人工异重流探索

小浪底水库建成蓄水后 ,已数次发生异重流。实践证明 ,异重流有较强的挟沙能力。但其发生机率很小 ,排沙的实际效果甚微。如果能够人为地满足异重流产生和运动的条件 ,是否可以产生人工异重流 ,为解决水库淤积问题做出更大的贡献。本文叙述了在实验水槽内通过机械作功 ,实现人工异重流的尝试过程     

基于脉冲射流的小浪底水库人工异重流输沙方法探讨

小浪底水库的调水调沙实践证明,异重流在水库形成后,可以在水下长距离运行,直到排出库外,达到排沙清淤的效果,但其发生的时间段短。能否研究出一种满足异重流产生和运动的条件,并且长期产生人工异重流的设备,成为解决小浪底水库淤积问题的关键。为此,提出了采用脉冲射流冲驱泥沙实现人工异重流的方案。     

射流冲吸泥装置形成的人工异重流研究

提出了利用射流泵冲吸库底泥沙,形成人工异重流的原理及设计计算理论。结合小浪底水库清淤,对射流泵冲吸泥装置进行了模拟试验研究,并对其产生的人工异重流,进行了分析计算。     

小浪底水库人工塑造异重流成因分析

分析了2004—2009年6次基于万家寨、三门峡、小浪底3座水库联合调度人工塑造异重流的运行情况。指出人工塑造的异重流由冲刷性异重流和浑水异重流两部分组成,异重流在小浪底库区演进过程中既有沉积衰减,也存在沿程积聚现象,沉积衰减和沿程积聚的综合作用,决定排沙效果。小浪底水库前期淤积情况和三门峡水库泄放水沙时空分布,决定异重流在前坡段的沿程积聚程度,小浪底水库对接水位高低与沉积衰减和沿程积聚成正比。建议加强异重流观测研究、增大上游来水基流、三门峡水库汛期适当拦蓄一定沙量、合理确定调控指标等,以提高人工塑造异重流排沙效果。     

人工异重流将如何塑造

人工塑造异重流注定将成为黄河第三次调水调沙试验中的一大亮点.异重流是黄河等高含沙河流特有的水流形式,指当高含沙水流进入水库遇到库区清水后,由于密度差而潜入清水底部运行的现象.据黄河专家称,长期以来,人类对异重流现象一直仅限于观测和研究.如果此次试验成功,将是人类掌握异重流演进规律后对其进行的第一次重新塑造.水利科学家们经过长期观测研究发现,异重流的产生需要三个条件:一是必须有相应的流量过程;二是水流过程中应有一定的含沙量,且其中还要有相当含量的细沙;三是一定要有后续动力.本次试验中人工异重流的塑造将由万家寨、…     

基于多库优化调度的人工异重流原型试验研究

自2004年开始,黄委在小浪底水库进行大规模的人工塑造异重流排沙的原型试验,取得了宝贵的原始资料。2006年6月调水调沙运行后期,黄委防汛调度部门面对复杂的条件,利用多库联合调度和水流衔接技术,优化万家寨、三门峡、小浪底3座水库的调度运行,最终在小浪底成功塑造了人工异重流并排沙出库。此次异重流的排沙比为历次人工异重流的最大值,实际观测到的异重流过程有其独特的特点,证明了调度的科学性。     

2004年小浪底水库异重流特性分析

文章介绍黄河调水调沙试验,通过调度万家寨、三门峡、小浪底等水利枢纽工程,人工塑造异重流的方式实现了水库减淤,系统地了解水库异重流的产生条件、持续运动规律;通过调整出库流量、含沙量、泥沙粒径,使出库泥沙能够顺利排入大海。     

对小浪底水库首次人工塑造异重流的探讨

为了有效控制水库泥沙淤积的数量,改善库区泥沙淤积的形态,从而延长水库的使用寿命,小浪底水库于2004年首次进行了人工扰动塑造异重流试验。结果表明:异重流冲沙前后库尾泥沙淤积形态和数量的变化明显,认为利用人工塑造异重流进行水库冲沙是可行的。     

2006年调水调沙期间小浪底库区异重流分析

分析了2006年调水调沙期间小浪底库区塑造人工异重流的基本情况,指出：①该次异重流具有入库水量较小、潜入点比较靠下、演进速度快和排沙比较大等特点;②在小浪底水库塑造人工异重流至少要有5．5亿m^3入库水量、2000万t入库细泥沙量,库区坝前水位宜低230m,异重流期间入库流量应大于3000m^3／s,下泄流量也宜维持在3700m^3／s左右;③排沙洞应提前开启,以利于提高异重流排沙比。同时建议：①设立小浪底库区异重流观测与研究项目组;②对异重流测验投入必要的设施设备,并积极研发能够满足水库异重流测验要求的新仪器和计算机软件。     

