三汊河河口闸泄流特性与整流措施

针对外秦淮河入江口的三汊河河口闸大流量泄洪时过闸水流不均的问题,建立了江-河-水闸大范围水深平均二维数学模型来研究河口闸的泄流特性,并利用河工模型试验结果率定模型参数。对长江不同水位流量组合及河口闸上游河床地形修整工况下河口闸大流量泄流特性模拟计算结果表明,导致过闸水流不均的主要因素是河势及河道深泓位置;河口闸上游阻水建筑物的拆除对过闸偏流的改善作用有限;37 m墙长结合5°偏角的导流墙可有效改善过闸水流不均的现状。     

三汊河河口闸过闸水流流态改善措施数值分析

针对三汊河河口闸水流偏右侧的不利流态,为寻找改善水流流态的工程措施,采用大范围水深平均二维数学模型,对过闸水流流态进行了模拟研究。在难以改变现有地形的情况下,提出在闸前布置导流墙的工程措施,采用闸前左右岸流速比、水位差以及左右闸孔过流流量占比等参数作为改善效果的评价指标。结果表明,在合适墙长与墙体角度下,导流墙可起到明显的流态改善效果。     

大潮差河口闸下水流的流动特性分析

福建数座河口水闸发生剧烈淘刷,闸上游和下游的最大冲刷深度达到闸室高度的0.5~1.2倍,且屡修屡毁。有的水闸经多次除险加固后,不得不再花巨资重建。通过数学模型和物理模型揭示了河口水闸下游水位因受东海大潮差海潮影响发生剧烈波动时的变化规律,发现了水闸泄流过程中的间歇性淹没及非常工况甚至出现逆流的独特流动现象,给出了典型日孔流及堰流泄流能力动态变化过程线,分析了消能工变化对闸址水流结构的显著影响,并对水闸水毁修复前后闸下冲刷进行了预测。结果表明:水闸修复前闸下涨急最高水位4.53 m,修复后下降0.67 m,水闸修复后逆流现象减弱。修复后首次水跃位置往上游移动了35 m,平均水跃高度下降47.46%,闸后及二级池末端最大流速2.27 m/s和0.08 m/s,较修复前分别下降了40.58%和96.48%。常遇泄流条件下,水闸的淹没度和泄流能力呈现不断变化的动态过程。当西溪水闸62#先启孔全开,上游保持正常高水位3.2 m,下游为最低潮位-0.72 m时,修复后最大冲刷深度减少64.48%,消能防冲效果十分明显。研究成果对河口水闸安全运行具有一定的参考价值。     

强潮河口大型泵涝对洪潮动力影响的试验研究

钱塘江河口受上游来水和下游潮汐共同作用,动力条件复杂.为研究闸站排涝对外江侧洪潮动力影响,以八堡泵站为例构建河工物理模型,对泵站出口河段的洪水、潮水动力及通航进行对比试验研究.结果表明:250 m3/s的排涝流量对水位的影响范围在lkm之内,涝水对主流的顶推作用使贴岸流速有所减小,不会造成海塘前的水流集中,船闸可通航时...     

海河口泄流能力和挖泥清淤方案试验研究

分析了海河河道特性、来水变化及发展趋势，海河口泥沙淤积状况，纵横断面以及拦门沙发展变化，总结了海河口挖泥疏浚的经验教训．利用物理模型试验方法，研究了海河口现状条件泄流过程以及最大泄流能力，根据海河口近几年的实际清淤能力，研究了海河口不同清淤方案和清淤方式的清淤效果、海河闸泄流能力和闸上水位，并进行了不同清淤方案和方式的对比分析，为海河口清淤疏浚提供了一定的科学依据，同时也为其它大江大河挖泥疏浚提供了参考．     

强潮河口大型泵站排涝对洪潮动力影响的试验研究

钱塘江河口受上游来水和下游潮汐共同作用,动力条件复杂。为研究闸站排涝对外江侧洪潮动力影响,以八堡泵站为例构建河工物理模型,对泵站出口河段的洪水、潮水动力及通航进行对比试验研究。结果表明:250 m~3/s的排涝流量对水位的影响范围在1 km之内,涝水对主流的顶推作用使贴岸流速有所减小,不会造成海塘前的水流集中,船闸可通航时长减小幅度在0.1 h内。     

高坝泄流诱发底流消能泄水建筑物振动特性试验研究

通过研究高坝泄流诱发底流消能泄水建筑物振动特性与主要影响因素,建立某中表孔交叠底流消能水电站1:80水力学模型,模拟了其实际泄洪工况。通过控制单一变量原则,研究上游水位、下游水位、中表孔开度等因素对场地振动的影响,得出结论:(1)泄流诱发各泄水建筑物振动具有明显的规律性,上游水位一定时,随下游水位的升高,中孔处振幅增大,消力池底板处振动减小;(2)当上游水位升高,各结构振动有所增强,但与流量增幅相比,振动强度增幅可忽略;(3)中孔泄流存在明显的不利运行区,孔口局开6 m时振动最为剧烈,在工程应用中应避开明显的不利运行区,可通过适当控制下游水位,抬高上游水位,以达到减振目的。     

