苗尾水电站施工期溃堰洪水计算分析

苗尾水电站施工期临时围堰挡水度汛期间,若因上游超标洪水导致围堰溃决,将引起围堰库区水体骤然下泄,形成较大溃坝洪峰向下游传播,严重威胁下游两岸村镇及功果桥梯级电站的安全。根据溃坝洪水传播和运动的特点,建立了一个包括围堰溃决过程和洪水演进的溃堰洪水数学模型。利用该模型,合理假定围堰溃决模式,拟定不同的计算方案,对苗尾水电站施工期围堰溃决及溃堰洪水演进过程进行了模拟计算。通过模型计算可以得到各特征断面的最高水位和最大流量值,并可以得到溃堰洪水传至各特征断面的演进时间。因此,可以利用溃堰洪水数学模型,为围堰溃决时下游河道两岸的洪灾分析及溃堰应急预案制定提供科学依据。     

土石围堰溃决对下游水库的影响研究

溃口流量模拟和溃堰洪水演进分析是研究土石围堰溃堰对下游水库影响的基础.土石围堰溃堰是逐渐发展的,不可能在瞬间溃决,当溃口大小已知时,可按局部溃堰公式计算渍口流量,结合入库洪水过程计算溃口处的流量过程线,据此构建了围堰水库水量平衡-溃口流量模拟模型,根据有限元基本原理构建了一维渍堰洪水演进模型.分析土石固堰渍堰对下游水库的影响时,可将演算至下游水库的溃堰洪水与下游水库设计入库洪水峰对峰线性叠加.     

施工围堰溃坝洪水分析

以戈兰滩水电站上游围堰溃坝洪水分析为例,根据施工围堰材质、河道形状,对施工围堰按瞬时全部溃决、局部渐溃方案进行了研究,并采用相应的经验公式,推算溃坝洪峰及溃坝洪水过程和对下游的淹没影响,为电站施工和下游防洪安全提供保障.     

滩坑水电站施工围堰溃堰洪水分析

水电站施工围堰建设期间，如遇超标准洪水等因素发生溃决，会给下游造成威胁。基于所建立的一维非恒定水流数学模型，对滩坑水电站施工围堰进行了多工况的溃堰洪水计算，确定了坝下游沿程各特征断面处洪峰流量、最高水位的变化，并结合水库下游青田县城的防洪工程现状提出了预防与应急措施。根据数学模型计算结果，当上游来流超标时，如围堰表面抗冲性强、整体稳定性较好，可降低溃堰洪水对下游的危害；当溃堰发生时，在保证工程自身安全的情况下，控制大溪上游水库下泄流量，可有效降低溃堰洪水对青田县和小溪下游河段的影响。     

基于HEC-RAS的施工期围堰溃决洪水模拟研究

研究溃坝(堰)洪水演进对下游区域的灾害预警和防洪决策等具有重要意义。基于HEC-RAS一维非恒定流水力学模型,考虑不同的入库流量及围堰破坏形式,对某水利工程施工期围堰溃决洪水进行了数值模拟,并分析了各工况下围堰溃口及河道下游的洪水流量过程、洪峰到达时间等。研究成果可为该工程防洪抢险预案的制定提供科学依据,同时可供其他类似工程参考。     

景洪水电站施工围堰溃堰模型试验与数值计算

在水电站施工过程中,当遭遇超标准洪水时,围堰发生漫顶溃决,将对工程施工及下游城市安全产生巨大的影响.通过水工模型试验并结合数学模型,对景洪水电站二期围堰溃决对下游影响进行研究分析.试验结果表明:下游围堰渐溃,对下游地区影响较小,而上游围堰溃决对下游地区影响较大,其瞬溃的影响尤甚;同时,数值计算结果与物理模型实测数据吻合较好.     

