向家坝水电站下游非恒定水沙特性研究

水电站日调节和泄洪引起的非恒定流改变了下游河道的天然水沙过程,将影响下游河道的防洪、航道、港口及船舶航行安全,需研究坝下非恒定流的传播规律、关注航道内比降与流速的变化以及航槽内的输沙特性,实现水电与航运协调发展.结合向家坝水电站下游滩段的物理模型试验与坝下一维数模计算的成果,开展了电站下泄非恒定流对下游水位、流量、比降、流速及输沙的影响研究.结果表明:日调节引起的坝下水位、流量变化沿程坦化,水位与流量变幅沿程减小;随着电站泄水波的行进,峰前瞬时比降和水流速度相应增大,退水时沿程水面比降与流速随谷减小,随后恢复原有的比降(流速)与流量关系;泄水波峰前最大比降随流量变率的增大而增加,与流量的变幅无关;非恒定流输沙率大于恒定流的输沙率.     

彭水电站下泄水流对下游航运的影响及对策

彭水水电站是重庆电力系统中最大的调峰、调频骨干电站,电站调峰过程中下泄的非恒定水流将对航运产生一定的影响.彭水水电站库区渠化航道约100～110 km,淹没主要滩险约70余个,提高航深、减小水面比降和流速,改善航运条件;在坝下游,由于汛期削减洪峰流量,枯水期增大平均流量,将提高航道通过能力和通航保证率.但是在电站调峰过程中,发电流量随负荷逐时变化,引起下游河道水流不稳定,将对航运产生一定的影响,通过非恒定流演算,对电站的日调节方式进行了分析,提出了解决方案,满足了航运对下游水流流态的要求.     

淮河入海水道二期漫滩三维水动力数值研究

建立了恒定流作用下淮河通航工程漫滩行为的三维水动力数学模型,利用淮河入海水道二期工程地形断面图,对不同流量及地形条件下小流量行洪时的漫滩行为进行了计算分析,结果发现:从3个典型断面分析结果得知,当淮河入海水道上游二河闸小流量泄洪,刚漫滩时,深泓范围外的滩肩至大堤堤脚范围流态较紊乱,横向流速较大。在漫滩过程中航道范围内横向流速均小于0.1 m/s,对船舶航行不会造成不良影响。淮河入海水道二期深泓宽度在230～260 m之间,航道范围仅占用深泓宽度1/3左右,可通过设置浮标等措施限制船舶在航道范围内航行,保证在泄流漫滩过程中的行船安全。     

倒顺坝坝头绕流特性及其在航道整治中的应用

倒顺坝是山区河流航道整治中较为常用的一种建筑物,其坝头绕流特性对航道通航水流条件影响明显。应用平面二维水流数学模型研究了倒顺坝坝头绕流特性,获得了绕流区长度、宽度及转点合流速随倒顺坝几何参数及来流条件的变化规律,建立了相应的计算式,并将其应用于长江猪儿碛浅滩航道整治方案设计中。为此,探讨了猪儿碛浅滩的碍航特性和滩险成因,提出了整治方案。对方案整治效果的分析表明,方案实施后航道尺度满足设计要求,流速增值及消滩判数均符合设计预期目标,航槽内流态较好,无回流、斜流和横流等碍航流态,说明本文建立的倒顺坝绕流特性参数计算式可为航道整治方案设计提供较好的技术支撑。     

用水位变化判断冲淤存在的问题

从非恒定流理论出发论证了定床情形下的水位流量绳套曲线的形成过程,然后论证了动床情形下的水位流量关系,认为：①冲淤是影响水位的一部分原因,而不是全部原因;②洪水期同流量水位抬升,原因是为洪水落水期的流速要远小于涨水期的流速,尽管河槽发生了冲刷,但面积的增加不足以抵消落水期流速减小的影响,从而使水位流量关系曲线呈逆时针绳套曲线;③在推流和整编水文资料时,必须区别对待涨水期和落水期。     

枢纽日调节对下游航道影响评估方法的研究

从水资源综合利用的原则出发,分析了枢纽日调节的非恒定流对坝下游航道的影响.在此基础上,提出以枢纽下泄日平均流量与日最小流量为统计样本,分析枢纽日调节对坝下游航道影响的定性及定量评估方法,并给出了非恒定流影响的图示说明.该方法原理清楚,简易可行,可合理评估水电枢纽对航道的影响,确定相关水位及日调节工况.     

