乌鲁瓦提水库排沙设施闸门调度运用研究

乌鲁瓦提水库自投入运用以来库区淤积严重,为了延缓水库淤积、保障水库运行安全,针对水库排沙运用指标及排沙设施闸门调度两个关键问题开展研究。分析了乌鲁瓦提水库实际运用水位、排沙设施闸门调度运用情况,以及汛期水库淤积严重的原因,基于水库冲淤量年内分布特征、水库冲淤与入库流量及运用水位关系,提出了有利于水库排沙的控制指标,即当入库流量大于200ｍ3／ｓ时,可以降低水库运用水位至1924．00ｍ进行排沙运用。结合排沙设施闸门分流特征,从保证水库排沙同时兼顾发电的角度,拟定了闸门调度运用方案,进一步采用二维数学模型计算分析了不同方案下库区的冲淤情况及坝前流场分布情况,提出了排沙设施闸门调度运用方式,即在水库进行排沙运用时,尽量通过泄洪排沙洞排沙,并使其分流比达到90％以上,可以取得高效的排沙效果。     

一种水库导流排沙新方案的模型试验研究

我国水库泥沙淤积十分严重,水利工作者在水库排沙研究方面取得了许多骄人的成绩,但在小流量排沙方面研究较少。采用水工动床模型试验,通过对不同流量导流排沙效果的分析,证明小流量采用导流排沙方案的优势,为水库发生小流量时进行排沙提供了新思路,也为水库排沙提供了新方案。通过是否设导流墙的排沙试验分析,证明导流排沙及其它流量排沙时水深对冲沙的影响,并提出最佳冲刷时水深应<1 m;同时,通过对不同排沙流量的对比,提出了当发生不同流量时采用不同的排沙手段,可以达到最优的排沙效果。该模型试验研究成果为今后水库综合运用排沙方案提供了新思路,也为类似工程的实施提供了技术参考。     

西霞院水库闸前泥沙防淤堵设计

西霞院水库泄水建筑物采用集中布置方案,从左岸依次设置3条安装间排沙洞、3条位于机组中间的排沙底孔、3条排沙洞、7孔胸墙式泄洪闸、12孔开敞式泄洪闸及王庄引水闸2孔.闸前排沙洞、排沙底孔事故门冲淤系统主要由自吸泵、管路、阀门及仪表等组成,借鉴了黄河调水调沙试验中人工扰沙的经验,解决了闸前淤积问题.     

水库自动化自吸式管道(廊道)排沙技术构想

以陕西省水库为例,阐述了解决水库泥沙淤积问题的迫切性和必要性,分析了排沙底洞等排沙技术措施的局限性。通过分析"自排沙廊道"专利技术的优点以及目前国内自动控制、机械制造技术水平,提出了将自动控制技术融入"自排沙廊道"专利技术的自动化自吸式排沙管道(廊道)技术构想:1对于已淤积水库,研发可在原有排沙洞进口延伸的管道,扩大排沙洞影响范围;2对于新建水库,在库区内增建自吸式管道(廊道)排沙系统,将网络状管道铺设于库底,在管道不同位置上设置排沙孔,通过电动控制这些排沙孔的有序启闭来实现高效排沙。最后,对这项技术的研发工作提出了相关建议。     

黄河某水库坝前冲刷漏斗形态模型试验研究

在水利枢纽运用过程中,泄水建筑物泄水时在坝前会形成冲刷漏斗,漏斗的形状、大小及纵横坡坡比对大坝发电洞孔口门前清具有重要意义。开展黄河某水库坝前漏斗形态的模型试验研究,总结了排沙底孔在冲刷与淤积两种不同运用方式下的漏斗形态、纵横坡坡比变化与特点。与其他已有实测和试验成果进行对比,本次试验结果在定性规律上与已有结果基本一致,在考虑坝前达到冲淤平衡状态、排沙洞可正常运行情况下,模型试验形成的坝前冲刷漏斗形态及范围均偏于保守,漏斗坡度大于原型观测结果。     

呼图壁河渠首工程水库泄空冲沙研究

对于多沙河流上水库的排沙方法,前人已有较多研究,但通过模型试验来模拟水库高淤积后的排沙研究较少。通过水工动床模型试验,对呼图壁河渠首拟建水库高淤积状态下的泄空冲沙进行了研究,根据冲淤前后的断面变化情况,对泄空冲沙过程中的溯源冲刷和沿程冲刷进行了分析,找出了泄空冲沙的规律及运用原则。通过对泥沙冲淤的数值分析,建立了溯源冲沙的概化图形,推导出了一套适合该水库的泄空冲沙公式。经验证,建立的泄空冲沙公式可以用于呼图壁河渠首工程水库排沙形态预测及排沙量的估算。     

