下荆江急弯段河床形态调整对水流特性的影响

三峡水库运用后下荆江急弯段出现“凸冲凹淤”现象,研究急弯段河床形态调整对水流特性的影响十分必要。基于2002年、2011年和2016年实测地形,采用Delft 3D水动力学模型计算上游来流为5 000 m³/s、10 000 m³/s和20 000 m³/s流量的七弓岭急弯段水流特性,探讨河床形态调整对弯道段流速分布与二次流结构和强度的影响。结果显示：七弓岭急弯段2002年至2016年的水流动力轴线大幅左摆,三种流量级条件下分别左摆1 160 m、1 130 m和900 m;水流冲刷动力在凸岸增强,凹岸减弱。这三年的凸岸侧垂线平均流速最大值依次为1.24 m/s、1.91 m/s和1.66 m/s。凹岸侧最大流速依次为2.55 m/s、0.97 m/s和0.80 m/s。七弓岭弯顶上游的断面平均环流强度递减,凹岸沙洲的二次流已非常微弱,导致泥沙淤积。     

河曲水文站2018年水沙特性分析

文中以河曲水文站2018年实测水流沙资料为基础,对该站本年度水沙特性进行了分析。结果表明:①2018年河曲水文站径流量、输沙量等水文特征值均为近年来的极大值,年内水量分配较为均匀,输沙量分配极不均匀,输沙时间短,总量大;②基本断面冲淤变化剧烈,淤快冲慢,且主槽淤积较滩地快,快速淤积结束时出现最大断面平均流速和测点流速,断面淤平后出现一段稳定期;③当流量在1 500 m³/s至2 000 m³/s之间时,水流携带的泥沙最多;当含沙量小于10 kg/m³、流量大于900 m³/s,或含沙量小于20 kg/m³、流量在3 000 m³/s左右时,断面冲淤平衡或冲刷;④主槽淤积厚度与含沙量、流速正相关,与平均水深负相关。     

基于敏感保护目标的那棱格勒河生态需水研究

基于那棱格勒河生态特点,统筹考虑生态基流、鱼类繁殖生长关键期所需河道水量和植被需水高峰期所需短期洪水过程,综合确定河道内生态需水量,并采用流域水量平衡法确定绿洲生态耗水量,同时计算尾闾湖泊需水量。结果表明：河道生态基流10月至次年4月为5.48 m³/s、6—9月为11.82 m³/s,5月河道内生态流量考虑鱼类繁殖需保证11.82 m³/s,6月、9月各需一场不少于5 d、平均流量分别不低于80.0、82.5 m³/s的洪水过程;绿洲区平均生态耗水量为4.54亿m³/a。     

南水北调PCCP管道分段水压及加大流量联合调试

为了测试管道及各附属建筑物在加大流量（60 m³/s）工况下的承压能力,以及满足南水北调北京段总体验收要求,在南水北调中线干线北京段PCCP管道进行分段水压试验及加大流量联合调试。试验从2020年5月18日至5月31日共历时13 d,先采用注水法分4段进行水压试验,然后左、右线联合调试达到加大流量60 m³/s,并持续运行10 h,试验期间,工程运行平稳无异常,泵站和PCCP管道各项监测数据正常,性能指标符合规范及设计要求,试验严格按照调试流程和设计要求完成了各项任务,结果满足要求。     

南水北调中线干渠藻类增殖潜势的数学分析方法与建议

针对南水北调中线干渠存在的藻类增殖风险问题,基于氮磷等营养物质及藻类孢子的大气沉降为汇入源的前提假设,采用沃伦韦德尔模型以及河南、山东、京津冀地区氮沉降平均值及全国磷沉降平均值,对中线干渠全线的营养物质累积趋势进行了估算。结果表明,渠水到达监测点三里屯后,渠水中的营养物质累积浓度会超过富营养化阈值;综合考虑大气中藻类孢子沉降的影响,结合藻类增殖的Monod模型,对文献报道的中线藻类数量空间分布数值进行了拟合,估算出中线干渠藻类生长速率在0.21～0.46个/d范围内波动,取得了相对中值误差为23.71%的估测结果;并在此基础上,提出了可提高预测结果精确度的监测方案。     

