水库异重流淤积成因分析及前锋运动规律

汛期暴雨冲刷河道两岸形成浑水入库,在一定条件下会潜入水库底部形成异重流。若上游降雨历时较短,形成的异重流因失去后续浑水补给而停止运动进而造成水库淤积。针对这一问题,基于水库异重流挟沙能力的计算公式,分析异重流造成水库淤积的原因,即异重流的超饱和输沙和沿程流量损失。针对异重流因沿程流量损失而发生的水库淤积,对失去后续浑水补给的异重流进行水槽试验,分析坡度和浑水入流流速对异重流前锋厚度及运动速度的影响。试验结果表明:坡度或浑水入流流速越小,失去浑水补给的异重流前锋运动速度越慢,前锋厚度减小越快。     

刘家峡水库洮河异重流预报计算研究

刘家峡水电站的泥沙问题主要是由洮河泥沙所致，加强洮河异重流排沙工作是缓解洮河库区与坝前段淤积及电站泥沙问题的主要途径之一。运用数学模型对洮河异重流的产生、运行、排沙等进行了预报计算，通过验证，计算值与实测值基本符合，因而此数学模型对刘家峡水电站提高异重流排沙效果具有一定的参考价值。     

刘家峡水库异重流排沙标准的调整及实施效果分析

刘家峡水库自运行以来，采用异重流排沙一百多次，排出泥沙二亿多吨，延缓了库区的淤积，为保证电站安全运行起到了积极作用，１９９５年在总结以住异重流排沙工作的基础上，认真了分析了泥沙淤积现状及危害，提出了适度调整排沙标准，加密观测，优化调沙工作，并明确提出了发电服从排沙的原则。     

异重流非饱和非均匀沙含沙量的沿程分布规律

从悬移质运动一般扩散方程出发 ,考虑到异重流沿程不断淤积 ,含沙量不断变化 ,而且粒径沿程也不断细化 ,通过简化方程 ,推导出一维非饱和非均匀沙异重流含沙量的沿程分布方程式 .通过水槽实验资料和实测资料验证 ,认为公式与实际符合较好     

浊度型清浑水交界面识别方法及其在水库异重流观测中的应用

针对传统异重流观测方法不利于对异重流进行实时追踪的问题,基于浊度型清浑水交界面的概念,提出浊度型清浑水交界面识别方法,并将其应用于紫坪铺水库汛期浑水异重流观测。该方法利用浊度值突变能判定异重流交界面位置,利用浊度型清浑水交界面描述异重流前锋厚度和浓度外边界线,并将异重流交界面位置确定在1.2～3.5 m厚的水层内,同时还分析了地形变化对异重流运动规律的影响。异重流原型观测结果表明,浊度型清浑水交界面识别方法可以作为水库汛期监测异重流的有效手段。     

自激脉冲射流技术研究与应用进展

射流泵因具有结构简单、成本较低等一系列优点而被广泛应用于水利和航天等领域,但传质和传能效率较低的问题一直制约其快速发展和进一步应用。不过近些年来的大量试验研究表明,自激脉冲射流技术产生的脉冲射流具有更大的冲击力,并可明显提高射流泵的效率。在分析大量文献的基础上,介绍了脉冲射流产生的方法和他源式脉冲射流研究进展,重点阐述了自激脉冲射流的研究与应用进展、存在的主要问题和下一步的研究方向。最后,针对目前我国水库清淤的现状和存在的问题,分析了将自激脉冲射流技术和人工异重流相结合,进行射流清淤等工程实践应用之前的研究工作重点。     

温差对辐流式沉淀池水力特性影响的数值模拟

在同时考虑进水与池内水的污泥质量浓度差异及不同季节进水与池内水的温度差异的条件下,对城市污水处理厂中广泛应用的辐流式二沉池内的异重流现象进行数值模拟,重点研究冬夏季温差导致的异重流对池内流场、速度场及浓度场的影响,为提高沉淀池污水处理效率提供理论支持.选取Mixture模型和Realizable k-ε湍流模型,设初始时刻池内充满水,进水为含一定质量浓度污泥的污水(污泥密度为1 051kg/m3,污水密度为1 000.35kg/m3),并通过设置池内水与进水的不同温差,对沉淀池内冬季与夏季不同时刻各工况下异重流的演变规律进行数值模拟.结果表明:由于温度不同导致水流密度变化,使得夏季低温水进入池内产生下异重流,而冬季高温水进入时产生上异重流;冬夏季由温差导致的异重流的存在,均使沉淀池内产生较大的回流区,夏季沉淀池内形成较大的逆时针旋流,而冬季则在池中部形成逆时针旋流,池后部形成较大的顺时针旋流,异重流导致的旋流作用对沉淀池内水流流态及污水处理效率的影响不容忽视.     

三峡水库支流库湾水体富营养化及水华机理研究进展

水体富营养化及水华问题已成为三峡水库蓄水以来最主要的水环境问题,弄清水华生消机理并提出有效防控措施已成为三峡水库运行管理的重要工作.结合国内外相关研究现状,分析了大坝建设诱导水华的主要机制,总结了三峡水库水华生消研究成果,阐述了藻类水华生消机理及影响因素.结果表明,三峡水库蓄水后支流库湾最大变化是产生了分层异重流,由分层异重流导致的水体分层是藻类水华暴发的主要诱因,"临界层理论"能够很好解释三峡水库支流库湾水华生消过程.鉴于三峡水库目前仍处于发育阶段,建议后期深入开展支流水华预测预报及其水库生态调度防控工作.     

异重流排沙方法在某水库中的应用

新疆某水库流域地表经冬春雨雪侵蚀后泥沙沉积库底,根据水库年度调度计划和流域河流的洪水特性,选择适时利用清水与浑水产生的密度差,采用深孔排沙放空洞异重流排沙,经计算和实施效果验证,排沙效果好,异重流排沙方法可行.