库区导流堤与排沙渠结合技术在水库排沙清淤中的应用试验研究

针对目前克孜尔水库存在的泥沙淤积问题,通过物理模型试验,研究了导流堤与排沙渠结合技术在克孜尔水库排沙中的应用。在平滩流量下,运用导流堤与排沙渠结合技术能较快地形成主槽冲沙,主槽形成后能有效地排除上游的泥沙。导流堤与排沙渠结合技术在水库排沙清淤中是可行的,且可与其他库排沙清淤措施联合使用,能较快地恢复水库库容,为那些对库型、用水与经济有一定限制的水库提供了另一种排沙清淤思路。     

多沙河流水库自适应控制运用

在对现有水库运用模式进行比较分析的基础上,提出了多沙河流水库自适应控制运用的概念,建立了相应的运用模式。该运用模式不仅基于历史的水沙条件,而且兼顾了当前的来水来沙条件、水库地形条件、水库泄流能力、水库的功能等方面的综合影响,并通过多目标优化方法确定坝前运行水位和下泄流量,较现有的运用模式更能体现实际变化规律。为检验该模式的合理性,通过河工模型进行了不同运用方案的排沙试验,并进行了数学模型计算,其结果表明,水库的排沙主要集中于洪峰,水库在运用过程中若能在峰期合理控制,则可以达到既能大量排沙又能增大蓄水的目标,论证了本文建立的水库的自适应控制运用模式的合理性和可行性。     

黄河龙口水利枢纽工程排沙洞设计

黄河是著名的多泥沙河流,黄河上修建电站,解决好泥沙问题至关重要。龙口水库采用蓄清排浑、汛期排沙的运用方式,汛期大孔口（底孔）排沙、小孔口（排沙洞）冲沙,保证水库调节库容和电站＂门前清＂,减少粗沙过机。根据工程经验和模型试验,合理选定了排沙、发电分流比和排沙洞进口流速,采取了合适的抗磨措施。     

万家寨水库初期运用及泥沙冲淤分析

万家寨水库自1998年10月下闸蓄水以来,入库水量偏枯,水库淤积量较设计预测量少,水库淤积形态时空上分布不均。水库运用初期,根据来水来沙和库区淤积情况动态控制运用水位。库尾河段泥沙淤积高程是水库初期运用水位的重要控制条件。凌汛期流量相对稳定,可利用凌汛开河期大流量拉沙排沙,延长水库泥沙冲淤平衡年限,更好地发挥水库的综合效益。     

沙坡头水库减淤措施分析

分析了沙坡头水库的入库水沙特性以及投运后的淤积情况,对"汛期来大水大沙时水库降低水位运行,同时打开各排沙底孔及泄洪闸适时排沙,若来水含沙量过大或洪水流量持续较大时可考虑停运全部机组、降低水位进行冲库拉沙"以及"汛期来大沙时水库降低水位运行并适时排沙,汛末申请调水制造人工洪峰进行冲库拉沙"两种减淤措施进行了比较,认为前一个措施效果较好;同时指出,沙坡头水库在今后的运行中若能调度得当,则有可能长期维持2 000万m3左右的库容。     

青铜峡水库排沙对下游河道冲淤的影响

对青铜峡水库运用方式及排沙历史进行了回顾,计算了不同排沙方式下排沙期内水库下游河道的冲淤变化情况。结果表明:青铜峡水库排沙对下游河道的淤积影响不大,主要是在青铜峡—石嘴山河段造成短暂的淤积。     

昌马水库泄空冲刷试验研究

采用比尺为 1∶ 50正态动床全沙模型模拟昌马水库每年 7月份泄空冲刷过程。选择水库运用过程中两个关键性的淤积高程 ,进行对水库排沙不利的丰水丰沙年和枯水丰沙年两个水文年 7月份水沙过程泄空冲刷试验。试验结果表明 :昌马水库采用每年 7月泄空冲刷运用方式 ,可以有效地排除库内淤积 ,延长水库使用期限 ;泄空冲刷初期排沙洞和下游河床有暂时性淤积发生 ,随着水库排沙率的降低 ,这种淤积将逐步消失 ;泄空冲刷过程结束后 ,下游河床不会发生淤积抬升。最后通过同已成类似水库的对比 ,从另一方面证明了昌马水库运用方式和试验的合理性     

