黄壁庄水库溃坝洪水对石家庄市影响研究

水库水体突然泄放,是水库下游地区防洪避险中最恶劣的不利情况。滹沱河流域出口的黄壁庄水库,其副坝正对下游的石家庄市,副坝溃决对市区的影响将是毁灭性的。针对黄壁庄水库及其副坝的具体情况,探讨了副坝溃决的方式,研究了溃坝后的最大洪峰流量,泄流过程及洪水演进的计算方法和计算成果,同时对市区的影响进行了分析,为石家庄市防洪工程的规划及市区人民的防洪避险提供了科学依据。     

上游溃坝引发库区土石坝梯级连溃的模拟研究

基于某水库溃坝过程,以单库非恒定流溃坝数理模拟计算的方式,对上游溃坝洪水涌入下游紧邻的梯级水库以及下游紧邻水库调水御洪防范库坝连溃进行模拟,结果表明:上游发生大坝突然溃决时,可能造成下游库区土石坝连续溃决;在遭遇超级溃决流量是,提前预警泄流只能起到推迟紧邻的梯级水库溃坝时间的作用,不能完全阻止下游紧邻的梯级水库发生连溃;增大紧邻梯级水库的泄流能力,可使库区漫坝洪水流速维持在不发生危险冲刷的指标范围内,但不能彻底防止水坝漫顶;通过增设非常泄洪通道提高泄洪能力,通过预警提前调整库容,能有效防止紧邻梯级水库的坝体连续溃决。可为防范上游溃坝引发紧邻库区土石坝梯级连溃的工程技术应用提供技术参考。     

某堰塞坝冲刷溃决数值模拟分析

堰塞坝发生溃决破坏会严重威胁下游人民的安全。为降低其对下游的威胁,文章以黑西洛沟滑坡-泥石流-堰塞湖灾害为例,通过Flow-3D软件对坝体溃决过程进行模拟,得到流速特征及溃口冲淤情况。结果表明：泄流过程中,溃口逐步扩展,坝体下游出现侵蚀破坏,随后溃口向上游发展;泄流槽末端最大流速达到17.5m/s,溃口迅速下切,冲刷深度达25.7m。坝体下游出现淤积,淤积高度达8.4m。溃决过程中,跌坎不断向上移动,发生溯源侵蚀。研究成果有助于深入分析黑西洛堰塞坝溃决过程及机理,为今后处置堰塞体提供支持。     

金沙江白格堰塞坝自然泄流冲刷溃决过程数值模拟

堰塞坝冲刷溃决及溃决洪水演进过程十分复杂,其溃决洪水对下游人民生命财产构成巨大威胁。利用数值分析方法对大型滑坡堰塞坝的溃决演进过程进行模拟和重演,对堰塞湖下游的避险与防灾减灾具有重要指导意义。以2018年金沙江"10·11"白格滑坡堰塞湖为例,基于无人机获取的地形数据,建立白格滑坡堰塞坝的三维数值模型,采用Flow-3D软件对堰塞坝的自然泄流冲刷溃决过程进行模拟,分析泄流槽内的流速、冲淤变化特征以及下游溃口处的洪峰流量演变过程。模拟结果表明:堰塞坝漫顶冲刷可以划分为溃决冲刷前、溃口快速拓展阶段、洪峰时刻、溃口稳定发展阶段4个时间段;溃决泄流过程中,泄流槽斜坡道上的水流流速较大,冲刷深度最大,堰塞坝下游出现明显淤积;白格堰塞湖溃决过程中出现了明显的溯源侵蚀现象,在泄流槽不断下切的过程中,泄流槽跌坎不断向上游移动。模拟结果有助于进一步深化对金沙江"10·11"白格滑坡堰塞坝冲刷溃决过程和机理的认识,对于堰塞湖应急处置措施和科学避险方案的制定具有一定的参考价值。     

东庄水库调水调沙对渭河下游和潼关高程冲淤作用的研究

在分析泾河水沙特性、潼关断面和渭河下游河道冲淤与泾河水沙关系，以及东庄水库对泾、渭河下游水沙过程的主要影响的基础上，得出了按规划运行方式，东庄水库按日平均流量大于1000m^3／s调水调沙泄放，一次可使渭河临潼～华县河段最大冲刷0．5亿t泥沙，使潼关高程降低0．25～0．75m的结论。分析指出，若水库按日平均1500m’／s流量泄放，渭河下游冲刷及潼关高程降低的效果更佳。     