秦淮河三汊河口闸底板大体积混凝土的施工控制

1工程概况秦淮河三汊河口闸位于江苏省南京市秦淮河东支流三汊河口入长江处,主要功能是在非汛期关闸蓄水,抬高外秦淮河水位,克服枯水期河水位低、环境恶化的问题;汛期遇上游来水,开闸放水,不影响外秦淮河行洪。工程作为城市水利的亮点,与外秦淮河整体景观协调一致,改善了城市水环境和城市形象。三汊河口闸在国内首次采用双孔护镜门新闸型,单孔净宽为40m,总净宽80m。正常蓄水期的过流量为30m3/s,非汛期行洪流量为80m3/s(关闸蓄水状态),汛期行洪流量为600m3/s。该闸主闸身的2孔3墩采用5块底板,其中3墩底板结合作为灌注桩承台,2闸孔底板分别为…     

水库闸门不同开度下过闸水流水力特性研究

为研究伯斯阿木水库工程导流兼深孔泄洪洞工作闸门过闸水流水力特性,考虑闸门开度与过闸流量因素,借助水工模型试验方法,分析了过闸水流的水位、流速以及压强特征。试验结果表明,开度会影响闸前上游水位的稳定性,而过闸流量只会影响水位值。过闸流量对过闸水体流速影响效应高于开度因素。开度增大,面板时均压强降低,而过闸流量对之影响相反。开度、过闸流量会改变面板零压强分布区,影响面板渗流安全。论文可为挡水闸门的运营调度以及过闸水流稳定分析提供参考。     

潮汐河口闸下风暴潮特征模拟

潮汐河口闸下风暴潮水位对于河道防洪排水至关重要。以苏北里下河主要入海通道射阳河、黄沙河、新洋河和斗龙河等建闸河口为例,采用模型嵌套的方法,以平面二维数学模型模拟了里下河地区“9711”台风风暴潮期间闸下河段的潮汐水流和风暴潮运动过程,研究了闸下风暴潮水位相对河口风暴潮水位的变化特征。模拟结果显示,底摩擦、浅水变形、边界反射等相互作用影响,闸下风暴潮水位和潮汐水位存在一致的变化特性,即高潮位抬升,低潮位下降,潮差(增水)增加;涨潮历时缩短,落潮历时延长;风暴潮水位的变化幅度大于同时期的潮汐水位,风暴潮过程对于闸下排水具有显著影响。在与闸顶高程一致的上游水位条件下,相比天文潮过程,“9711”风暴潮过程可减少闸门过流流量的20%~25%。     

河口河床长历时演变模拟方法探讨--以浙江省飞云江河口为例

基于河口平衡断面河相关系的基本概念建立了潮汐河口地区长历时河床演变模型,根据浙江省飞云江河口的实测水文、泥沙、地形资料对模型的有关参数进行了验证,结果表明无论是水力要素还是河床冲淤变化,计算与实测基本吻合。在验证的基础上,研究了上游建库引水、河道整治等水利工程对飞云江河口河床冲淤的影响。从模型计算结果可以清楚地看到河床对水利工程的响应主要产生两级响应,一级响应发生在水利工程建成初期,河床变形的时间尺度短,二级响应则在一级响应的基础上在长时间及长河段内进行河床再调整,河床变形的时间尺度长,系水利工程及局部河床调整对整个河口系统的影响。     

北门江河口径流变化对河口段水环境的影响

北门江河口上游水库的修建将导致丰水期水库下泄流量有所减少,枯水期水库下泄流量有所增加,这些变化将会引起北门江河口处的咸潮上溯距离和冲淡水区域变化等生态环境问题。以北门江河口为研究区段,构建基于MIKE21的平面二维水动力模型和二维盐度扩散模型,以咸潮上溯和冲淡区为研究对象,分析河口上游修建水库后,在丰水期、平水期、枯水期径流改变的情况下,北门江河口地区咸潮上溯和冲淡区变化规律。结果表明:(1)水库建设后,枯期下泄流量与天然河道中的流量相差不大,对枯期的咸潮上溯距离无显著影响;丰水年6月(汛期)建库后因为下泄流量减少幅度较大,咸潮上溯距离最大增加约1 790 m;平水年6月建库前后流量减少量少于丰水年,建库后咸潮上溯最大增加距离小于丰水年,为1 270 m。(2)水库建设后,由于汛期下泄淡水流量降低,与建库前相比,丰水年6月新英湾海域的冲淡区面积变化最大,在最低潮位时,新英湾海域中冲淡区面积占比减少17.3%。研究成果可为水利枢纽工程对河口地区咸潮上溯和冲淡区的影响评价提供理论依据。     

Modelling faecal coliforms dynamics in the Seine estuary, France.

