山坪水电站导流期导流建筑物水力特性试验研究

本文通过模型试验对山坪电站一期和二期导流建筑物布置方案的合理性进行系统研究。研究认为,无论一期明渠导流还是二期泄洪闸导流均能满足工程泄流设计要求,上下游围堰高程设计合理,下游河道水深满足通航要求。研究同时提出了一期明渠导流防护部位以及调整泄洪闸下游消力池尺寸的建议和泄洪闸进口左导墙优化体型,为工程优化设计提供了重要技术支撑。     

调水调沙与小浪底水库管道排沙系统

在简要分析小浪底管道排沙系统的基础上,对管道配沙可利用的沙量、管道含沙量、管道泥浆输移强度进行了分析,认为运用管道排沙系统配沙进行清淤,输沙率可达到80t/s.     

小浪底水库清淤与黄河下游减淤分析

分析了黄河下游清淤方式和已有的研究成果,表明增大水流悬移质泥沙中细颗粒含量,并且颗粒级配合理,就可能形成利于泥沙输移的高含沙水流。提出采用管道排沙将小浪底水库内淤积的细颗粒泥沙排向下游的方案,一方面可以增大小浪底水库拦粗沙库容,另一方面可以提高黄河下游河道水流挟沙能力。     

透水桩坝前冲刷坑深度影响因素探讨

通过模型试验对透水桩坝前冲刷坑深度的影响因素进行研究.受透水桩坝前螺旋环流淘刷,坝前冲刷坑形状为一近乎平行于桩坝的长条状冲坑,与透水桩坝连线方向一致.在来流含沙量及床沙组成不变的情况下,最大冲刷坑深度一般出现在主流顶冲段或稍偏下游部位.透水桩坝的坝前最大冲刷坑深度主要与来流单宽流量、入流角、桩坝透水率等因素有关,其中单宽流量对冲刷坑深度的影响最大.通过试验实测资料进行回归分析,得到最大冲刷坑深度与来流条件之间的无量纲表达式.     

花园口—孙口河段漫滩洪水演进特征分析

分析了黄河下游花园口—孙口河段漫滩大洪水演进中洪峰峰型、洪峰传播速度、削峰率、洪水位等的变化情况,结果表明:①当花园口洪峰流量大于9 500 m3/s后,花园口—夹河滩、夹河滩—高村和高村—孙口3个河段的洪峰传播速度呈逐渐减缓的趋势;②大洪水时,各河段削峰率随着花园口站洪峰流量的增大而略有增大,花园口—夹河滩、夹河滩—高村、高村—孙口河段每百公里削峰率的平均值分别为6.4%、6.7%和8.2%。     

透水桩坝导流落淤效果研究

利用实体模型对透水桩坝导流冲淤情况及桩坝前后水力特性进行了研究,结果表明:①随着入流角的增大,透水桩坝的导流能力逐渐减弱;②在透水率分别为27%、33%、43%条件下,不管入流角度大小,透水桩坝前冲刷达到稳定后,桩坝前、后水位差一般在0.05～0.15 m之间;③入流角分别为30°、60°和90°时,透水桩坝前、后最大垂线平均流速比值分别为3.5、2.0 和1.3;④透水桩后滩地淤积部位、范围和淤积量与来流含沙量、入流角和桩坝透水率有关;⑤透水桩坝前的冲刷坑形状为一近乎平行于桩坝的长条状冲坑,当入流角分别为30°、60°和90°时,透水桩坝前最大冲刷坑深度分别为18.0～19.0、19.5～19.9 m和19.9～20.7 m.     

长管袋褥垫沉排坝抗冲刷机理研究

通过实体模型试验,在一定的水力及边界条件下进行了传统坝与长管袋褥垫沉排坝抗冲刷效果的对比试验,并对长管袋褥垫沉排坝抗冲刷机理进行了分析及描述,指出:长管袋褥垫沉排坝迎水面至坝头的冲刷以水流直接冲淘和螺旋流淘刷形式为主,坝头至下跨角部位主要受绕流冲刷;长管袋褥垫沉排坝前冲刷坑形状与传统坝近似,但冲刷坑尺寸及冲刷坑深度大于传统坝。     

长管袋沉排护岸冲刷机理研究

根据模型试验对长管袋沉排护岸冲刷机理进行了研究,认为:长管袋沉排护岸的冲刷以水流直接冲淘和螺旋流淘刷形式为主;冲刷坑深度主要受来流流速和入流角度影响,并成正比关系;冲刷坑形状与传统平顺抛石护岸相似,为平行于护岸轴线的长条状冲坑,但冲刷坑深度大于传统抛石护岸;长管袋沉排护岸对水流的扰动小,冲刷坑深度比长管袋沉排丁坝浅,可使工程少抢险甚至不抢险。     

伊洛河夹滩滞洪区对黄河下游洪水的影响

根据实体模型试验,对不同洪水频率及伊洛河夹滩地区大堤不同决口方式条件下黑石关站的洪峰流量和洪水过程进行了研究。结果表明:①伊洛河夹滩滞洪区对较大洪水具有显著的削峰、滞洪作用,在两岸大堤多处决口的情况下,100年一遇洪水的削峰率为23%,50年一遇洪水的削峰率为27%。②遭遇50年一遇洪水时,如果伊洛河夹滩滞洪区大堤决口,则黑石关站最大洪峰流量为7 963 m3/s;如果不决口,则黑石关站最大洪峰流量可达10 960 m3/s;遭遇100年一遇洪水时,即使夹滩滞洪区大堤决口,黑石关站最大洪峰流量也可达到10 153 m3/s;遭遇1 000年一遇洪水时,夹滩滞洪区大量滞洪,黑石关站洪峰可达14 989 m3/s。③如果夹滩滞洪区大堤不决口,则50年一遇和100年一遇洪水白马寺—黑石关的洪峰传播时间分别为7.30、6.82 h,龙门—黑石关的洪峰传播时间分别为10.26、9.90 h。     

对黄河大型实体模型模型沙选择的初步认识

为保证模型与原型泥沙运动相似及河床变形相似，对黄河大型实体模型模型沙选择的方法进行了分析。结果认为：①特别轻的模型沙（容重小于1．4t／m^3）不宜作为黄河实体模型的模型沙；②容重比粉煤灰更重的模型沙（如天然沙、陶粉、滑石粉、渠道淤泥等）不适合黄河下游实体模型采用；③若继续使用郑州热电厂粉煤灰作为模型沙，极细颗粒的适配问题将是下一步研究的关键；④造价较高的BZY、PS、电木粉及合成塑料沙不宜选用。初步建议除了对粉煤灰极细颗粒进行深入研究外，还要进一步寻找并研究开发能够满足黄河长模型要求的、成本低廉的新型的模型沙。