水电站减水河段河道生态流量计算

为了合理确定水电站减水河段河道生态流量,提出了分时段分方法计算河道生态流量的思路。以西藏扎拉水电站为例,对减水河段的河道生态流量进行了计算。在鱼类生长繁殖期(4～9月)可采用生境模拟法;在非产卵繁殖期(10月至次年3月)可采用水文学法、水力学法及生态水力学法综合分析计算。结果表明：在鱼类生长繁殖旺盛期(5～8月)所需生态流量为33.0 m³/s,一般繁殖期(4月及9月)为22.0 m³/s,非产卵期(10月至次年3月)为15.9 m³/s。研究结果可为水电站减水河段生态流量的确定提供借鉴。     

忠诚守护40亿重大工程建设资金——南水北调“引江济汉”工程建设预防职务犯罪纪实

"引江济汉"工程是南水北调中线汉江中下游四项治理重大工程之一,是湖北省最大的水资源优化配置工程。该工程建设引水规模设计引水流量350m/s,补东荆河设计流量100m/s,加大流量110m/s。工程规划从荆州市荆州区李埠镇龙洲垸长江河段将水引到潜江市高石碑镇汉江兴隆河段,地跨荆州市荆州区、沙洋县和潜江市,贯穿湖北省江汉平原腹地,建设引水干渠全长67.23km,在沙洋县境内33.4km,333     

基于水文学方法的黑河中游最小生态流量研究

本文基于黑河莺落峡水文站、正义峡水文站长系列水文资料,采用Q_P法、最枯月平均流量法计算了两处水文站断面的最小生态流量,并用Tennant法对计算结果进行评价。研究结果表明,莺落峡站断面用Q_P法和最枯月平均流量法得到的最小生态流量值分别为11.06m³/s和13.26m³/s,一年内最小生态流量可以满足生物栖息地需水要求;正义峡站断面用Q_P法和最枯月平均流量法得到的最小生态流量值分别为0.37m³/s和1.63m³/s,一年中5月的最小生态流量能够支撑大部分水生生物的生存栖息地。     

基于改进水文比拟法的新丰江生态流量计算

为减小水电站开发对下游河道生态环境的影响,以广东韶关新丰江为例,用改进水文比拟法计算流量,同时用水文学法进行生态流量计算。结果表明：运用改进水文比拟算法能较准确获得新丰江干流丰城、狮石滩、涧下和银潭4座水电站的月平均流量(分别为20.57 m³/s、21.80 m³/s、22.54 m³/s和22.97 m³/s);4座电站生态流量最终取值分别为3.62 m³/s、3.63 m³/s、3.73m³/s和3.93 m³/s;其生态流量的月满足程度均在99%以上,能满足设计保证率。研究成果可为新丰江等中小河流水资源开发利用与生态系统保护及中小河流水电站生态流量计算提供参考。     

藻类残体颗粒的沉降特性与模型材料选择

南水北调中线干渠中藻类残体随流运动,容易在退水闸、分水口等突扩断面位置沉积,需要经常进行清淤工作。本文应用PTV粒子追踪测速技术,通过1组工况的藻类残体颗粒静水沉降试验和24组工况的不同模型材料、不同粒径的静水沉降试验,研究藻类残体颗粒的沉降和比重特性,探究不同模型材料沉降特性,并选择适宜野外漂流示踪试验的模型材料。结果表明,藻类残体颗粒的静水沉速为0.008 m/s,在水中的比重为1.004。同一比重的模型材料,粒径越大静水沉速也越大。相近或相同粒径的模型材料,比重越大静水沉速也越大,比重较小的模型材料,静水沉速随粒径增长的斜率较小。奇亚籽的平均粒径为3.5 mm、平均比重为1.05、平均静水沉速为0.017 m/s,其物理属性和水动力属性都与藻类残体颗粒相近,可作为南水北调干渠等藻类残体颗粒的野外漂流示踪试验材料。研究成果可为南水北调中线干渠的藻类防控与高效清淤提供技术支持。     

