典型河段悬移质泥沙模拟方法研究

河流上修建的水利工程改变了原有河道水流泥沙的运动形式,而泥沙含量众多的悬移质泥沙往往影响着工程或河道的淤积状况,只有深入研究悬移质泥沙的运动形式,运用不同方法模拟河流悬移质泥沙对河道、水库等水利工程的影响,重现河流泥沙运动规律,揭示出悬移质泥沙对工程的影响机理,探求出减少泥沙侵害的技术途径。本文以模型试验设计的最新成果,运用模型试验方法和数学模型计算方法,并结合理论分析和模型试验,研究了天然河道典型河段悬移质泥沙冲淤问题,为解决工程泥沙问题探求一条可靠的途径。     

闽江下游河槽冲淤分析

本文通过推移质输沙率计算和地形断面套绘证明闽江下游特别是南港的泥沙淤积是严重的。同时根据竹岐水文站多年悬移质泥沙粒配与竹岐至马尾河段的床沙对比中确认该河段的淤沙主要是推移质而不是悬移质。     

黄河内蒙段泥沙组成与力学运动特征

泥沙在水与河床演变中起到纽带作用,因粒径不同,其运动形态、运动规律以及对河床的作用等不尽相同。因此,研究河床演变就不能轻视泥沙的运动特性,尤其是黄河内蒙河段这种水沙异源的河道。根据实测和实际钻探采样资料,分析了该河段悬移质和河床质的泥沙组成。并以此为基础,从起动扬动、悬浮高度、挟沙能力等角度探讨了主要粒径泥沙在一定水流条件下的运动形态与规律。通过能量和功率方程求得黄河内蒙河段的推移质输沙率。结果表明,内蒙河段悬移质基本上由粒径小于0.080 mm的泥沙组成,而河床质主要粒径为0.100~0.500 mm,其中粒径为0.100~0.250 mm的泥沙活跃于冲淤过程。推移质输沙率的分析表明,来自黄河内蒙古河段上部的粗颗粒泥沙不易被水流长距离挟带,大部分淤积在三湖河口上游。     

乌江银盘水电站库区泥沙淤积研究

利用一维不平衡输沙原理对乌江银盘水库正常蓄水位214 m,死水位211.5 m运用方案对银盘水电站进行了库区泥沙冲淤计算分析.计算成果表明:由于银盘水电站为径流电站,在水库运用初期,悬移质排沙比即可达到96%;库区泥沙淤积不严重;悬移质泥沙集中淤积于距坝25.65 km以内河段,推移质泥沙大部集中淤积在距坝25.65～42.54 km河段内.水库运行至20 a末时,遇5%频率洪水,相对空库水位最大水位抬高值为 0.42 m.     

黄河沙坡头水利枢纽运行方式与水库淤积分析

黄河是一条世界上罕见的多泥沙河流，泥沙问题一直影响着黄河上水利枢纽的运行。沙坡头水利枢纽工程位于黄河中游黑山峡河段出口处，是一座低水头径流式水电站，该河段年悬移质输沙量为1．6亿t，泥沙问题较严重。本丁程枢纽设低底坎泄洪排沙闸、电站设排沙孔，并采取“确保灌溉、清水发电、浑水排沙”的运行方式。本文对枢纽运行方式、建筑物排沙效果和库区淤积形态进行了分析。     

天然河流沙质河床上器测推移质输沙率含义的商榷

作者基于天然河流沙质河床上的推移质和悬移质两类运动形式的泥沙,不存在一个能够截然划分的界面,认为在沙质河床上利用推移质采样器实测的推移质输沙率,其组成不都是推移质泥沙,其中尚包括悬移质中的床沙质泥沙。为此,本文分析了长江中游干流宜昌和汉口水文站河段利用推移质采样器实测的推移质输沙率和与之相应测次的、按测时水沙条件计算的临底流层内悬移质中床沙质泥沙输沙率的相关关系,论证了沙质河床上器测推移质输沙率中推移质泥沙和悬移质中床沙质泥沙组成的机理。     

二维泥沙数学模型及工程应用问题探讨

从泥沙连续性方程和悬移质河床变形方程出发 ,分析恢复饱和系数的起因和悬移质含沙量垂线分布特点 ,给出了新的恢复饱和系数 ;对于动边界问题 ,通过阻力项的变换 ,给出稳定性好、精度高的迭代格式 ;对长江南京上元门河段河床冲淤变化进行了分析计算 ,结果表明本文所给泥沙数学模型和计算方法合理 ,能够反映河床冲淤变化规律。     

葛洲坝枢纽回水变动区淤积和航道问题的试验研究

为了研究葛洲坝枢纽修建前后回水变动区的泥沙淤积变化及其对航运的影响,进行了长江三峡奉节至香溪河段的泥沙模型试验.试验中模拟了该河段悬移质和卵石推移质的运动,观测了泥沙冲淤变化及主要滩险的航运条件.本文主要依据模型试验成果,讨论葛洲坝枢纽回水变动区泥沙淤积和航运问题.     

三峡蓄水后城陵矶-武汉河段泥沙粒径变化分析

利用长江中游城陵矶-武汉河段的3个主要控制水文站(城陵矶、螺山、汉口)近10a的实测悬移质颗粒级配资料,采用方差分析及Wilcoxon加符秩检验两种统计方法,对该河段河流泥沙级配在三峡工程蓄水运用前后的变化进行了分析。结果表明:在三峡工程蓄水运用后,螺山和汉口站控制的区间流域河流泥沙粒径有明显粗化现象,粒径范围为0.062~0.500mm,而整个城汉河段河流泥沙粒径并没有显著变化。     

三峡水库变动回水区铜锣峡河段演变研究

三峡水库铜锣峡河段泥沙模型进行了正常蓄水位160m,170m,175m及180m方案的浑水试验;该河段分别处于各种方案的变动回水区上、中、下段位置。文中综合分析了这些试验成果,认为变动回水区内各河段悬移质泥沙淤积量的多少,主要取决于汛期壅水高度,因此优化三峡水库调度是解决变动回水区航道、港口泥沙问题的重要手段之一。建库后卵石推移质主要淤积在回水末端附近和变动回水区上段,应针对不同河段特点实施整治工程。     

In the Central Committee of the Communist Party of the Soviet Union and the Council of Ministers of the USSR

Power Technology and Engineering -     

分流对弯道水流紊动强度影响的试验研究

采用先进的三维超声波多普勒流速仪（ADV）对不同分流比情况下弯道水流紊动特性进行了系统的试验研究。根据试验数据,探讨了不同分流比工况下弯道水流的紊动机理,分析了其紊动特性,同时对紊动强度分布特点进行了比较。     

前置掺气坎坡度对阶梯溢洪道掺气水流影响的数值模拟

为研究复杂边界条件下气液两相界面的流动及混掺现象对工程建设的影响,结合某大型水电站的溢洪道,利用RNG k-ε模型对其进行三维流场模拟,采用有限体积法离散控制方程,并用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道泄流壁面上的高速掺气水流进行数值模拟。结果表明:随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔及掺气浓度均有所增大,随着水流下泄掺气浓度沿程降低,达到一定距离后趋于稳定,掺气浓度值达到了减免空蚀破坏的要求;与传统阶梯溢洪道的模拟结果进行对比可知,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,为解决传统阶梯溢洪道中出现的工程难题提供了一种新思路。