三峡工程建设动态

三峡蓄水后江水含沙量明显降低　　三峡工程从 2 0 0 3年 6月蓄水到 13 5m水位后 ,库区的江水变得越来越清澈了。蓄水前的 5月 2 5日 ,三峡坝前庙河水文断面的含沙量为0 .4kg m3,到 10月含沙量则下降到 0 .0 2kg m3左右。三峡水库采用了“蓄清排浑”的调度方式 ,大部分泥沙可以在汛期排至下游。工程建成 3 0a内 ,泥沙淤积都不会对长江航运产生重大影响 ;水库运行 80～ 10 0a ,将达到冲淤平衡状态。(长江 )三峡左岸电站 4号机组进入启动试运行验收阶段　　三峡左岸电站继 2、5、3、6号 4台机组相继启动试运行 ,并顺利投产发电后 ,又迎来第 5…     

美国丰特纳尔坝严重漏水

美国丰特纳尔(Fontenelle)坝位于怀俄明州的西南部,是一座高43.4m,长1,652m的土坝,库容4.26亿m~3,隶属于垦务局,自从1965年建成以来就成为该局的一个疑难问题。1965年6月水库蓄水,几乎随即就发现西岸坡漏水。3个月后就发展到5,236L/S,把下游坝面的填筑冲蚀掉7,650m~3。经迅速泄放水库蓄水,保住了坝的安全。据认为,问题在于砂岩岸坡里夹有薄层石膏和石灰岩,通过岸坡的渗流溶解了石膏,助长了渗漏。     

土坝溃坝试验研究与应用

本文根据模型试验和在滁州市进行的碾压式均质土坝现场溃坝试验研究,发现土坝漫顶溃决是个逐渐发展的过程,溃决持续时间一般在2h以上。结合滁州市2008年发生的2座小水库成功抢险案例分析,认为土坝遇洪水漫顶采用应急抢险泄流方案是可行的。具体的抢险方法应该依据具体坝体特征,选择坝体两端坝高较低、坝基基岩较高、对下游影响较小的坝段开挖泄流槽引冲形成局部溃口泄洪,避免主坝段溃决造成重大损失。泄流槽应有足够宽度,深度以能够确保泄流槽形成自身冲刷为宜,推荐泄流槽开挖深度应该大于1m。     

简讯

大尺度溃坝首次试验开展大尺度溃坝首次试验日前在安徽滁州大洼水库进行。本次试验是“十一五”国家科技支撑计划重点项目“水库大坝安全保障关键技术研究”的课题之一。大洼水库位于安徽省滁州市施集镇花山村境内,控制流域面积2·71km2,总库容约10万m3,以灌溉为主,水库大坝总长120m,坝顶宽3m,最大坝高10m。本次试验技术难度大,技术要求高,进行如此大尺度的溃坝试验在国内外尚属首次。大洼水库大尺度溃坝试验旨在建立大尺度物理模型,模拟上游水库、下游河道的实际情况,并尽量保证坝体的结构、材料、力学性能相似。开展洪水漫顶、坝基管涌等导致的溃坝模型试验,从整体上观测大坝溃口形态、溃口形成发展过程、上游库水位降落过程、溃坝流量过程和下游洪水演变过程,进一步研究溃口冲蚀下切、横向扩展和溃坝流量(流速)之间的相互关系,探究溃坝形成机理,为溃坝预防、预警及溃坝应急、应对提供技术支撑。溃坝机理和溃决洪水研究是水库大坝安全保障体系的关键内容,是直接关系到降低大坝风险、应对突发性洪水事件能力建设的一项基础性研究。由于大坝坝型众多,溃决过程的复杂性、不确定性,至今人们对溃坝机理和溃坝洪水运动规律的认识仍有待进一步深化。我国大坝数量、坝型...     