A model describing the dynamics of faecal coliforms (FC) in the Seine estuary has been developed and coupled with a three-dimensional hydrodynamic model. As input to this model three types of FC sources were considered: (1) FC transported by the Seine river flow at the estuary entrance at Poses dam; (2) FC brought in through the tributaries of the Seine estuary; and (3) the outfalls of the treated effluents of the WWTPs located along the estuary. As previous studies in the Seine estuary showed that a large proportion of FC was attached to SM, two pools of FC were considered separately in the model: free FC and FC attached to SM. Two main processes controlling the fate of FC in the estuary were considered: mortality and settling. The model calculates for a given discharge of the Seine river at Poses the longitudinal distribution of FC along the estuary. The model was validated by comparison of model calculations with experimental data in various hydrological conditions. The model also correctly reproduced the impact of the main river flow rate on the level of estuarine water's contamination. Finally, the model was used to test different scenarios of sanitation, suggesting priorities for sanitation efforts.     

茅洲河河口建闸对闸上水质的影响研究

采用 MIKE FLOOD 模型建立了茅洲河河口一、二维耦合的水动力、水质模型,模拟分析茅洲河河口建闸后对茅洲河干流及河口附近水质的影响。通过模型模拟表明,由于茅洲河干流中下游的污染物以及交椅湾地形的影响,交椅湾内水体流速变慢,茅洲河河口易形成污染带。通过茅洲河河口建闸前后的工况模拟分析,共和村断面在 2020 年工况下洪水期氨氮浓度在 1. 6 ～2. 3 mg /L 之间波动,均值为2 mg /L,建闸后基本稳定在 2. 13 mg /L。枯水期时建闸前氨氮浓度在 1. 4 ～2. 1 mg /L 之间波动,均值为1. 8 mg /L,建闸后基本稳定在 1. 83 mg /L。研究发现,河口闸的建设对茅洲河干流的水质基本没有改善作用。从污染物均值来看,河口建闸后闸上水质略有恶化,主要原因是河口处靠近外海区域污染物浓度较干流下游浓度低,建闸后闸址下游河水无法上溯,对断面污染物的稀释作用减小。本研究成果可供茅洲河水环境治理的相关决策提供参考,也可为其他流域的河口闸建设研究提供参考。     

交汇口支流水动力特性数值模拟研究

城市水工建筑物多建于穿城而过的小型支流中,有着为城市防洪抗旱,美化城市水环境等重要作用。运用RNG k-ε紊流模型对明渠小型支流河口进行了数值模拟,采用VOF方法处理自由表面,分析了与大型河流交汇处不同形态小型支流的水位、流速、紊动能耗散率和床面剪切力等水流特性。结果表明:支流流量和支流上游河道走向是引起水流特性改变的重要因素。研究成果可为城市汇流口小型支流河道水工建筑物的设计建造、河道整治提供参考。     

支流河口水沙运动的二维数学模型研究——以长江上游的嘉陵江河口为例

本文建立了一个支流河口水沙运动的二维数学模型．采用贴体正交曲线坐标克服了干支流汇合处河道边界形状复杂的困难，给出了正交曲线坐标系下二维全沙模型的基本方程及数值计算方法．以长江上游的嘉陵江河口为例，分析了支流河口河段水沙特性及浅滩成因，模拟了汇合口河段流场及泥沙冲淤分布，计算值与实例值吻合良好．为支流河口浅滩演变及整治研究提供了一种新的模拟方法．     

小浪底水库运用后黄河河口来水来沙预测

小浪底水库运用后,对黄河河口来水来沙进行预测有着十分重要的意义。根据1970年以来黄河三门峡、黑石关、武陟三站的30年连续实测水文资料,结合国家配水方案及上中游大中型水库运用的影响,分析预测小浪底水库运用后河口未来水沙情况,并与使用其他方法得出的结果进行比较讨论,对合理确定河口开发能力、保证河道行洪能力等方面有积极的作用。     

黄浦江河口建闸挡潮效果初步分析

在探讨计算水情和水闸调度运行方案的基础上,采用3种尺度的河网模型对黄浦江河口建闸的挡潮效果进行定量分析,并研究了不同调度参数(起关潮位和关闸历时)对挡潮效果的影响。研究结果表明,在遭遇千年一遇风暴潮时通过合理调度黄浦江河口闸门可将进潮量减少约80%,闸内干流段高潮位降低1.7~2.4m,能有效提高上海市区的防汛能力。