水库泥沙淤积的二维数值模拟计算分析探究

借助地形处理Arcgis技术和水工数理模拟MIKE21HM计算技术,对水库泥沙淤积的二维数值模拟课题开展专题计算分析,探究库区泥沙基本淤积形态和入库总量,揭示库区入流泥沙运动规律和不同粒度悬沙的库区分布状态,以期为同类水库泥沙治理和科学调水管理应用提供技术依据。     

黄河小浪底水库库区水流泥沙运动规律分析

结合1997～2001年黄河小浪底水库库区水文泥沙测验资料,采用水文分析的方法,分析施工运用期、蓄水运用初期等不同时期库区各因子站的水流泥沙运动特征、库区泥沙淤积量及其淤积形态和水库初期运用的回水影响等,并着重分析2000年洪水期含沙量变化过程以及库区泥沙淤积上延现象,初步得出库区不同时期的水流泥沙运动基本规律.由于受当时设站规模的限制,库区水文泥沙资料尚存在不足.今后需加强小浪底水库泥沙淤积状况的监测,收集更广泛的库区水流泥沙资料,为制定小浪底水库运行调度方式奠定基础.     

水文自动监测及在宝泉水库中的应用

水文监测在水文工作中占有重要位置,属于国家基础性的工作。通过水文水资源监测,可以促进水资源的合理开发和可持续利用,进而有利于社会经济的可持续发展。水文自动测报系统是应用遥测、通信和计算机等先进技术来实现水文数据的自动采集、传输和处理,这种现代化水文信息系统,已经成为水库洪水预报调度的重要组成部分。文章以宝泉水库为例,阐述了水文自动监测和特点,及在宝泉水库中的应用。     

近坝支流入汇对锦凌水库泥沙淤积的影响研究

泥沙淤积对水利枢纽工程的正常运行和功能发挥有显著影响。文章利用泥沙运动规律构建出二维泥沙数学模型,对小凌河干流上的锦凌水库泥沙淤积问题进行了研究,探索了近坝支流小汤河入汇河段库区的泥沙淤积规律,结论对发挥锦凌水库的功能具有重要意义。     

闹德海水库水沙特征分析

水库改变了河流的水流条件和泥沙运动状态,造成了泥沙在水库库区的泥沙淤积。开展闹德海水库水沙特征分析研究的目的是掌握水库淤积的规律,为水库淤积的治理提供科学依据。对闹德海水库1965—2010年水文泥沙资料及库区淤积测量成果的分析表明:闹德海水库的水沙年内分配明显不均,入库水沙量年际变化较大,总体呈逐年减少的趋势;水沙输入具有明显的异源性,上游三站来沙量对水库淤积的贡献率为石门子站三家子站白庙子站。     

陆水水库近期泥沙淤积规律分析

为了加强对已建水库泥沙淤积规律的分析总结,在已有研究成果的基础上,利用最新实测水文地形资料,分析研究了陆水水库近40 a来相关水文泥沙变化指标。分析结果表明,陆水水库近年来多年平均入库径流量约28.8亿m3,水库来水量年际间变化较大;入库水流含沙量不大,干流入库站崇阳站多年平均悬移质含沙量0.137 kg/m3,年输沙量73.2万t。目前,陆水水库淤积形态呈近似三角洲淤积;库区泥沙淤积总量不大,1967～2006年间库区泥沙淤积量约占水库总库容的4％,占死库容的16.3％,但局部库段泥沙淤积问题比较突出。     

基于一维水沙模型的三峡库区泥沙预报初探

为了得到结合短期水雨情和水库调度信息的水库泥沙预报,以指导水库泥沙实时调度,通过研究,建立了基于水雨情预报及水库调度信息的三峡水库短期泥沙预报模型,即建立以短期水雨情预报和水库调度信息为边界条件和适用于三峡库区的一维水动力学水沙数学模型。利用2006～2007年三峡工程库区清溪场、万县和坝前的水文资料对模型进行了率定,率定的模型分析了2007年7月洪水过程的库区泥沙运动情况。模型模拟结果与实测成果的对比分析表明：模型在库区沿程水力要素、悬移质含沙量及水库淤积量的模拟方面具有一定的精度。      

