小浪底库区管道排沙系统阻力试验

通过实体模型进行了小浪底水库自吸式管道排沙系统阻力试验,对排沙系统设计的水头损失等参数进行了验证。结果表明:利用自吸式管道排沙系统进行库区泥沙清淤,无论是沿程水头损失还是局部水头损失,设计水头均可以满足泥沙输移指标的要求。     

小浪底水库管道输沙入海关键技术研究

结合小浪底水库运用方式,建议增建排沙底孔设施,利用压力管道输送小浪底高含沙水流至大海,形成黄河下游"一河一管网"格局,使清浑分流,以解决泥沙在黄河下游河道的淤积问题.同时,对管道系统设计及水力计算、总体布局、水沙配备等关键技术进行了探讨.     

小浪底库区管道排沙方案排沙效果分析

根据小浪底库区管道排沙方案设计参数,计算了大、小两种方案情况下的年清淤量,分析了各自的排沙单价.结果表明:大方案清淤范围为25 km,年清淤量为3亿t,排沙单价为1.06元/t;小方案清淤范围为5 km,年清淤量为0.6亿t,排沙单价为0.93元/t.     

管道输沙Wasp阻力模型探讨

泥沙在管道中的运动状态随输送浓度和输送速度变化而变化.在不同输送浓度、输送速度条件下,如何确定泥沙颗粒中悬移质和推移质所占的份额是计算泥沙管道输送阻力损失的关键.在Wasp模型结构框架下,探讨了悬移质阻力计算方法及悬移质、推移质所占份额的计算方法,计算了细沙管道输送浆体的总阻力,并与实验结果进行了比较和分析.结果表明,由悬移质和水组成的两相载体的阻力,是构成细沙浆体总阻力的主要部分,对Wasp模型的预测效果有重要影响.     

小浪底水库泥沙管道输送的阻力损失分析

阻力损失是管道水力输送的关键参数之一。本文基于小浪底水库的管道排沙试验,研究不同流速、粒径、浓度下管道输送的阻力损失,采用实测数据与已有模型对比分析的方法,选取拟合效果最好的模型。流速为2.08m/s时,阻力模型与费祥俊模型拟合最好,杜兰德模型次之。因此在试验参数确定中综合考虑费祥俊与杜兰德模型。在本次试验流量为620 m3/h(流速2.08 m/s)、含沙量为279 kg/m3(浓度10.53%)、中值粒径为0.0512 mm的参数组合下,管道排沙效果相对较好,月排沙量为4.15×104t;而基于本次试验条件,预测高浓度时的输沙情况,最佳输送参数应是流量620 m3/h(流速2.08 m/s)、含沙量为950 kg/m3(浓度35.85%)、中值粒径为0.0512 mm,月排沙量为14.14×104t。     

管道输沙中滑动底床的试验研究

管路输沙试验中观察到管路底部出现滑动底床的现象。当滑动底床的运动速度趋于零时即为管道输送固体颗粒(不含粘性)的临界淤积点。本文对作用于滑动底床上的力进行了严格的理论分析,并在此基础上得出了管路输送固体颗粒临界淤积点处的流速与压降的确定方法。与实验结果相比较,发现由本方法确定的临界淤积点处的流速与压降与实测值吻合很好。     

远距离输沙渠道设计原理与方法

远距离输沙到低地或直接入田，是当前引黄灌区泥沙处理的重要措施之一。输沙渠道设计首先要保持不淤，并在渠道周界可动条件下要保持渠道稳定。输沙渠道设计的基本关系式应是水注挟沙力关系、河相关系、水流连续原理及阻力公式。已有的这些关系式多数经验性太强不能反映他们彼此独立而又相联系的特点。如已有的流速为主要变量的渠道挟沙力经验式中没有把阻力系数作为一个影响因素；水流连续公式中没有反映出断面形态的影响，而确定渠     

坡地降雨溅蚀及输沙模型

本文是在室内外径流场的人工降雨侵蚀试验中现象观测及资料分析的基础上,阐述了降雨溅现象,雨滴溅蚀与径流侵蚀的关系,影响雨滴溅蚀的主要因素,并提出定雨强时溅蚀能力随雨历时增长而衰减的数学模型,为流域产沙研究时计算溅蚀输沙率过程提供一条可行的途径。     

高浓度管道输沙中沿程阻力系数影响因素分析

采用Ⅱ定理推导了表征阻力系数的无量纲数的关系式,并利用管道压力、流量、含沙量等试验数据对高含沙水流阻力特性进行分析,结果表明:①管道沿程阻力系数受管道流量、含沙量及泥沙颗粒组成等单一因素的影响不明显,受γmd5 50/Q2S、vmd60/Q、△/d50、D/d50等综合因子的影响较显著,影响最显著的为综合因子γmd5 50/Q2S;②管道沿程阻力系数λ与γmd5 50/Q2S、vmd60/Q、△/d50、D/d50等综合因子之间存在较好的相关性.     

