西藏扎拉水电站水库泥沙对电站运行影响试验研究

为了分析西藏玉曲河扎拉水电站运行后水库泥沙对电站取水发电产生的影响,基于扎拉电站整体河工模型试验成果,对扎拉电站运用50 a水库泥沙淤积过程,泄水建筑物及电站引水口前泥沙淤积分布、淤积高程,电站过机泥沙特性进行了试验研究。结果表明:水库运用50 a末,库区泥沙基本达到冲淤平衡,水库淤积总量约占总库容的66.45%;坝前泥沙淤积高程基本与底孔进口底高程齐平,对底孔泄流排沙影响不大;电站引水口前形成较明显的冲刷漏斗,引水渠淤积对电站正常引水影响不明显;电站过机泥沙,在水库运用初期没有0.1 mm的粗沙,在水库运用50 a末,遇常年含沙量洪水,过机泥沙中粒径0.1 mm的粗沙占过机总沙量的3.2%。建议下阶段进行优化水库调度,提高水库排沙效率的研究,进一步减少水库泥沙淤积,减轻泥沙对机组的磨损。     

黄河中游水库群联合调控塑造高效输沙洪水探讨

基于三门峡水库、小浪底水库实测资料与数学模型计算成果,对黄河中游水库群水沙联合调度塑造高含沙水流进行研究,重点探讨了古贤水库建成运用后的影响,得出以下主要结论:(1)利用古贤水库提供可调水量冲刷三门峡水库并与小浪底水库错峰,可塑造小浪底水库最长历时的排沙过程,此方案下小浪底水库出库含沙量在50 kg/m~3以上的天数约为20 d,双库联合运用较单库运用含沙量大于50 kg/m~3的天数增加7 d;(2)利用古贤水库提供可调水量冲刷三门峡水库并与小浪底水库沙峰对接,可塑造小浪底水库最大出库含沙量,此方案下小浪底水库最大出库含沙量在400 kg/m~3以上,日均含沙量在200 kg/m~3以上的天数约为3 d,冲刷量增加1.8亿t。合理运用黄河中游水库群进行联合调水调沙,可有效塑造高效输沙洪水过程,并达到减少水库泥沙淤积的目的。     

高含沙河流供水水库运用方式研究——以王瑶水库为例北大核心CSCD

王瑶水库是高含沙河流上以供水为主要目标的水利枢纽,入库水流多年平均含沙量高达236 kg/m^3,为了保证敞泄排沙期间的供水,工程设有配套的红庄调蓄水库作为反调节库。在水沙特性分析的基础上,对影响王瑶水库运用方式的关键因素进行了研究,并采用数值模拟的方法,对不同运用方式下王瑶水库的泥沙冲淤过程和水沙调节过程进行了分析计算,通过多方案优化比较,最终确定王瑶水库的合理运用方式为汛期定期相机敞泄排沙,即汛期7月1日至8月24日内期间,若遇入库流量大于5 m^3/s,并且含沙量大于200 kg/m^3的情况,水库进行敞泄排沙,敞泄排沙期间供水任务由红庄水库承担,其余时间水库蓄水运用。     

高含沙河流供水水库运用方式研究——以王瑶水库为例

王瑶水库是高含沙河流上以供水为主要目标的水利枢纽,入库水流多年平均含沙量高达236 kg/m~3,为了保证敞泄排沙期间的供水,工程设有配套的红庄调蓄水库作为反调节库。在水沙特性分析的基础上,对影响王瑶水库运用方式的关键因素进行了研究,并采用数值模拟的方法,对不同运用方式下王瑶水库的泥沙冲淤过程和水沙调节过程进行了分析计算,通过多方案优化比较,最终确定王瑶水库的合理运用方式为汛期定期相机敞泄排沙,即汛期7月1日至8月24日内期间,若遇入库流量大于5 m~3/s,并且含沙量大于200 kg/m~3的情况,水库进行敞泄排沙,敞泄排沙期间供水任务由红庄水库承担,其余时间水库蓄水运用。     