昌马水库泄空冲刷试验研究

采用比尺为１：５０正态动床全沙模型模拟昌马水库每年７月份泄空冲刷过程。选择水库运用过程中两个关键性的淤积高程，进行对水库排沙不利的丰水丰沙年和枯水丰沙年两个水文年７月份水沙过程泄空冲刷试验。试验结果表明，昌马水库采用每年７月泄空冲刷运用方式，可以有效地排除库内游积，延长水库使用期限，泄空冲刷初期排沙洞和下游河 地性淤积发生，随着水库排沙率的降低，这种淤积将逐步消失；泄空总刷过程结束后，下游河床不会     

大北沟水库泄洪排沙洞改建方案水工试验

大北沟水库通过溢洪道和泄洪洞联合泄洪运行来提高设计防洪标准,为此水库原泄水建筑物需进行加固和改建.本次试验为验证泄洪排沙洞改建设计方案体型的合理性,根据验证结果提出局部体型的修改方案并进行观测,并通过试验定性分析了泄洪排沙洞的排沙效果.     

万家寨库区冲淤演变特征分析

基于万家寨水库运用以来的水文观测资料,分析水库运用过程、冲淤量的时空分布和三角洲淤积形态变化,总结万家寨库区冲淤演变特征。结果表明：自万家寨水库运用以来,库区经历连续淤积和冲刷过程,至2019年10月累计淤积量为3.330亿m³,沿程淤积集中在WD42断面以下,沿高程淤积集中在汛限水位966 m以下,WD56断面以上呈现沿程冲淤调整的特征;降水冲沙期的冲刷分布与淤积集中部位一致,部分槽库容得以恢复。库区纵剖面呈三角洲淤积形态,淤积过程中三角洲向坝前逐步推进,在排沙运用期顶点后退,顶点位置和高程与库区累计淤积量具有较好关系,2018年降水冲沙后三角洲形态调整不明显。运用实践表明,万家寨水库排沙运用可以冲刷库区淤积泥沙,加强降水冲沙调度是维持万家寨水库防洪库容的有效运用方式。     

阿尔塔什坝前冲刷漏斗模型试验研究

在水利工程设计中,水库坝前冲刷漏斗形态、大小及相应的水沙流动特性直接关系到泄水建筑物的正常运行。根据阿尔塔什水库坝前模型试验,对坝前冲刷漏斗形态进行了研究,总结了不同运行工况下纵、横向漏斗变化规律,提出保持发电洞"门前清"的泄流流量及其对应的冲沙历时。与类似工程试验结果对比表明,本试验结果合理可行,可供设计参考。     

高含沙河流供水水库运用方式研究——以王瑶水库为例北大核心CSCD

王瑶水库是高含沙河流上以供水为主要目标的水利枢纽,入库水流多年平均含沙量高达236 kg/m^3,为了保证敞泄排沙期间的供水,工程设有配套的红庄调蓄水库作为反调节库。在水沙特性分析的基础上,对影响王瑶水库运用方式的关键因素进行了研究,并采用数值模拟的方法,对不同运用方式下王瑶水库的泥沙冲淤过程和水沙调节过程进行了分析计算,通过多方案优化比较,最终确定王瑶水库的合理运用方式为汛期定期相机敞泄排沙,即汛期7月1日至8月24日内期间,若遇入库流量大于5 m^3/s,并且含沙量大于200 kg/m^3的情况,水库进行敞泄排沙,敞泄排沙期间供水任务由红庄水库承担,其余时间水库蓄水运用。     

莫莫克水库敞泄冲沙泥沙模型试验分析

采用泥沙模型试验的方法在莫莫克水库运行30 a后对其开展敞泄冲沙试验研究。试验结果表明：水库运行30 a后死水位和正常蓄水位之下的库容均大幅减小，敞泄冲沙试验后水库恢复了约1 536.81万m³库容，水库冲刷量约1 521.60万t,排沙比达到579%,出库沙量呈现出由大到小的趋势，取得了较好的冲刷效果。建议在在水库基本进入冲淤平衡阶段，择机开展敞泄冲刷水库调度方式增大水库排沙比，提高水库综合效益。     

头屯河水利工程排沙清淤方法探讨

对头屯河水库各项工程情况、供水要求以及运行方式和淤积规律进行了规律性分析,初步提出了符合头屯河水库现阶段通过高渠水利冲沙、异重流排沙、水利机械清淤等多种排沙方式,制定出周期性汛期排沙,汛末蓄水兴利的运行方式,力争最大限度地发挥头屯河水库水利工程兴利除害的综合功能,对山区水库的排沙减淤和科学合理调度运用有很好的启示作用。