广西驮英水库施工围堰溃坝洪水分析

以驮英水库施工围堰溃坝洪水分析为例,结合水库施工方案拟定不同溃坝计算工况,推求施工围堰遭遇超标准洪水漫顶造成围堰溃决后溃坝最大流量、溃坝洪水向下游演进过程,分析溃坝洪水对下游的淹没影响,为编制水库施工期安全度汛应急预案提供技术参考,为水库工程施工及下游防洪安全提供保障。     

枕头坝二级水电站施工导流规划与设计

枕头坝二级水电站位于大渡河下游河段,河床覆盖层深厚,防洪标准高,施工期坝址水位接近正常蓄水位。综合考虑枢纽布置、地形地质条件和水文特征等,经分析比选采用分两期束窄河床导流方案,围堰全年挡水,并分析超标准溃堰洪水对下游城市防洪的影响,提出了相应的应急工程措施,为设计与建设提供技术支撑。     

土石围堰溃堰洪水三维动态仿真模型

为增强土石围堰溃堰洪水演进计算数据及结果的直观性与处理的同步性,耦合土石围堰溃堰洪水数值模拟模型和溃堰动态仿真模型构建了土石围堰溃堰洪水演进动态仿真架构,其中考虑了洪水演进水力要素、洪水演进过程和河槽空间位置等特征信息。建立了数值模拟数据及三维动态仿真数据与相应图元对象的映射关联,通过动态更新水位、围堰及河道等图元变量和属性变量,直观地表现了土石围堰溃堰洪水演进的时空分布特征,为防洪减灾的决策分析提供了交互式可视化平台。     

两级堰塞坝连溃过程数值模拟及溃口流量演化特征研究

在强震作用下,高山峡谷区易发生滑坡堵江形成串联的梯级堰塞坝,其中一级一旦溃决易引发梯级连溃。本文基于三维雷诺平均Navier-Stokes方程、湍流重正化群模型,以及悬移质和推移质冲蚀方程,并考虑溃口边坡的失稳坍塌,采用有限体积法建立了梯级堰塞坝连溃过程数值模拟方法,用于模拟连溃过程中的水动力特征及梯级堰塞坝的溃口形态演化过程。选择典型的两级堰塞坝连溃概化模型试验作为数学模型验证案例,对比实测值和计算结果发现,上下游堰塞坝溃口洪水流量过程和溃口形态演化过程基本一致,上下游堰塞坝溃口峰值流量、区间洪水演进时间等关键参数的相对误差小于±5%;比较上下游堰塞坝溃口洪水流量过程发现,梯级堰塞坝发生连溃时,溃坝洪水存在级联放大效应。选择上下游堰塞坝距离、河道坡度和下游坝坝高等三个关键参数,研究连溃洪水的放大效应及其影响因素,参数敏感性分析结果表明：下游坝溃口峰值流量随两坝间距和下游坝坝高的减小而增大,随河道坡度的增长呈先增大后减小的趋势;上游坝溃决洪水演进至下游坝时可能产生涌浪翻越并冲蚀坝顶,导致坝顶高程降低,并对下游坝发生溃决的时间以及溃口峰值流量产生影响,因此涌浪对下游坝溃决过程的影响与涌浪翻越坝顶的水量以及坝料冲蚀特性相关。选择小岗剑上、下两级堰塞坝连溃案例,通过对比计算和实测的溃口流量以及溃口形态发现,关键溃坝参数的相对误差小于±10%,验证了模型在实际案例中应用的合理性,本文提出的数值模拟方法可为梯级堰塞坝连溃风险评估和应急处置提供重要技术支撑。     

近坝消能区过水围堰水流特性研究——以富春江水电站船闸改建工程为例

水利枢纽工程改扩建过程中,为协调施工与泄洪的关系,往往采用过水围堰实现枯水期挡水施工、汛期过流泄洪。汛期泄洪时施工围堰的水力指标三维性强、沿程变化较大,处于泄洪建筑物下游消能区内的围堰段受水流冲刷强度较大,而远离消能区的围堰段受冲刷强度相对较小。为寻求安全、经济的围堰防护方式,采用三维数学模型模拟了某枢纽船闸改建工程泄洪时坝下水流流场,重点分析了围堰附近流态、流速分布、涡量分布及压力分布特性。研究结果表明:下泄水流在消能区围堰附近形成水跃,强烈紊动水流顶冲围堰;在横向围堰与上游局部纵向围堰区域形成高流速、高涡量、非静压作用区域,该区域需加强防护。研究成果为该工程围堰分段、分区防护提供了科学依据,也可供类似工程参考。     