小浪底水库淤积形态对库区输沙的影响

对小浪底水库拦沙后期淤积形态对库区输沙的影响进行了分析。结果表明:在同淤积量与同蓄水量条件下,近坝段存在较大库容的三角洲淤积形态,在发挥水库拦粗排细减淤效果及优化出库水沙过程等方面要优于锥体淤积形态;在适当的条件下,应通过控制运用水位降低侵蚀基面,形成自下而上的溯源冲刷,恢复三角洲顶点以下库容,尽可能长期保持三角洲淤积形态。     

小浪底水库异重流排沙研究

通过对小浪底水库异重流各种水文要素进行观测,掌握库区水位和进出库水沙量的变化过程,进而确定塑造小浪底水库异重流的水库运用水位。结合历年异重流测验的经验和小浪底库区的地形条件,认为利用异重流输沙和排沙特性,可以达到排沙减淤或者改变库区淤积形态的目的。     

小浪底水库排沙速度与流量的灰色系统模型

运用灰色系统理论,对第三次黄河调水调沙试验的部分监测数据进行了分析,采用DGM、Verhu lst模型建立了流量与小浪底水库排沙速度之间的关系,并运用GM(1,1)残差模型提高模拟精度。结果表明,灰色系统理论可以灵活、有效处理此类问题。     

小浪底水库泥沙处理途径探索

根据黄河下游放淤固堤高浓度泥浆管道输送的实践与科技攻关所得的研究成果,提出利用潜吸式扰沙船在坝前2~40 km范围内,分调水调沙时期和发电供水期2个时段进行扰沙、抽沙,依据虹吸与水库拉沙原理将淤积在库底的细颗粒泥沙排出库外。分析表明,该方案较为经济且具有可操作性,通过水库调度与清淤措施的协调配合,可以实现延长小浪底水库寿命和输沙入海的目标。     

小浪底水库汛期排沙比研究

为优化小浪底水库汛期运行方式、泥沙调度,充分发挥枢纽综合效益,整理了小浪底水库汛期水沙及地形资料,得到了历年汛期平均排沙比等数据,并用这些数据来检验已有的水库排沙比计算公式,分析了这些公式的适用性。然后分析了小浪底水库汛期排沙比与入库平均含沙量、进出库平均流量、平均库容等影响因素之间的相关程度,确定了影响汛期平均排沙比的主要因素。最后采用回归分析方法建立了拟合效果较好的排沙比公式,拟合度达到0.863。     

小浪底水库2008—2009年调水调沙排沙比分析

针对小浪底水库2008年、2009年汛前调水调沙期间排沙比差异悬殊这一情况,从小浪底水库入库水沙过程和淤积形态两个方面分析了原因。结果表明:2008年后汛期入库沙量少,淤积三角洲上坡段纵比降小、抗冲性较强,造成2009年塑造的人工异重流初始动力较2008年同期小;2009年调水调沙期间河道自然来水少,异重流形成后后续入库流量小、持续时间短,异重流后续动力严重不足。在现有条件下,建议综合考虑三门峡、小浪底水库减淤效益,科学调配三门峡水库下泄流量过程,合理分配小浪底水库异重流和后续输送水量,尽快建设古贤等水利枢纽。     

小浪底库区深层淤积泥沙层理特性分析

采用低扰动深层取样器对小浪底库区主河槽深层淤积泥沙进行了取样,取样点分布在小浪底库区HH1—HH48断面之间的16个断面上,各断面淤积泥沙最大取样深度为1.5~3.0 m。对所取样品开展土工试验,在分析淤积泥沙的物理特性的基础上,引入Sundborg公式计算了沿深度方向淤积泥沙的抗冲刷能力,开展了典型断面淤积泥沙层理结构的特性研究。结果表明:部分典型断面泥沙粒径沿深度方向不规律,粗细交替有明显分层现象,样品岩性分类分层明显;土体类型及物理性状的不同,导致淤积泥沙力学参数沿深度方向有较大波动,表明抗冲刷能力有较大差异,存在分层现象,其分层特点与历年来水来沙量及周边地形环境等因素有关。     

小浪底水库泥沙淤积特性及减淤运用方式探讨

小浪底水库在初期运行管理中采用了调控水位、异重流排沙、调水调沙、相机降低水位排沙、拦粗排细等综合调度运行方式,对减少水库和下游河道的泥沙淤积取得了显著效果。截至2016年汛前,水库累计淤积泥沙30.97亿m3,库区泥沙淤积形态及下游河道过流能力均发生了较大变化,为进一步提高淤积库容的利用率、尽量延长淤积库容的使用年限,对水库泥沙重点监测内容、淤积形态调整、汛期限制水位、调水调沙清水用量等进行了探讨。