2007年调水调沙小浪底水库异重流排沙分析

根据2007年黄河调水调沙实测资料,对小浪底水库进出库水沙条件、水库运用、水库异重流形成、异重流流速与含沙量分布以及人工塑造异重流排沙等进行了分析总结。2007年黄河调水调沙成功塑造了异重流,小浪底水库排沙量为0.243亿t,其排沙比为40.5%。     

三门峡优化水沙调控办助小浪底调水调沙

在2004年黄河第三次调水调沙试验中，通过万家寨、三门峡、小浪底三座水库接力优化调度，成功地塑造了人工异重流，谱写了世界水利史的壮丽篇章。自2001年小浪底水库投运以来，通过黄河防总科学调度，三门峡水库优化水沙调控，四次助小浪底异重流效力黄河。     

小浪底水库塑造异重流技术及调度方案

在前人研究的基础上，通过对小浪底水库异重流实测资料分析，并结合相关实体模型及水槽试验成果，研究了异重流发生、运行及排沙等基本规律。利用水库异重流运行规律及排沙特点，根据水库的上下游实际条件制定了黄河调水调沙试验水库联合调度预案。通过水库水沙联合调度实践，2004年成功塑造异重流并排沙出库，达到了减少水库淤积、优化出库水沙组合等多项预期目标。     

白云水库的‘异重流＇现象

白云水库出现浑水异重流现象在以发电为主的南方少泥沙河流上的大型水库中比较少见,文章比较详细地分析了水库产生异重流现象的原因,认为异重流现象的发生,与汛期的降雨强度、历时及降雨时水库的运行水位、发电隧洞调取水口高程有关,是挟沙水流的一种特殊运动形式.     

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。     

异重流运动的实验研究

一、前言随着我国水利水电建设事业的飞跃发展,异重流的研究已日益具有重要的意义。在水利工程和其他领域,如水库、沉沙池、冷却池、河流及沿海的引水渠、河口港湾等处,都存在不同形式的上层、中层或下层异重流。有关异重流的问题,可以分下列几个方面:1.异重流的形成要研究异重流的运动,首先要了解异重流在什么条件下产生。窦格诺阿曾讨论过水库中浑水潜入的判别数,列维分析过产生异重流的最小极限含沙量问题。2.异重流的运动     

新安江水库出库水体持续浑浊原因分析

通过对新安江水库水文资料及上、下游水体的取样分析，探讨了水库异重流的产生进而形成浑水水库的原因，证明浑水水体富含胶体。分析了浑水水体在近坝区的分布状况，证明坝址下游的浑水是由水库异重流引起的。提出要加强对清水水库异重流的研究，制订保护水库的法规，保护好水库。     

克孜尔水库异重流排沙分析及塑造技术研究

为了探究渭干河克孜尔水库异重流排沙规律,从而提高水库异重流排沙效率,通过对新疆渭干河流域克孜尔水库异重流实测资料的分析,结合已有水库异重流研究成果,对克孜尔水库异重流发生、持续运行及其应用于水库排沙减淤工作的基本规律进行了系统研究,给出了水库异重流排沙的各项物理指标范围。利用水库异重流基本规律及排沙特性,探究了新疆克孜尔水库堤渠结合辅助塑造异重流排沙技术,实践证明此种异重流塑造手段的排沙效果显著,为今后水库利用异重流排沙减淤工作提供了理论基础与实践经验。     

小浪底水库坝前异重流厚度变化分析

小浪底水库经过十多年运用,已经取得了显著的成绩。多年来,经过黄委会精心准备,合理调度,利用调水调沙实验,使得有限的水流在小浪底水库人工塑造异重流取得成功。文章分析了坝前异重流厚度与入库流量大小等因素的密切关系,为进一步研究小浪底水库异重流规律、排沙减淤提供了可供参考的理论依据。     

三峡工程临时引航道泥沙淤积数值模拟

本文针对三峡工程临时引航道泥沙淤积问题，建立了异重流数学模型，对临时引航道的泥沙淤积进行了数值模拟，计算结果与观测资料符合良好。模型计算还区分了引航道口门段平面环流带来的淤积量和异重流淤积量，说明引航道的泥沙淤积主要发生在汛期水流含沙量较高时期，异重流淤积超过80%。计算还说明，引航道的泥沙淤积随水深和含沙量而增大。     

异重流运动速度与环境水流速度关系的研究

本文对不同水流条件下的异重流运动进行了大量的试验.通过试验,分析了环境水流强度对异重流运动的影响,得到了异重流运动速度与环境水流速度的试验关系.试验表明,当环境水流速度大于静止环境中异重流运动速度的1.6倍时,就不会再产生逆水异重流,而此时顺水异重流运动速度则与环境水流速度保持一致.