水库异重流淤积成因分析及前锋运动规律

汛期暴雨冲刷河道两岸形成浑水入库,在一定条件下会潜入水库底部形成异重流。若上游降雨历时较短,形成的异重流因失去后续浑水补给而停止运动进而造成水库淤积。针对这一问题,基于水库异重流挟沙能力的计算公式,分析异重流造成水库淤积的原因,即异重流的超饱和输沙和沿程流量损失。针对异重流因沿程流量损失而发生的水库淤积,对失去后续浑水补给的异重流进行水槽试验,分析坡度和浑水入流流速对异重流前锋厚度及运动速度的影响。试验结果表明:坡度或浑水入流流速越小,失去浑水补给的异重流前锋运动速度越慢,前锋厚度减小越快。     

冯家山水庫異重流排沙观测成果初步分析

冯家山水库运用十多年来,在有关单位的协助配合下,对水库的泥沙淤积和异重流排沙减淤进行了一些观测和研究,现就利用异重流排沙减淤方面的成果,作一初步分析。 (一) 水库概况冯家山水库是以灌溉为主,兼作防洪、发电、养殖等综合利用的大型水利枢纽工程。     

白杨河水库汛期异重流排沙的探讨

探讨了玉门油田水电厂白杨河水库在汛期洪水产生的浑水明流入库时与水库清水相遇形成异重流现象,利用异重流挟沙的特性将水库内泥沙淤积排出库外。     

克孜尔水库异重流排沙分析及塑造技术研究

为了探究渭干河克孜尔水库异重流排沙规律,从而提高水库异重流排沙效率,通过对新疆渭干河流域克孜尔水库异重流实测资料的分析,结合已有水库异重流研究成果,对克孜尔水库异重流发生、持续运行及其应用于水库排沙减淤工作的基本规律进行了系统研究,给出了水库异重流排沙的各项物理指标范围。利用水库异重流基本规律及排沙特性,探究了新疆克孜尔水库堤渠结合辅助塑造异重流排沙技术,实践证明此种异重流塑造手段的排沙效果显著,为今后水库利用异重流排沙减淤工作提供了理论基础与实践经验。     

水库异重流排沙的研究与实践

采取什么措施来减少水库泥沙淤积、延长水库寿命是人们普遍关心的重要问题。在前人研究的基础上,对水库异重流的形成条件、持续运行条件、排沙能力等进行了讨论;结合2001～2006年期间黄河小浪底水库的异重流排沙实践,分析了水库异重流潜入时坝前水深、潜入点至坝前库底比降、水流流量、历时、出库水流流量等因素对异重流排沙比的影响。研究发现．随着小浪底水库洪峰流量的增大,异重流潜入点距坝里程减小,库底比降增大;当水库水流流量较大、历时较长、出库水流流量较大、坝前水位较低、异重流潜入点距坝里程较短、潜入点至坝前库底比降较大时,水库排沙比较大。     

温度分层环境下的水库异重流试验研究

为了了解河道入流污染物在温度分层水库中的输移和扩散,采用概化模型试验对温度分层水库中异重流的运动特性进行了研究。通过设计水循环和加热方式成功模拟了水库温度分层环境,观测到异重流在运动过程中从底坡分离而进入水库中层沿水平方向运行的现象——间层流,对比分析了均匀、弱分层以及强分层水体情况下的异重流发展运动过程。对不同工况下的试验数据进行回归分析,得到表征水库分层强度的分层稳定度和浮力频率与异重流分离点水深、间层流厚度的关系。试验结果为大型物理模型研究提供了借鉴,且可以用来指导实际分层水库的运行和调度。     

泥沙异重流影响下的水库垂向水温分布预测模拟

水库水体异重流的变化是影响水库水温分布最为关键的因素之一。本文以黄河上游刘家峡水库为例,建立考虑泥沙异重流影响的三维水库水温模型,利用已有水库水温分布监测数据对模型进行验证。在考虑有无泥沙异重流影响的条件下,对水库汛期库区垂向水温分布进行预测和比较。模拟结果显示,在不考虑来流含沙时,库区垂向水温分布始终为典型分层型,按实际含沙来流计算时,库区垂向水温分布随着水沙量增大而呈现从分层型转化为混合型分布的变化,泥沙异重流是造成夏季水库水温成混合型的主要原因,只有考虑泥沙异重流的影响才能正确预测多沙河流上水库水温的变化规律。     

二龙山水库淤积规律的研究

二龙山水库是修建在丹江上游的一座以防洪、发电为主,综合利用的中型水库,其淤积规律在陕南秦巴山区中型水库有一定的代表性,本文详细分析了该水库淤积规律、淤积纵、横向分布。指出汛期利用异重流、浑水水库排沙,定期泄空冲刷,是使水库保持一定库容长期使用的重要技术措施。     

径流贝叶斯概率预报在水库发电优化调度中的应用

为了充分考虑降雨、径流预报的不确定性和降低水库发电调度模型的复杂性,采用贝叶斯概率水文预报系统(BFS)耦合降雨预报的不确定性和径流预报模型本身的不确定性来定量描述径流预报的不确定性,发布径流确定性预报、概率预报和概率预报期望值;结合随机动态规划(SDP)模型和贝叶斯随机动态规划(BSDP)模型来制定发电调度图;以浑江桓仁水库流域为背景,采用美国国家天气局的全球预报系统(GFS)发布的10d降雨预报信息作为预报模型输入,模拟桓仁水库的发电调度过程。模拟结果表明基于径流贝叶斯概率预报的水库发电调度能有效提高水库的发电效益和保证率。     