三峡电站流量变率对两坝间通航水流影响的三维计算分析

三峡至葛洲坝两坝间航道曲折多变、水流条件复杂,三峡电站在泄洪和日调节时产生的非恒定流,使得两坝间的航行条件更为复杂。通过建立两坝间通航水流三维数学模型,针对电站机组开启过程下泄流量变率产生的非恒定流对两坝间河段通航水流条件的影响,开展了计算分析研究。计算分析了三峡电站机组不同开启时间和不同开启流量情况对典型河段水面比降、表面流速产生的影响及其变化规律。研究结果表明:机组开启时间变化情况下,通航最困难河段水面比降增幅随机组开启时间缩短而加大,但最大表面流速线性增大;机组开启流量变化情况下,水面比降和最大表面流速随下泄流量线性增大。     

反调节枢纽对河道通航水流条件的影响分析

利用一维非恒定流数学模型,计算了建反调节枢纽前后、不同电站运行工况下沅水清水塘枢纽至大洑潭枢纽间河段的水力要素,并对各工况下航道流速、比降、水位变幅等通航水力指标进行了分析与比较.在此基础上,探讨了建反调节枢纽前后两坝间非恒定的水流运动及其控制影响因素.结果表明,建反调节枢纽可明显改善通航水流条件;但如果反调节枢纽为低水头枢纽.一些情况下仅通过调整反调节枢纽坝前水位,上游枢纽近坝段每小时水位变幅仍不能满足航运的要求,必须同时调节上游电站的出流过程以改善枢纽问航道内的通航条件.     

基于鱼类生境需求的生态流量过程研究

选用日涨水率和日落水率两个生态水文因子,构建裂腹鱼栖息地生态水文学特征指标。结果表明,产卵期日涨水率的适宜范围为0.005~0.015,日落水率的适宜范围为0.005~0.015;非产卵期(5~10月)日涨水率的适宜范围为0.01~0.05,日落水率的适宜范围为0.02~0.04。采用文献法和专家法得出裂腹鱼产卵期偏好水深范围为0.5~1.5 m、偏好流速范围为0.5~2.0 m/s。用不同方法计算了苏洼龙水电站坝下河段生态需水量,并结合金沙江上游天然河流的水文情势及裂腹鱼栖息地生态水文学特征,以生态水力学法的计算结果作为基流量,确定了苏洼龙水电站坝下河段的生态流量过程。     

耦合引航道二维水流模型的向家坝水电站运行模式研究

向家坝水电站以发电为主,但其运行受引航道通航安全水流流态的限制。根据华东电网典型日负荷统计特性,考虑到机组运行特性以及水位小时变幅与日变幅条件的要求,按照实际水流条件拟定5种向家坝水电站日发电调节流量。采用二维水动力模型揭示电站在不同发电流量运行时下游引航道口门区的流态,使用MIKE21对模型求解,从航道的横向流速、纵向流速、水位变幅以及回流情况等指标选择出两种可行的调度工况。最后,通过比较两种工况的日发电量,选择出最适合向家坝水电站的调度模式。按此模式调度,向家坝水电站的平均出力为2 914 MW,日发电量为7 285×10⁴ kW·h。     

华容河治理方案与运用调度研究

华容河为荆江分流入洞庭湖的四口之一,上下游均已建闸控制,形成一条特殊的人工控制河流。每年洪水期,当外湖（河）水位高时,华容河的大量涝渍水只能通过本身调蓄,河内水位迅速逼高,使原河堤防面临高洪水威胁;干旱期,基本上没有径流,供水矛盾突出,河流生态功能下降。针对华容河的实际情况和存在的问题,提出以防洪治涝、修复生态环境为主要目标的综合治理方案,并在总结现有工程运行调度经验的基础上,根据全流域供排水系统的格局,对上述治理方案实施后的运用,采用分时段进行控制调度,以更好地发挥工程效益,达到彻底解决华容河存在的问题。     