金盆水库上游降雨径流二维泥沙输移沉积模拟

为了探究降雨径流在不同流量、含沙量下对西安市金盆水库水体的影响规律,基于湍流流动模型,对2022年10月降雨径流时期西安市金盆水库上游的泥沙输移和沉积进行了数值模拟,并对所建立模型的可靠性进行了验证。通过对不同流量、含沙量下的径流进行模拟计算,表明在沿程前部断面处,流速越大底部含沙量越小;在沿程后部断面处,流速越大断面含沙量越高;径流含沙量越大,断面含沙量越大,泥沙分布厚度越大。因此,可以根据降雨径流时期来水的流量及含沙量分析泥沙输移沉积的过程,为水库的运行维护提供参考。     

云南某水电站水库泥沙淤积数值模拟研究

水库泥沙淤积引起库区水位抬高,侵占调节库容,造成库容损失,且有害粒径对水轮机造成磨损,从而引起水轮机运行效率下降、出力和年发电量减小、检修间隔缩短和费用增大。以云南某水电站水库为例,利用非恒定一维模型对库区泥沙淤积形态、泥沙冲淤、过机含沙量等变化进行数值模拟。结果表明:水库泥沙淤积形态为三角洲淤积,泥沙淤积对调节库容的影响较大;通过水轮机水流的含沙量较小、粒径较细,泥沙对水轮机的影响较小;泥沙淤积数值模拟与实测资料相符,因此采用非恒定一维模型进行泥沙淤积数值模拟是可行的,可有效地解决云南地区泥沙淤积数值模拟的难题。     

宁东能源化工基地供水工程鸭子荡水库黄河取水泥沙分析研究

鸭子荡水库是宁东能源化工基地的命脉工程,承担着为基地工业、生态、生活安全、可靠供水的大任,其安全与正常运行关系着宁东乃至宁夏经济的健康高质量发展。由于工程水源为黄河水,其含沙量及变幅均较大,因此,文章研究了鸭子荡水库黄河取水泥沙问题,分析了入库泥沙的规律及输沙量,为鸭子荡水库安全可靠运行及二期扩容加坝及类似黄河取水工程取水泥沙的选取提供了技术指导及借鉴,意义重大。     

汾河水库泥沙淤积数值模拟

泥沙淤积是水库普遍存在的问题,为了解决汾河水库泥沙淤积的现状,本文基于泥沙随机沉降的原理,并结合汾河静乐水文站的历年实测资料,建立了汾河水库泥沙淤积的随机数学模型,通过2008年汾河水库淤积地形的模拟结果与2008年实测地形进行对比,验证了模型的准确性;应用模型对汾河水库库区泥沙淤积发展情况进行了模拟预测,通过模拟计算,汾河水库泥沙淤积呈三角洲形状,随淤积年限的增加,水库淤积体逐渐向坝前移动,水库运行20、50、60年后总库容由原来的6.94亿m3,分别减小到4.04亿m3、2.95亿m3、2.94亿m3。模拟结果为水库今后的运行和管理提供了科学的依据。     

黄河下游高效输沙洪水调控指标研究

黄河下游河道冲淤变化主要取决于水沙条件,即随流量大小和含沙量高低而变化,含沙量越低则泥沙淤积比越小、单位输沙水量越大,反之,含沙量越高则泥沙淤积比越大、单位输沙水量越小。在黄河水少沙多、水资源日趋紧缺和供需矛盾日益突出的现实条件下,为兼顾河道少淤和减少输沙水量,可通过水库调度,优化水沙搭配、塑造高效输沙洪水。以黄河下游实测场次洪水为基础,建立洪水期下游河道泥沙淤积比与水沙因子间的响应关系,求得流量为4 000 m~3/s时冲淤临界含沙量约为50 kg/m~3;基于黄河下游河道洪水泥沙输移规律,以维持黄河下游河道基本不淤积为约束条件,分析单位输沙水量随含沙量的变化情况,提出了高效输沙洪水泥沙优化配置指标,即洪水流量为4 000 m~3/s、河道淤积比为0～15%时,相应的高效输沙洪水含沙量配置区间为50～75 kg/m~3。     

