严格遵守水资源三条红线控制的同时,加强扬水泵站、宝浪苏木分水闸及达吾提闸的联合运行,完全可以将湖水矿化度控制在1.0 g/L水平以下。研究结论可为博斯腾湖可持续利用和管理提供参考。