南水北调中线工程总干渠河北省段投资结构浅析

南水北调中线工程总干渠河北省段经过10余年的勘察设计，现已基本确定了大型河渠交叉建筑物、左岸排水等建筑物、渠道的分类和结构形式，工程投资的计算依据亦明确。本文就南水北调中线工程总干渠河北省段的投资结构作一浅析。     

南水北调中线一期工程生态效益评估−以北京市为例

以北京市为例,对南水北调中线一期工程产生的实际生态效益进行定量评估。确立南水北调已建工程生态 效益评估方法,分析北京市南水北调供水对生态效益的贡献比例,围绕林地、城市绿地、湿地、压采地下水和水域 生态效益 5 个方面,计算南水北调中线一期工程为北京市带来的生态效益价值。结果表明：中线一期工程通水后 的 4 年间（2015—2018 年）,北京市新增的林地、绿地、湿地、水域生态效益和补充地下水生态效益累计为 181.88 亿元,其中由中线一期工程供水累计新增的生态效益价值达到 67.31 亿元。进一步分析可知,在中线一期工程供 水产生的生态效益中：新增水域的生态效益最大,占比为 55.00%;压采地下水生态效益次之,占比为 34.85%;新增 林地和绿地生态效益占比分别为 6.91% 和 3.24%。研究结果可为北京市及其他南水北调受水区的生态用水、生态 环境修复与保护和资源高效利用等方面政策及措施的制定提供支撑。     

超标准暴雨洪水条件下南水北调中线工程沿线各单元风险评估

对南水北调中线工程沿线639个单元工程风险进行评估,并对灌渠河、贾河、金水河、石门河和沙沟5个典型单元进行重点分析。结果表明：中线工程沿线639个评估单元中,风险事件可能性指数为1的单元占比最大,风险等级以一般风险为主;在5个典型单元中,极端降雨移用（植）后在交叉断面处形成的洪水基本上呈现流域面积越小洪水量级越大的特点。此外,灌渠河排水倒虹吸发生渠顶漫溢的风险低;贾河梁式渡槽、沙沟排洪渡槽和石门河渠道倒虹吸均存在较高的工程风险;金水河渠道倒虹吸在超标准洪水下河道冲刷满足要求,工程风险较低。研究成果对提前部署南水北调中线工程防御超标准暴雨洪水具有指导意义。     

南水北调中线工程膨胀土渠段改性土施工中存在的困难及对策研究

膨胀土水泥改性后换填是“十一五”期间提出的针对膨胀变形引起的渠坡破坏模式的处理方案之一。由于改性土施工技术难度大,施工工艺较复杂,国内施工队伍缺少现场改性土施工的实践经验,且在大规模膨胀土输水渠道中应用尚属首次,因此,该技术在实际施工中存在一定的困难和问题,为此,国家“十二五”科技支撑项目设置“膨胀土水泥改性处理施工技术”研究课题对其开展专门研究。以南水北调中线工程鲁山—郑州段膨胀土渠段的现场科研和施工工作为基础,分析膨胀土渠段改性土填筑施工中存在的料源、施工工艺、检测方法及检测标准等普遍存在的问题,通过开展现场试验和室内研究,提出了相应的解决方案和建议,研究成果可直接应用于南水北调中线总干渠膨胀土渠段的大规模施工。     