小浪底水库拦沙对黄河下游河道的减淤作用

在小浪底水库蓄水拦沙期,进入黄河下游河道的水沙条件发生显著变化,含沙量急剧降低,中水流量持续时间增长,水库调水调沙提高了河道输沙能力,改善了泥沙淤积部位。拦沙期(1999年10月—2018年10月),黄河下游河道共计冲刷21.015亿m~3。分析小浪底水库运用以来黄河下游河道泥沙冲淤时空变化特性及水库对水沙的调控效果,对比计算有、无小浪底水库两种工况下黄河下游河道冲淤量变化及减淤作用。水库拦沙期黄河下游河道减淤比为1.373∶1,其拦沙减淤效果与水沙条件、水库运用方式及河道边界等因素有关。     

渭河下游河道输沙特性与形成窄深河槽的原因

通过实测资料分析得出：含沙量２００ｋｇ／ｍ＾３以上的洪水，河道排沙能力强，５００ｍ＾３／ｓ流量的排沙比可达１００％；含沙量１００－２００ｋｇ／ｍ＾３的洪水，８００－１０００ｍ＾３／ｓ流量的排沙比才能达到１００％，河槽排沙能力低，主槽淤积机会多，数量大，对河道不利；高含沙量小水，主槽淤积严重；高含沙量大洪水淤滩刷槽，形成窄深河槽。河岸抗冲稳定性较强，并经常出现高含沙量大洪水，是形成渭河下淤窄深河槽的     

黄河利用洪水排沙不必刻意拦粗排细

简要总结我国在黄河泥沙输移方面的研究成果,根据笔者多年的研究,得出如下结论:可以利用高含沙洪水输沙入海,适宜输送的不是低含沙量的水流,而是含沙量大于200 kg/m3的高含沙水流。黄河下游洪水期窄深河道多来多排的输沙特性是造成河道多来多排的机理,在低含沙水流时水流的流速达到1.8~2 m/s,床面进入高输沙动平整状态。不仅全沙如此,造床质泥沙(d>0.025 mm的粗泥沙)也存在着同样的输沙规律。小浪底水库的泥沙多年调节,充分利用下游河道的洪水输沙潜力输沙入海,是解决黄河下游泥沙问题和节省输沙用水的有效技术途径。平水年、枯水年小浪底水库不排沙,全部水量用于兴利和环境用水,利用洪水排沙不必刻意拦粗排细。     

2018长江2号洪水期间三峡水库沙峰排沙调度

2018年长江第2号洪水期间,寸滩站洪峰流量59 300 m~3/s,报汛最大含沙量达到4.47 kg/m~3,三峡入库沙量达到了7 440万t,均大于2014~2017年各年的全年入库输沙量,且入库沙峰大、持续时间长。根据泥沙实时监测与预报成果,7月11～20日三峡水库入库和坝前含沙量较大,三峡水库在进行防洪、航运调度的基础上,实施了沙峰排沙调度,将下泄流量42 000 m~3/s一直维持至沙峰通过大坝后。实测资料表明:7月18～20日三峡水库排沙效果明显增强,出库含沙量在0.50～1.20 kg/m~3之间,最大出库输沙率达到48.5t/s,日均出库沙量在370万t左右,按沙峰输移过程统计,沙峰过程排沙比达29%,7月份排沙比达到了31%,取得了较好的排沙效果,有效减轻了库区泥沙淤积。研究成果为进一步完善三峡水库"蓄清排浑"新模式积累了宝贵的经验。     

长河坝水电站泄洪建筑物的布置研究

长河坝水电站挡水建筑物为心墙堆石坝,最大可能洪水逾10000m^3／s,泄洪功率大,坝身不能过流,按照常规,心墙堆石坝泄洪建筑物应布置岸边溢洪道或泄洪洞。根据长河坝坝址区的地形、地质条件,对全泄洪洞方案和泄洪洞与溢洪道相结合方案进行技术经济比较后,最终推荐了全泄洪洞泄洪方案.     

渭河下游洪水冲淤特性及不淤临界流量分析

分析了渭河下游1974—2005年不同流量级和含沙量级的200多场洪水排沙比与洪峰流量的关系,结果表明:①渭河洪水可分为平均含沙量小于100 kg/m3的较低含沙量洪水、100~200 kg/m3的中等含沙量洪水和200 kg/m3以上的高含沙洪水;②渭河下游泥沙冲淤主要发生在洪水期,洪水期大流量洪水一般会发生冲刷,小流量洪水一般会发生淤积;③渭河下游洪水不淤临界流量约为2 000 m3/s左右,洪水平均含沙量在100 kg/m3以下和200 kg/m3以上时,洪水不淤临界流量分别为1 000、1 700 m3/s。     