国际水电新闻

GJ474.南斯拉夫建设三座堆石坝86m高的扎沃吉(Zavoj)坝和水电站建在维索西察(Visocica)河上,位于皮罗特城北部,水库库容1.7亿m~3,电站装机8万kW,年发电量1.13亿kW·h,2台混流式水轮机,运行水头240m。洪水由安装有3扇弧形闸门的斜槽式溢洪道泄放。除确保发电外,水库还有供水、防洪和蓄沙任务。该坝已经竣工。     

二滩水库多年泥沙淤积特征分析

根据二滩水库蓄水运行以来实测水文和泥沙断面测量资料,对水库泥沙淤积特征进行了分析,结果表明:二滩水库1998~2011年泥沙淤积量约6.25亿m3,淤积大部分在死库容以下,调节库容损失率6.18%;1998~2000年蓄水初期年均淤积量约0.76亿m3,2000~2011年年均淤积量近0.36亿m3。水库泥沙淤积以三角洲形态逐渐向坝前推进,从泥沙淤积纵向分布看,干流泥沙淤积主要分布于库中段;从横向分布看,淤积主要集中在主槽。实测三角洲淤积洲头距坝约66.0 km,坝前平均淤积高程为1 030.0 m,远低于泄洪建筑物进口和机组进水口底高程,不会出现坝前泥沙淤积问题。     

黄河尼那水电站建成发电

黄河尼那水电站工程位于青海省贵德县境内的黄河干流上 ,上游距黄河龙羊峡水电站约 41 km,距拉西瓦水电站坝址 8.6km。枢纽主要任务是发电 ,并可改善下游 2 333hm2 耕地的灌溉条件。水库正常蓄水位 2 2 35 .5 m,最大坝高43.4m,总库容 2 62 0万 m3 ,为日调节水库。电站装机容量 1 60 MW,电站保证出力 74.7MW,年利用小时4796h,年发电量 763GW· h。电站以 1 1 0 k V一级电压出线 ,接入青海电网。枢纽由左岸均质土坝、泄水闸、泄水底孔、电站厂房坝段 (排沙孔 )、重力挡水坝、开敞式 1 1 0 k V开关站、上坝及进厂公路等组成。尼那是西北地…     

新疆旱卡子滩水库除险加固径流分析

1997年9月6日,旱卡子滩水库大坝在左岸坝肩处发生溃决,形成上口宽35 m、下口宽20.5 m、深8 m的溃口。旱卡子滩水库溃坝以后,溃口处及下游干渠至今未修复。通过计算参证站径流量推算水库设计径流量,为水库除险加固提供科学依据。     

溃坝洪水在下游水库的演进及坝前爬高

基于物理模型试验,探讨上游坝体溃决时间T_1、上游坝前水深H_1、上游水库面积S_1、下游坝前水深H_2及下游水库面积S_2等因素对溃坝洪水在下游水库演进、初始波高及下游坝前初始波浪爬高的影响。结果表明:溃坝洪水在下游水库的演进过程可分为洪水波、洪水涌浪、反射叠加、振荡衰减4个阶段。下游坝前初始波浪爬高随T_1、H_2、S_2的增大而减小,随H_1的增加而增大,与上游水库面积S_1无明显相关关系。拟合出下游坝前初始波浪爬高值经验公式,并得出各因素对波浪初始爬高影响程度从大到小的次序为:T_1、S_2、H_1、H_2。     

世界最高的混凝土重力坝

大狄克逊(Grande Dixence)坝建在瑞士罗讷(Rhone)河左岸支流狄克逊河上,最大坝高285 m,坝顶长695 m。控制流域面积357 km2,水库总库容4亿m3。工程主要用于发电,1962年竣工,年发电约20亿千瓦时,至今仍运行良好。大狄克逊坝坝基为良好的花岗片麻岩。该水库还为下游4座总装机约200万千瓦的水电站提供水源。     

中塬沟水库泥沙淤积形态分析与计算

中塬沟水库是咸阳市亭口水库反调节蓄水工程,为确定反调蓄工程泄洪建筑物的进口高程,该文对坝前沟道内的泥沙分别用三角洲淤积形态法、锥体淤积形态法和经验面积减少法进行形态分析与淤积计算。结果表明,采用三角洲淤积形态在不考虑异重流情况下的计算结果适合中塬沟水库泥沙淤积形态分布,与实际基本符合。水库在运行50 a后,坝前淤积高程将达到881.0 m,泄洪洞口前淤积高程达到883.0 m,该结果为泄洪洞进口高程设计提供依据。     