南水北调中线干渠冰期输水能力研究

冰盖的形成使得渠道的湿周增加,水力半径减小,输水阻力加大,致使渠道过流能力减小,影响渠道的冬季输水。渠道冰期的输水能力无论对工程设计,还是运行管理都是十分重要的。文章分析了结冰期冰盖的安全推进模式和稳定封冻期渠道水位壅高的影响,提出了确定渠道在结冰期和稳定封冻期的输水能力的控制指标,在此基础上,对南水北调中线黄河以北渠段结冰期以及完全封冻后的输水能力进行了研究,确定了南水北调中线黄河以北干渠的冬季输水能力,研究成果对于南水北调中线干渠的冬季管理和运行具有一定的参考价值。     

南水北调中线京石段应急供水工程渠道衬砌特点及施工要求

南水北调中线干线工程全长1432km,其中明渠长1103km。明渠长度占总干渠全长的80%左右,其施工质量的好坏直接关系到总干渠的运行安全。现重点介绍先期实施的京石段应急供水工程的渠道衬砌结构布置特点、施工流程、施工方法以及施工中遇到的问题和解决措施,为南水北调中线全线的渠道施工提供宝贵的经验。     

分水口运用对渠道水力特性的影响研究

正确分析与研究渠系在非恒定流工况下的水流特性,对于渠道的设计、运行方案制定以及控制方式选择都具有重要意义。现以南水北调中线总干渠为研究对象,通过构建一维的非恒定流仿真模型,对表征分水口流量变化的特征参数进行敏感性分析,研究其对渠道水力响应的影响程度以及规律,研究表明,分水流量增加（减小）幅度与渠道的水位降落（升高）速率呈线性正比关系,分水流量的变化幅度是影响渠道水位变化速率的敏感因素;最后对相邻分水口取水流量配合变化的模式进行研究,指出在可能的情况下,相邻分水口的流量分配可以按照相互补充的方式进行调节。     

南水北调中线总干渠建筑物施工研究

南水北调中线工程是我国迄今为止拟建规模最大的跨流域调水基础设施工程.由于该工程系跨地域、跨气候带调水,覆盖面广,输水流量大,建筑物等级高,结构尺寸断面大,且总干渠上建筑物又多为薄壁、板梁结构,其施工较常规水工建筑物有所不同.就总干渠与沿线相交河流在施工期的导流方式;混凝土原材料的选择;施工设备的选择以及施工总体安排等问题进行了论述.     

基于控制蓄量法的南水北调渠系运行方式研究

南水北调中线一期工程现运行采取以需定供的供水方式,此供水方式面临用水户临时分水变化的情况。为此,提出了一种基于控制蓄量法的渠系运行方式,该方式可以充分利用渠道自身体积调蓄能力,快速响应各种非计划的分水、退水流量变化,减少沿线需要参与调节的节制闸数量。该方法包括蓄泄运行周期判断、可调蓄体积分析和节制闸日过闸流量生成3个部分。以南水北调中线一期工程陶岔渠首—北拒马河节制闸的渠段为模拟对象进行了验证,结果表明:该运行方式可以满足中线总干渠安全运行和高效控制的要求,提高了总干渠控制系统的灵活性和稳定性,对于大型渠系的复杂分水条件有较好的适用性。     

南水北调中线总干渠冬季输水过渡期运行控制方式探讨

以南水北调中线总干渠为对象，研究了冬季输水过渡期，局部渠段的闸前变水位运行方式及整个干渠的闸门控制算法。将闸前变水位运行方式的实现过程分解为闸前常水位运行和变水位蓄量补偿两个同步进行的过程，分别完成流量变化目标和蓄量变化目标。设计了整个干渠结构统一的闸门控制算法，不仅能够实现闸前变水位与闸前常水位运行方式间的切换，还能实现二者的联合运行。闸门控制算法由前馈控制、反馈控制和解耦三个部分组成。在总干渠全线上数值模拟了冬季输水前，安阳河闸以北抬升控制水位而以南维持不变的过程。结果表明，在2d时间内，安阳河闸以北的控制水位可由设计水位抬升至加大水位，整个渠道的水力过渡过程平稳，水位波动符合安全限幅要求。