汛期洪水水沙组合对潼关河床冲淤的影响

汛期潼关河床冲刷主要发生在洪水期，平水期微淤或处于冲淤相对均衡状态。洪水水沙组合情况是决定潼关河床是否发生冲刷的基本条件，河床边界条件对洪水冲刷产生影响。1974年以来，使河床发生冲刷的洪峰占69％，潼关高程升降值一般小于0.30m，使潼关高程下降0.5m以上的主要是流量大于5000m^3/s的各级含沙量洪峰，使潼关高程上升0.5m以上的，以流量小于5000m^3/s，含沙量大于200kg/m^3的洪峰居多。近期潼关洪峰少，流量小，含沙量高，导致洪水期潼关高程下降值比前期偏小50％左右，是河床逐年淤积升高的主要原因。     

长江下游过江隧道河段最大冲深数值模拟

隧道工程所在位置河床的最大冲刷深度是过江隧道方案设计的关键参数之一,合理确定最大冲刷深度能为保证工程安全和减少投资提供重要设计依据。在分析近年来河道演变特点和前人所做研究的基础上,以长江下游仪征水道世业洲河段拟建过江隧道为例,分析工程河段的来水来沙特点,采用二维水流泥沙数学模型对不同水文年条件下河段河床最大冲刷深度进行了研究。在验证模型水流和泥沙冲淤相似的前提下,确定了动床模拟的不利水沙系列为2007—2010年+1998年+300年一遇洪水流量过程,并结合地质勘测资料对模拟结果进行了合理预测。最终确定过江隧道断面河床左汊最大冲深为10.85 m,右汊最大冲深为8.87 m,该结果对拟建过江隧道工程而言偏于安全。     

拉格都水电站泄洪工程布置与护岸设计

拉格都水电站工程水库总库容86．9亿m^3，装机容量72MW。拦河大坝为粘土心墙堆石坝，最大坝高40m，其泄水建筑物由泄洪洞和溢洪道组成。泄洪洞布置在主坝右岸，为导流、泄洪、放空水库三结合的无压隧洞，洞身为城门洞形，出口段两侧边扩散并采用连续式挑流消能，后接长 约550m的尾水渠，将水流导入主河床。溢洪道平均宽42m，库流消能，消力库后接20m长的护担；引水渠位于左岸，是导流、泄洪、发电、灌溉四结合的建筑物。工程竣工后的情况表明，枢纽布置是合理的，大坝 能安全拦洪，但因投资等因素限制，溢洪道和泄洪洞下游未作周密的防护，发生不同程度的冲刷。为此，针对泄洪洞和溢洪道出口下游冲刷流态等实际情况，进行了护岸工程的设计和施工。护岸工程投入使用后，运行情况良好。     

Flood hazard assessment of Atrato River in Colombia

The flood hazard caused by Atrato River in Quibdó, northwest of Colombia is assessed using statistical modeling techniques (Gumbel and GRADEX), hydraulic modeling with HEC-RAS and the Geographic Information Systems (GIS). Three flood hazard maps for return periods of 10, 20 and 50 years are generated. The flood hazard modeling reveals that the flooded zone is more significant out of the left (West) bank than out of the right (East) bank of Atrato River. For the three return periods the maximum depth of water reached by the river and extent of flooding are estimated. Sensitivity analysis on roughness coefficient and peak discharge is performed. For 50 year return period (Q =3054 m³/s), water depth on the left and right bank of Atrato River is 3.7 m and 3.1 m, respectively. This information is useful in defining the minimum height of flood protection structures such as dikes to protect the area from flooding. The results can be useful for evacuation planning, estimation of damages and post flood recovery efforts.     

黄河中游典型流域极端降雨条件的水沙过程变化

研究流域极端降雨条件下的水沙动态变化过程是应对气候变化引起的洪涝灾害风险的基础.针对皇甫川、佳芦河和延河流域水土保持治理前后的极端暴雨洪水,对比分析了各流域极端降雨事件中径流泥沙过程的特征变化.研究结果表明,水土保持措施能降低洪涝灾害风险,可将延河流域200年一遇的特大洪水事件降低为风险更小的50年一遇洪水.由于水土保...