重庆小南海枢纽运用后坝下游近坝段水位变化研究

为了分析小南海枢纽运用后坝下游近坝段河道水位的变化特性,基于物理模型试验和一维泥沙数学模型计算,研究了小南海枢纽运用初期和运用20 a末,不同特征流量条件下,坝下游近坝段河道水位的变化过程,以及引起水位变化的主要原因。研究表明:小南海枢纽运用后,坝下游约4 km河段范围内,水位较建坝前有不同程度下降,坝下游0.4 km处水位最大下降约1.47 m,出现在枢纽运用初期的枯水流量时;坝下游4 km以下河段水位,在枢纽运用初期下降甚少, 随着三峡水库运行年限增加,库区泥沙淤积增多,水位逐渐高出初期水位,在枢纽运用20 a末,坝下游8.2 km处水位较初期水位最大升高约0.6 m;引起坝下游近坝段河道水位变化的主要原因是施工期坝下游河床的开挖和三峡水库调度及泥沙淤积。     

昆都仑水库加固工程坝后坡脚振冲加固

l概况昆都仑水库位于内蒙古自治区包头市昆都仑河的桃几湾以南至瓦窖坝之间，是包头市主要供水之一的水源地．昆都仑水库于1960年建成，为国家一级工程．由于历史的原因，该水库防洪标准偏低，现为全国43座病险库之一．为了确保城市的防洪安全，需要对水库建筑物进行加高加固处理．根据上级有关单位的规定，大坝加高3m，新的坝轴线向下游移动7．sin．昆都仑水库坝下游从主坝极号0＋380～0＋440，长60m，和距新的坝轴线下游770～116sin的范围内，有一冲积夹层（砾质中砂层），该层理深浅，一般为2～7m，砂粒较细，平均相对密度约0．5．内蒙古…     

蓄水坝安全监测新思维

水库安全与否除对区域性水资源调度影响较大外,水库蓄积的庞大水体对下游地区也是一种风险来源,特别是近年来经济快速发展,部分水库下游城镇建设加快,水库一旦溃决对下游地区将造成重大灾害损失,因此,如何提升水库安全管理效能,将是各水库管理单位面临的重要课题。为确保水库安全,台湾许多水库大坝均安装了安全监测系统,以往的蓄水坝安全监测系统规划大多侧重于与规范或设计值的比较,并偏重于洪水、地震、紧急泄降等一般公认的破坏模式,在此理念下,监测仪器布设大多选在坝、堰特定断面或最大断面上,采用均匀布置方式。随着各国蓄水坝溃决事故的发生,国际坝工界逐渐发现许多水库大坝失事前的信号并非由监测仪器察觉,说明传统的监测仪器布设方式无法确保蓄水坝安全。近年来蓄水坝的安全监测作业导入了风险的概念,旨在通过潜在破坏模式的鉴别来找出坝的薄弱部位,并据以规划适当的安全监测体系。介绍了目前国际坝工界广泛采用的风险告知监测作业思维,并以台湾蓄水坝安全监测系统的改善案例来说明风险监测思维在台湾蓄水坝安全管理中的应用情况。     

三峡水库坝前深水清淤疏浚技术研究

水库泥沙淤积问题普遍存在于全球水库中,影响防洪、发电、航运、水资源利用等水库功能的正常发挥,尤其是坝前泥沙淤积,可能会堵塞电站进水口和泄流底孔,严重影响水库发电效益和泄洪安全。对于大型水库而言,坝前水深一般在100 m以上,高效安全地进行坝前深水清淤疏浚是有效控制水库泥沙淤积、保持水资源可持续利用的一种重要途径。研究了气动力式深水清淤技术,并在三峡水库坝前深水环境进行了清淤试验。研究结果表明气动力式清淤技术可在百米级的深水环境中安全高效运行,清淤成本可控。研究成果可为大型水库清淤疏浚提供技术参考。