三泉水库库区渗漏模式及渗漏强度问题研究

三泉水库既是禹门口提水、供水工程的调蓄库,又是古堆泉生态修复工程的主要补给源。本文通过对库区地质勘查、渗漏点调查、水库水文监测资料分析、环境同位素测试、渗水试验以及采用MODFLOW数值反演等手段,研究了三泉水库的渗漏区分布、渗漏模式和渗漏强度,建立了渗漏量预测模型,为古堆泉生态修复项目设计与修复效果的数值评估提供了关键技术支撑。     

库区平面二维水沙数学模型的 研究与应用

本文建立了库区平面二维水沙数学模型,应用有限体积法思想,增强了模型的适应性和灵活 性。利用该模型对庙宫水库库区内的水流和泥沙冲淤进行分析研究,结果表明,模型能较好地模拟水 库的河道水流泥沙运动及河床变形情况,将其应用于庙宫水库蓄水排沙预报的模拟计算中,通过综合 对比,提出了水库现状泄流条件下最优清淤方案。     

德日苏宝冷水库排沙运用方案研究

德日苏宝冷水库建设在多沙河流查干木伦河上,多年平均入库沙量(包括推移质)按体积计为408.68万m3,库沙比为24.18,如果泥沙全部淤积在库区,则水库寿命不足30年,本文通过泥沙冲淤计算,推荐了德日苏宝冷水库排沙运用方案。     

弯道中障碍物后水沙运动的试验研究

结合实际的弯道无坝取水工程，对于弯道中存在障碍物情况下的泥沙运动规律进行了模型试验研究，发现障碍物后流速及泥沙淤积分布将受到弯道环流和绕流的双重影响，泥沙运动偏离常规的弯道运动规律，当流量大于某一临界值以后，在弯道凹岸侧将出现普遍的推移质泥沙运动，但由于各级流量下绕流流速数值不同。仅在确定的流量范围内，障碍物后才会产生泥沙淤积。通过观测各流量级下流场及泥沙运动、淤积分布等资料，为取水口位置的优选提供了参考，同时总结了在特定弯道条件下的水沙运动规律。     

水库淤积的计算

修建壅水建筑物就会引起回水区域内流速的急剧降低,因而也就使水流携带的泥沙颗粒沉淀在水库里面。在不好的情况下,沉淀的泥沙能够将水库全部填满并且使水库以後不能再继续使用。因此碓定水库被泥沙填满的期限和确定泥沙沿水库的分布规律就成为水文计算的一个重要任务。有时候,将淤积和堆积分别为两川不同的概念,淤积是由于悬移泥沙造成     

东港市水库泥沙淤积的初步分析

水库泥沙淤积主要是泥沙运动造成的,东港市水库库区淤积主要是在汛期几次大洪水输入大量泥沙所至。文中从淤积数量、淤积部位,淤积形态介绍了水库的淤积特性,并对水库泥沙淤积的防治提出了意见。     

三峡水库库区沙峰输移特性研究

近年来,三峡水库入库泥沙大幅减少,水库泥沙淤积大为减轻。受局部暴雨影响,入库泥沙主要集中在典型洪水期间,为水库的沙峰调度提供了有利条件。三峡水库在2012年和2013年汛期成功实施了沙峰调度,取得了较好的排沙减淤效果。利用实测资料分析和数值模拟等方法,对库区沙峰的输移特性和衰减规律进行了系统分析与研究。结果表明:三峡水库蓄水后,库水位抬高,库区水流流速减慢,沙峰输移时间较蓄水前大幅增加;库区沙峰衰减主要与河段长度、流量和泥沙颗粒有关。研究结果可为进一步掌握更精准的沙峰调度时机、制订更科学合理的沙峰排沙调度方案提供技术支撑。     

龚嘴水库泥沙淤积发展浅析

龚嘴拦河坝是按高坝设计低坝施工，设计低坝运行年限为15年，目前已运行24年，且高坝方案尚不能在短期内上马，因此水库泥沙调度工作十分重要。本文以龚嘴水库实测泥沙资料为基础，分析研究库区泥沙淤积规律，降低库水位排沙和底孔排沙效果。提出了行之有效的调沙方式，即采用分期分流量级控制库水位的运用方式，取得了较好的成绩。还对龚嘴水库泥沙淤积发展情势进行分析。     

