剧烈变化的径流对九龙江河口流动特性的影响

为了认识不同径流与潮流博弈引发的河口流动特性的变化规律,采用数学模型和大型河口物理模型耦合的方法,系统研究了九龙江下游北溪浦南水文站、西溪郑店水文站以下广大河口区域的流场及水位场的变化。结果表明,天然状态下,当九龙江径流为15 540、2 896、374m3/s且河口恰遇典型日天文大潮时,潮流界分别位于甘文尾后的红树林海洋自然保护区、南北中港以及西溪河道的渡头村和北溪河道的科坑村,径流变化可使潮流界上溯约35km;不同径流条件下河口三角洲的南港、中港、北港行洪和纳潮的分流比及流动特性发生显著变化;九龙江葫芦状河口及厦门岛周边存在径流对潮位影响的分界区,厦门岛北支口门区域受九龙江北溪和西溪径流影响很小。     

大潮差河口闸下水流的流动特性分析

福建数座河口水闸发生剧烈淘刷,闸上游和下游的最大冲刷深度达到闸室高度的0.5~1.2倍,且屡修屡毁。有的水闸经多次除险加固后,不得不再花巨资重建。通过数学模型和物理模型揭示了河口水闸下游水位因受东海大潮差海潮影响发生剧烈波动时的变化规律,发现了水闸泄流过程中的间歇性淹没及非常工况甚至出现逆流的独特流动现象,给出了典型日孔流及堰流泄流能力动态变化过程线,分析了消能工变化对闸址水流结构的显著影响,并对水闸水毁修复前后闸下冲刷进行了预测。结果表明:水闸修复前闸下涨急最高水位4.53 m,修复后下降0.67 m,水闸修复后逆流现象减弱。修复后首次水跃位置往上游移动了35 m,平均水跃高度下降47.46%,闸后及二级池末端最大流速2.27 m/s和0.08 m/s,较修复前分别下降了40.58%和96.48%。常遇泄流条件下,水闸的淹没度和泄流能力呈现不断变化的动态过程。当西溪水闸62#先启孔全开,上游保持正常高水位3.2 m,下游为最低潮位-0.72 m时,修复后最大冲刷深度减少64.48%,消能防冲效果十分明显。研究成果对河口水闸安全运行具有一定的参考价值。     

闽江下游天然河床的未来演进趋势

在探明闽江下游天然河道河沙储量的基础上,分别从水动力作用和人为挖沙两个方面预测闽江下游河床演变的趋势,提出了基于水动力作用引发河床演变的“三类分区”假说和基于人为挖沙引发河床演变的“四区分类”假说,并分别给出了水动力和人为挖沙对河道关键断面水位变化规律的影响。研究结果表明：人为挖沙对闽江下游河道演变的影响大于水动力作用对天然河道的影响。闽江下游河床演变研究工作对其堤防安全、闽江口湿地保护、城市饮用水安全、跨江桥梁及沿江公路安全、航运和沿江城市污染物排放控制均具有重要意义。     

宽尾墩－阶梯式坝面－戽池联合消能工的水力特性

福建省水东水电站结合碾压混凝土坝的特点，取消了溢流坝的反弧段，采用宽尾墩－阶梯式坝面－戽池联合消能工。该项成果已于１９９１年通过国内专家鉴定，并于１９９４年经历了近百年一遇洪水的考验。文章对该联合消能工的水力特性进行了分析、阐述。     

福建省泄水建筑物中应用的新技术及其作用

本文通过四个福建省水利水电工程 :南靖南一水库在高溢流坝上采用窄缝消能技术、尤溪水东水电站在碾压混凝土重力坝上采用宽尾墩 阶梯式坝面 戽池联合消能技术、穆阳溪芹山水电站在面板堆石坝的旁侧溢洪道上采用斜切双扩散坎新型消能工 ,以及在安仁溪砌石双曲拱坝上采用大差动齿坎消能技术等一系列新的工程措施 ,使水流的结构和消能机理均发生了深刻的变化 ,从而达到优化水利水电工程的枢纽布置 ,节省工程投资和减少下游冲刷的目的。     

水动力与人为挖砂共同作用下水口水电站坝下水位变化规律

华东地区最大水电站水口水电站下闸蓄水后对上游来沙的拦蓄,以及经济建设对下游“闽江砂”需求骤增,使得闽江下游河道水沙条件发生深刻变化,闽江下游河道持续下切.本文通过数学模型探索了在天然径流和东海潮流共同作用下,距闽江人海口一百多公里的水口水电站坝下水位未来的变化规律,并根据闽江下游河沙的储藏量和特点,预测了人为采砂对水口水电站最低通航和发电水位的影响以及水口水电站坝下极限最低水位.     

闽江下游河流运动规律分析

针对闽江下游天然河道的地形边界条件,探讨了洪、中、枯不同径流与闽江口天文大潮遭遇时河流流动规律,分析了关键河床断面的水位变化、流场变化以及潮流界、潮区界,从而揭示了洪、中、枯不同水流条件下福州南北港分流比的动态变化和南北港涨落潮相位变化的特点。闽江下游河流运动规律对省会城市福州正在进行的"东扩南进、沿江向海"城市发展战略的实施以及城市堤防安全、水源地取水口安全、滨海游艇产业发展具有重要意义。     

大差动齿坎挑流消能工在双曲砌石拱坝上的应用

福建省安仁溪水电站双曲砌石拱坝位于不对称的“Ｖ”形河谷中，坝顶设置闸门，最大坝高６６．５ｍ，最大单宽洪水泄流量达４５．９ｍ３／（ｓ·ｍ），采用大差动齿坎挑流消能，取得了良好的成效     

CSG坝筑坝材料特性与抗荷载能力研究

胶凝砂砾石坝(CSG)是介于混凝土面板堆石坝(CFRD)和碾压混凝土重力坝(RCC)之间的一种新坝型。其显著的特点是:胶凝材料用量少,对筑坝材料要求低,坝体和地基受力条件好,是一种环保性能、力学和大坝安全性能都很有竞争力的新筑坝技术。通过福建省龙岩白沙大坝、宁德洪口大坝的围堰以及尤溪街面大坝围堰等3个工程,对CSG坝的筑坝材料和抗荷载能力进行分析研究,并在街面工程的下游围堰进行局部CSG坝的工程实践。研究表明:CSG坝的水泥用量约为RCC重力坝的42.9%～49.1%左右,大坝断面可较CFRD坝减少100%,大坝位移量与RCC坝相当,而只有CFRD坝的1/20～1/10。不仅如此,CSG坝体受力条件明显改善,竣工期与运行期坝体内应力变化不大,大坝抗震能力明显增强。