长江三峡上游大型水库群拦沙效应预测

定量研究水库的拦沙效应是揭示水库对河道泥沙输移影响的关键之一.在系统分析三峡上游已建大型水库拦沙作用的基础上,提出了长江上游水库群综合拦沙率计算公式,预测了在建及拟建大型水库运行后三峡上游大型水库的拦沙效应.研究结果表明,现状条件下(1991-2005年),三峡以上地区大型水库拦沙量约为9 860万t/a,大型水库群综合拦沙率约为20.3%.近期拟建大型水库运行后(2020年),三峡以上地区大型水库群年均新增拦沙量将达25 500万t/a,大型水库群综合拦沙率将增加至75.2%.     

长江上游梯级水库群拦沙效果分析

水库发挥重要的拦沙作用,改变水库下游的水沙条件。自2003年三峡工程投入运行后,长江上游水利水电工程建设进入高峰期,未来将建成超大规模的水库群,其拦沙作用将急剧改变三峡工程入库泥沙条件。为此,本文对长江上游水库群（含已建、在建、拟建水库）的拦沙效果进行综合分析,预测了三峡入库泥沙量。水库群涉及的水库共计66座（1995年以前建成的水库不计）,计算采用基于Brune拦沙率的分组方法,采用1991-2000实测水沙序列的均值作为输入。结果表明,在2015-2050期间,水库群拦沙作用突出,三峡入库沙量降至每年约6000万吨,仅为1991-2005年均值的15%左右。     

汾河水库1962～2008年泥沙淤积情况分析

对汾河水库1962~2008年泥沙淤积状况分析结果表明：水库泥沙淤积量总体呈减小趋势。汛期降水量和入库水量是造成水库泥沙淤积的主要因素,实施上游水土保持项目对减小水库淤积具有显著作用。     

长江上游干、支流泥沙及水库对重庆港河段影响

本文根据长江重庆以上干、支流水文站网观测的水文泥沙资料,初步探明三峡工程长江上游干、支流来沙特性,并分析了上游支流已建水库的拦沙作用。提出在重庆以上干、支流修建大型水库和进行有效的水土保持,减少上游来沙,以免重庆港区淤塞之害的前景。     

水库坝区冲刷漏斗的形成机理

为阐明水库冲刷漏斗的形成机理,开展坝区泥沙淤积的三维数值模拟研究.三维水沙数学模型使用平面非结构、垂向sigma网格和θ半隐、欧拉-拉格朗日追踪等数值方法,具有良好的复杂边界适应能力和计算稳定性.根据一、三维数学模型对比计算分析,确定三维数学模型的参数;在此基础上,采用三维数学模型模拟完整的水库坝区泥沙淤积过程.模拟Karot水库坝区20a的泥沙输移与淤积过程,得到了坝区水沙因子和河床冲於分布.结果表明:水库中泥沙主要沿着主流通道输运和淤积,与此同时,在该通道两侧、出流孔前平面环流的作用下折射挟沙水流形成集中淤积;随着水库运行年限增加,库区的高滩深槽逐步向水库出口推进,在坝区两侧集中淤积体之间、出流孔口前逐渐形成冲刷漏斗.     

三峡水库泥沙淤积滞后响应规律

滞后性是河流系统自动调整的重要特征之一,以往对于三峡水库泥沙淤积滞后响应规律的研究相对较少.本文采用实测资料分析与滞后响应模型等理论模型研究相结合的方法研究三峡水库泥沙淤积响应规律.首先,统计三峡水库蓄水以来水沙条件及泥沙淤积特性变化,分析梯级水库蓄水对三峡水库水沙条件及库区泥沙淤积的影响,在此基础之上,通过考虑入库流...     

大化水库库区泥沙淤积现状及预测分析

通过大化水库不同运用期库区来水来沙的变化,分析了大化水库库区泥沙淤积现状情况,提出了采用典型水沙年来分析该水库淤积的方法,并用一维数学模型预测了不同水沙不同调度下水库泥沙淤积情况.计算结果表明在同等水沙条件下,降低库水位对于减少库区泥沙淤积是有利的.     

基于水沙数值模拟的某水库典型洪水过程冲淤特性研究

汛期洪水过程中的水沙运动规律及河床变形调整特点,对抽水蓄能电站下库库区防淤及电站安全运行十分重要。利用一维水沙数值模拟技术,开展了某抽水蓄能电站下库典型洪水过程的河床变形研究。介绍了MIKE11水动力模块的计算原理与泥沙输移模块的处理方法,构建了库区模型。根据电站对库水位周期性调节的要求,进行了模型参数调试与验证。利用所建模型进行了20年一遇洪水过程的水沙数值模拟,给出了洪水中水力要素的变化、河床的冲淤发展及淤积的沿程分布。结果表明:库区上游有冲有淤,泥沙淤积重心在拦河坝上游600~1 500 m的范围内;库区泥沙淤积总量约为18.6万t,排沙比约为11%。同时,研究表明可以通过优化电站运行方式提高水库的排沙比。     