上游水电站围堰漫顶溃决条件下施工中期度汛水位数值模拟

比邻梯级水电站同期建设条件下,若上游水电站围堰遭遇超标洪水发生漫顶溃决,将严重威胁下游水电站施工中期度汛的安全,因此,对度汛水位变化过程进行数值模拟具有重要意义。基于水动力学理论方法,建立了上游水电站围堰漫顶溃决条件下中期度汛水位变化过程模拟的数学模型,并将该模型应用于大渡河流域某相邻梯级水电工程实例中。通过不同计算方案的数值模拟分析,结果表明:该模型及方法是可行的、有效的;相比于基于天然洪水流量的计算方法,所提方法更加贴近工程实际,且度汛最高水位明显增大,因而更有利于工程安全。研究成果为上游水电站围堰挡水条件下的施工中期度汛方案决策及防洪应急预案的制定提供了重要的理论依据。     

龙滩碾压混凝土围堰设计与施工

龙滩RCC围堰工程量大、工期紧、施工强度高。其设计除考虑了正常挡水工况外,还考虑了超标准洪水的过水保护。围堰采用两岸堰肩不过水、中间堰段预留缺口形式,下游围堰缺口设置自溃子堰、堰身段设置缓闭止回退水阀门,上游围堰堰后坡面仅设置6.00 m宽消能平台,遇超标准洪水时基坑过水前进行预充水。围堰建成后两年来运行情况良好。     

红石大坝泄洪消能工改造工程混凝土施工管理

红石水电站下游尾水偏低,中、小流量宣泄频繁,对消力戽及纵向围堰基础冲刷严重。2005年5月汛期安全检查发现下游围堰已处于严重不稳定状态,消力戽挑坎破坏严重,因此需对消能设施进行改造。混凝土施工是所有工序中最为关键的一环,工程中严格控制了混凝土施工的安全、质量和进度,圆满地完成了本次改造任务。     

土石围堰溃堰洪水三维动态风险分析系统建模研究

基于三维动态可视化仿真技术，耦合土石溃堰洪水数值模拟和溃堰动态仿真模型，建立施工洪水演进水力要素、洪水演进过程和河槽空间位置等信息耦合的土石溃堰洪水演进动态仿真架构，在三维可视化信息平台的基础上，将数值模拟数据及三维动态仿真数据与相应的图元对象建立映射关联，通过动态更新洪水水位、围堰及河道等图元变量和属性变量，直观的表现了土石溃堰洪水演进的时空分布特征，为探求溃堰发生发展机理及防洪减灾决策分析提供了交互式可视化平台。     

天生桥一级水电站土石过水围堰设计

天生桥一级水电站土石过水围堰在二级水电站库区修建，具有轴线长，基础复杂，深水填筑等特点，在设计，施工过程中，通过堰型选择，采用高喷板墙，振冲碎石桩，混凝土楔型体护面等新技术，较好地解决了防渗，堰基稳定和度汛保护的难题，由于标书提供的水位流量关系指标较实际运行值相差较大，且受到已建二级水电站运行水位制约，１９９５年单洞度汛中，下游围堰堰脚局部遭到淘刷，但上，下游围堰安全度汛，保护了截流成果和大坝基坑     

鲁地拉水电站下游土石过水围堰设计与应用

鲁地拉水电站下游过水围堰采用土石过水围堰,该围堰建在深厚覆盖层上,具有大流量、长历时的过水特点,围堰建成后,经历4个汛期过水考验,运行良好。     

三峡枢纽围堰发电期泄洪调度水力学研究

 三峡水利枢纽在围堰挡水发电期泄洪运行过程中，如何既保证泄洪建筑物及其防冲设施的安全运行，又保证对下游流态和堤岸防护影响较小，是一个亟待解决的问题。它涉及泄洪调度方案及其他措施等诸多水力学问题。三峡枢纽1/100模型泄洪运行水力学试验研究成果表明：经优化后泄洪的运行方式，泄洪可达68 530m3/s，坝下防洪设施及下纵围堰安全可得到保障；通过底、深孔调度并辅以降低坝前水位等措施，可在Q≤60 000 m3/s下避免底孔出流打击弧门牛腿现象