浅谈沂南县王家河治理工程中河道生态治理

本文就沂南县王家河治理工程,分析了河道水生态治理的原则,提出在坚持控制洪水风险的基础上,因地制宜、突出生态建设,并兼顾经济效益,且需综合采取工程措施、生物措施、生态措施和严格的管理措施。本文的探讨以期对即将实施的防汛抗旱提升工程有所裨益,进而推动水生态文明建设。     

丹江口水利枢纽的综合利用调度

丹江口水利枢纽在完建后期规模条件下，水库首要任务仍然是保证江中下游防洪安全。在兴利任务中把调水列为第一任务，在调度过程中应充分协调好调水与水源区效益分配问题。在后期规模的枢纽规划中，研究了以防洪及引水为主要任务的水库调度原则，分析了适当加大预留共库容，以提高汉江中下游防洪能力的必要性，可能性和作用。在此前提下，对兴利的调度原则及方式也作了较深入讨论，其成果表明以丹江口枢纽为水源的南水北调中线方案具     

调节阀在长距离输水工程消能调流中的应用

结合北京市已建的长距离重力输水工程,介绍了调节阀的设计选用情况,论述了设置消能调流设施可有效防护水锤保障输水管路安全,并对管道工作压力进行合理分段,分析了常规措施与采用调节阀消能调流的优缺点,阐述了调节阀的应用现状和选用技术要求。采用特征线法进行数学模拟计算,通过计算分析结果表明,调节阀可方便地调减流量,消减富余水头防护水锤并节约投资。     

River regulation in Spain

The expansion of river regulation and of related scientific research in Spain since 1982 is reviewed. The number of dams completed each year has decreased and, moreover, the average size of reservoir has continued to decline. It is the creation of many new, relatively small, irrigation reservoirs that is having the greatest impact on the fluvial systems. Recent legislation may promote greater involvement of scientists in the management of these systems not least in the setting of minimum ecological flows.     

万安水库调度的风险计算

通过建立水库长期发电优化调度模型并求解,再通过汛限水位的改变,寻求库容和出力的关系。在出力和时段初水位已知的情况下,将天然来水和库水位建立联系,从而得到水库发电调度的风险率。     

洞庭湖治理回顾

通过新中国成立以来湖南省水利部门对洞庭湖防洪除涝治理的回顾,总结了洞庭湖区在筑堤防洪、蓄洪安全、洪道整治、长江护岸、傍山撇洪、机电排灌、城市防洪、通讯预警等方面的建设情况。经过几十年的治理,湖区的经济社会已发生了翻天覆地的变化,解放前,湖区仅有几家小型企业和一些手工作坊,今日湖区已建成现代化的石油、化工、电力、纺织、造纸、卷烟生产基地,纺织、食品、造纸工业的产值分别占全省的45%、50%和55%,湖区工农业总产值在建国初期仅6.37亿元,1985年超过百亿元,1999年建国50周年之际是1 108亿元,2007年达到4 177亿元,占全省工农业生产总值的45.4%。     

多种水资源的联合优化调度

本文以刺庄市水资源系统为实例，研究地面水，地下水及客水等多种水资源的联合优化调度问题，根据该地区及水资源系统的供水特点，建立了包含分区管理调度及统一管理调度模型在内的大系统分解协调模型，以历史长系列资料进行计算，用人工生成系列资料作风险分析，并据此提出地区水利建设对策措施，成果表明所建立的模型及其求解方法是成功的。     

"疏滞一体水资源自然调节工程技术"的应用

一、“疏滞一体水资源自然调节工程”的提出及应用 在长期的探索治水历史长河中，鲧的“堵”法、禹的“疏”法、李冰的“堵、泄、疏”综合运用法等，都是今天我们研究治水害、兴水利的基础。在具体的实践运用中．以小流域为单元。探讨建立小流域水资源自然调节丁程建设体系，已越来越被证明是十分有效的治水形式。其推广廊用。符合人水和谐、人与自然和谐相处和以人为本的理念，符合防汛抗旱思路的转变。