黄河小浪底水库运用以来的泥沙淤积特征分析

基于原型观测资料,分析了小浪底水库入库水沙、水库运用及相应库区泥沙淤积的变化特征。小浪底水库运用以来,平均入库水量为225.23亿m~3,沙量为3.19亿t,入库水沙与历史多年平均值相比显著减少;汛限水位和运用水位则逐步抬高,目前,前汛期和后汛期汛限水位分别为230、248 m。至2015年4月,库区泥沙淤积总量为30.48亿m~3,其中干流淤积量占总淤积量的80.9%;水库平均排沙比约为21.0%,库区淤积物从库尾至坝前沿程细化。库区干流淤积纵剖面基本呈三角洲形态,随着水库的运用,三角洲淤积形态缓慢向坝前推进;上窄下宽的特殊库区地形对调整库区淤积形态有利。库区横断面淤积形态初期为水平淤积抬升,后期宽河段库区则受坝前水位下降期脱离回水的影响,形成有滩、有槽的复式断面形态。库区支流淤积形式主要为干流倒灌淤积,纵剖面淤积形态总体呈锥体变化,横断面呈水平淤积抬升。分析库区泥沙淤积特征有助于小浪底水利枢纽的科学调度运用。     

上游建库后三峡水库航道条件的优化

针对三峡水库入库水沙条件改变影响水库蓄水进而改变上、下游航道条件的趋势,提出了通过提前水库蓄水时间的方法对三峡水库航道条件进行优化,但提前蓄水也可能增加泥沙淤积从而加剧变动回水区浅滩碍航.采用一维水沙数学模型,结合三峡水库上游建库引起的来沙变化,首先分析了提前蓄水对三峡水库变动回水区浅滩航道条件的影响,结果表明,在上游建库之后,即使提前30 d蓄水,在三峡水库运行100年内都不会额外增加变动回水区浅滩碍航,在此基础上深入分析了提前蓄水对三峡水库上、下游航道条件的优化作用.     

混合沙粒径的概率分布及几个问题的商榷

本文首先根据习认为的泥沙粒径的对数值1nd服从正态分布的假设,导出粒径d的对数正态分布式及其相应的均值和方差计算式,与此同时,从理论上指出天然沙的平均粒径d_(pj)恒大于其中值粒径d_(50);其次,给出一种确定混合沙全沙代表粒径d_j以及任意粒径组泥沙的代表粒径(中值粒径)d_(j50)的方法和计算公式;最后,从数学上证明并指出目前有些河流动力学教科书中关于与正态分布有关的诸如平均粒径d_(pj)、几何平均粒径d_(?)、均方差σ或σ_d以及四分差σ_q等几个表达式的正误。     

拉萨盆地白垩纪地层的沉积特征及沉积环境

过去曾将拉萨盆地白垩纪地层划分出海陆过渡相及河流相,经研究认为主要是一套障壁海岸环境,局部出现滨岸、及滨岸沼泽和三角洲环境,并没有河流冲积相沉积,根据该地层中岩石组合、沉积构造、古生物特征划分出5种不同的环境类型,在此基础上对该地区白垩纪地层沉积环境的构造背景进行了分析.     

沉沙池泥沙运动规律的研究

以沉沙池物理模型试验资料为依据，探讨了沉沙池内悬移质含沙量及淤积物粒配的沿程变化规律，给出了淤积百分数与入口含沙量之间的经验关系式，并利用超饱和输沙数学模型对实测数据进行了对比计算，取得了满意的成果     

山区流域泥沙输移比计算公式

本文在分析影响泥沙输移比主要因素的基础上，分别对坡面上单位面积输沙率ｑｓ和坡面上单位面积产沙率Ｓｙ进行了量纲分析，得出了ｑｓ和Ｓｙ的数学表达式，从而获得了山区流域泥沙输移比的计算式。采用湖北省石桥铺径流实验站的实测降雨、径流和泥沙统计资料对泥沙输移比公式进行了验证，其相关系数为０．８５，因此本文推出的计算泥沙输移比的公式是合理的。     

河流泥沙颗粒分析的要求及指标测试

以河流泥沙颗粒分析为例，说明各具体的专业颗粒分析技术都有一些原则的要求；颗分仪器的设计必须考虑这些要求；所研制的新仪器新方法必须与该领域里传统的公认的方法具有可比性，有一系列比测的方法及指标，以控制分析质量及维持历史资料的连续性     

非均匀沙的运动特性与规律

在理论分析及前人试验结果的基础上,从非均匀沙的起动条件及机理、挟沙力及推移质输沙率的计算方法、悬移质不平衡输沙等方面分析了非均匀沙的运动特性,根据非均匀沙推移质输沙率公式分析了同一启动标准条件下输沙率的变化规律及输沙率变化的影响因素.     

冰凌输沙的又一例证

给出寒区河流冰凌输沙现象的又一例证。     

珠江南河道平面二维非恒定流水沙数值模拟

基于贴体正交曲线坐标系下沿水深积分的平面二维非恒定水沙数学模型对珠江南河道水沙运动和泥沙冲淤进行了数值模拟,在确定悬沙絮凝沉速时考虑了泥沙粒径、盐度、含沙量及水流紊动的影响,针对河口泥沙双向交换的特点,对泥沙冲淤函数φ作了改进,对挟沙力级配公式进行了调整,改进了现有模型,并利用河段实测水文资料及原型观测数据对模型进行验证,结果表明,模型计算的沿程水位、流速分布和泥沙输移以及河床冲淤演变与资料符合较好。     

悬沙采样器用开关阀的设计

悬沙采样器开关阀的基本作用是控制采样仓的进水和排气,它是采样性能起决定作用.在对现行开关阀分析的基础上,设计了一种新型电动旋转开关阀,它由阀体、阀盖、减速电机、陶瓷阀芯,密封胶垫以及控制电路等组成.试验表明,新型开关阀不仅满足悬沙采样器的功能要求,而且可靠性大大提高.