柘溪水库泥沙淤积情况调查简介

通过对 1995年柘溪水库泥沙冲淤调查资料的分析 ,对比 196 3年建库时及 1974年库区泥沙冲淤情况 ,获得建库以来库区泥沙沉积率及其泥沙分布的关系曲线 ,可为已建或拟建的同类泥沙淤积分析提供参考。     

多沙河流水库水文学泥沙数学模型及应用

通过对水库泥沙研究对象和所要解决问题的深入分析，依据泥沙运动基本规划和大量的实测资料，分析水库排沙、分组泥沙运动、泥沙沉降等计算关系，建立了水库泥沙冲瘀计算数学模型。利用三门峡水库１９６０￣１９９０年实测资料对模型进行了验证，对小浪 底水库的各种运用方案进行了冲瘀计算，计算精度满足要求。     

曲线坐标系下考虑植被影响的三维水沙数学模型

建立曲线坐标系下的三维水流泥沙湍流运动模型模拟弯曲渠道内布置水生植被后的水流结构和河床变形分布,计算了试验室60o弯道内流经植被的水流流速平面结构和断面分布以及不同植被布置情况对水流泥沙运动和床面变形的影响。数值结果较好地再现了试验规律。计算结果表明在弯道内布置植被会改变水流流速分布情况:植被覆盖区域的水流流速降低、弯道内二次流减弱和泥沙运动减弱,而非植被覆盖区域的水流流速增大、断面二次流依然存在且泥沙运动加剧。通过比较两种水生植被布置条件下的床面变形情况,发现合理布置植被可以减缓凹岸的泥沙侵蚀,但也会加剧凸岸的泥沙淤积。     

从三门峡到三峡我国工程泥沙学科的发展与思考

我国工程泥沙学科的发展是伴随着重大工程的规划、设计、建设和运行而快速发展的。本文回顾了20世纪60年代初黄河三门峡水库建成运行后出现的泥沙问题和解决措施:库区严重淤积和库尾"翘尾巴"现象,潼关高程快速抬升了5 m以上;枢纽被迫进行了二次改建,以提高水库的泄流规模;水库运行方式进行了二次调整,通过降低汛期坝前水位,以增大水库的排沙能力。阐述了三门峡水库的实践不仅大大提高了对工程泥沙运动规律的认识,而且总结提炼出以水库"蓄清排浑"运行方式为标志的系列成果。水库"蓄清排浑"运行方式已在小浪底水库和三峡水库成功运用,并在实践中得到不断的优化完善,逐步形成了水沙调控的理论与技术。从三门峡到三峡工程的实践,为我国工程泥沙运动规律、多沙河流水库有效库容长期保持理论、江河水沙调控理论与技术、实体和数学模型模拟技术等的快速发展发挥了重要的作用,形成了工程泥沙学科的理论与技术体系,推动我国工程泥沙技术走在世界前列。进一步提出了未来工程泥沙研究的思路和方向:一是从水库泥沙淤积治理向全河水沙调控转变,即从江河局部治理向全河治理转变;二是从河流泥沙向流域泥沙、海域泥沙转变;三是从传统泥沙问题向生态环境泥沙转变。泥沙研究要紧密结合国家重大需求,瞄准学科前沿,充分开发和利用新技术、新方法,在大数据、云计算、智能化应用方面取得新突破。     

山美水库集水区植被恢复效应的SWAT模拟

库区流域水土流失是水库淤积的主要因素.应用基于SWAT构建的晋江东溪流域产流产沙模型,在对东溪上游山美水库集水区内的土壤侵蚀空间分布,以及不同土地利用方式的水土流失状况进行分析的基础上,模拟了库区不同植被恢复情景下的水文效应.结果表明,山美水库泥沙主要来自桃溪,研究区土壤侵蚀以微度和轻度侵蚀为主,耕地的土壤侵蚀最为严重;退耕还林还草减沙效果明显.