小浪底水库塑造异重流技术及调度方案

在前人研究的基础上，通过对小浪底水库异重流实测资料分析，并结合相关实体模型及水槽试验成果，研究了异重流发生、运行及排沙等基本规律。利用水库异重流运行规律及排沙特点，根据水库的上下游实际条件制定了黄河调水调沙试验水库联合调度预案。通过水库水沙联合调度实践，2004年成功塑造异重流并排沙出库，达到了减少水库淤积、优化出库水沙组合等多项预期目标。     

水库异重流研究综述

从异重流的潜入条件、持续运行条件、头部运动、运行阻力、输沙排沙规律、浑水水库、数学模型等方面,介绍了各家的研究成果,并指出今后异重流研究的重点:①清浑水交界面的确定;②异重流流速、含沙量垂线分布数学表达方法的研究;③异重流排沙;④浑水水库和异重流联合排沙.     

浅析克孜尔水库2008年汛期异重流排沙的运行概况

通过对克孜尔水库泥沙淤积情况及异重流运动条件的分析,并结合2008年汛期水库异重流排沙实例,为高含沙河流水库运行提供几点异重流排沙调度经验,以解决水库兴利与排沙的矛盾,减缓水库泥沙淤积,延长有效库容的使用年限。     

小浪底水库异重流高效输沙理论与调控

小浪底水库高效排沙是延长水库寿命的关键。水库在蓄水状态下,高效输沙主要体现在提高异重流排沙比与减少异重流滞留层淤积等方面。本文采用理论探讨、水槽试验及实测资料分析方法,研究水库输沙流态动态转换与异重流输沙水动力机制、水库滞留层物理参量变化及其与水动力之间的响应机制。提出了引入压力与动量修正系数的异重流动量方程与描述复杂流态下异重流潜入点判别公式;建立了异重流支流倒回灌淤积计算公式与支流拦门沙高程抬升值和支流淤积量的多元响应关系;明晰了异重流滞留层对后续洪水的响应关系,进而提出水库高效排沙调度原则。     

2007年调水调沙小浪底水库异重流排沙分析

根据2007年黄河调水调沙实测资料,对小浪底水库进出库水沙条件、水库运用、水库异重流形成、异重流流速与含沙量分布以及人工塑造异重流排沙等进行了分析总结。2007年黄河调水调沙成功塑造了异重流,小浪底水库排沙量为0.243亿t,其排沙比为40.5%。     

短期降雨预报在桓仁水库汛限水位动态控制中的应用

以桓仁水库为例,分析短期降雨预报应用于汛限水位动态控制的可行性,研究了利用短期降雨预报信息进行水库汛限水位动态控制的调度方式,计算了利用降雨预报信息进行汛限水位动态控制后水库的发电效益。结果表明：利用降雨预报信息进行汛限水位动态控制后,在不增加桓仁水库防洪风险的前提下,为水库带来较大的经济效益。     

巴家嘴水库排沙问题的初步分析

根据实测资料分析,巴家嘴水库排沙具有高含沙异重流排沙、泄空冲刷排沙、基流排沙等形式。文中探讨了各种形式的排沙机理,给出了它们的关系式。指出:水库的排沙效果取决于进库水沙条件、泄流能力、调度运用、区间降雨以及前期冲刷等因素;泄流能力不足是水库的主要问题,建议水库在水位1110m时能下泄500m~3/s为宜。     

新安江水库出库水体持续浑浊原因分析

通过对新安江水库水文资料及上、下游水体的取样分析，探讨了水库异重流的产生进而形成浑水水库的原因，证明浑水水体富含胶体。分析了浑水水体在近坝区的分布状况，证明坝址下游的浑水是由水库异重流引起的。提出要加强对清水水库异重流的研究，制订保护水库的法规，保护好水库。     

黄河2019年汛期水沙调控实践与思考

2019年汛期,黄河流域暴雨过程频繁,强降雨落区重叠度高,共发生20次较大降雨过程、4次编号洪水。对这一期间的降雨情况、洪水演进、河道水沙特点、水库河道冲淤变化、水沙调控及异重流塑造、河势、工情、险情等进行简要分析,提出对黄河汛期水沙调控的思考。     

分层流体中异重流的流态研究

层结环境中的异重流是湖泊,水库中普遍存在的一种复杂的流动现象。本文对于二层流体环境中的异重流流态与各层流体间的密度差的关系作了初步实验研究。当异重流以亚临界速度运动时,可能激发分层界面处的界面波并与异重流作用。当界面波谷接近到头部的0.5波长时,异重流头部速度陡降。异重流以超临界速度运动或头部远离界面时,一般是等速运动。     

异重流

一、异重流的概念异重流是两种密度相差不大的流体.因密度差异而发生的相对运动。两种流体各自能基本保持其本身的运动,不因交界面上的扰动.或底部产生的紊动而混合为一体成为均质流。异重流又名分层流。密度的差异,可由同一种液体因温度、含盐量、含沙量的不同而造成,也可由不同性质的液体形成.如油和水.异重流是自然界中的一种常见现象。水库上游来的浑水.在水库的某处潜入库底.有的可运行百余