三峡水库库区沙峰输移特性研究

近年来,三峡水库入库泥沙大幅减少,水库泥沙淤积大为减轻。受局部暴雨影响,入库泥沙主要集中在典型洪水期间,为水库的沙峰调度提供了有利条件。三峡水库在2012年和2013年汛期成功实施了沙峰调度,取得了较好的排沙减淤效果。利用实测资料分析和数值模拟等方法,对库区沙峰的输移特性和衰减规律进行了系统分析与研究。结果表明:三峡水库蓄水后,库水位抬高,库区水流流速减慢,沙峰输移时间较蓄水前大幅增加;库区沙峰衰减主要与河段长度、流量和泥沙颗粒有关。研究结果可为进一步掌握更精准的沙峰调度时机、制订更科学合理的沙峰排沙调度方案提供技术支撑。     

三峡水库汛期沙峰排沙调度研究与初步实践

三峡工程蓄水运用以来,入库来沙大幅减少,泥沙淤积大为减轻,且绝大部分泥沙淤积在库区常年死库容内,为水库排沙调度试验提供了有利条件。在分析三峡水库洪峰、沙峰传播特性的基础上,针对三峡入库洪峰、沙峰传播的时间差异性,提出了"洪峰到来时拦洪削峰,沙峰临近时加大泄量排沙"的沙峰调度策略。依据所提出的调度模式,于2012,2013年汛期进行了沙峰排沙调度试验,获得了较好的效果,丰富了水库泥沙调度理论,为三峡水库正常运行期科学调度积累了宝贵经验。     

2020年三峡水库沙峰排沙调度分析

为了减少三峡水库库区泥沙淤积,提高水库排沙效率,2020年8月中旬长江4、5号洪水期间,在泥沙实时监测和精确预报的基础上,三峡水库进行了沙峰排沙调度.调度期间,三峡水库坝前最高调洪水位虽然高达167.65 m,但此次沙峰过程排沙比仍达到了27％,比试验性蓄水以来平均排沙比高9％,沙峰排沙调度取得良好效果.对2020年长...     

溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库汛期联合排沙调度方式初步研究

采用实测典型水沙过程,对溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库基于沙峰调度和基于汛期“蓄清排浑”动态使用的联合排沙调度方式开展了计算研究。结果表明:基于沙峰调度的梯级水库联合排沙调度方式从定性分析来看有利于提高梯级水库出库沙量,但提高的幅度有限;基于汛期“蓄清排浑”动态使用的梯级水库联合排沙调度方式有利于提高梯级水库出库沙量,且提高的幅度相对较大。通过计算研究提出了基于沙峰调度和基于汛期“蓄清排浑”动态使用的溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库联合排沙调度方案,研究成果可为溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库汛期泥沙调度提供科技支撑。     

三峡水库泥沙淤积及减淤措施探讨

受上游水库蓄水拦沙、水土保持工程实施、河道采砂及气候变化等因素的影响,三峡水库的入库水沙条件发生了明显变化,水库淤积量大幅度减少。根据实测资料,分析了蓄水以来三峡水库淤积特性,以及减淤措施的实施时机及效果。研究表明:在入库沙量大幅度减少的前提下,三峡水库淤积大为减轻;汛期实施沙峰调度能够增大排沙比,减少水库淤积量;消落期实施库尾减淤调度能够有效缓解库尾局部河段淤积;局部河段清淤能够高效清除淤积泥沙,确保航道畅通。研究结果丰富了水库泥沙淤积管理方法和水库泥沙调度理论,为水库长期保持有效库容提供了参考。     

三峡水库2018年7月洪水期间泥沙输移特性分析

阐述了2018年7月三峡水库入库洪水组成、洪水泥沙发展、三峡水库调度及出库水沙过程。分析了场次洪水水库泥沙预报,2008年175 m试验性蓄水以来寸滩-庙河的沙峰输移时间、衰减比以及三峡水库场次洪水排沙比等水库泥沙输移特性。分析结果表明:①泥沙预报选取的细颗粒级配曲线与实测悬沙颗粒级配曲线基本一致,沙峰、峰现时间预报精度较高,含沙量过程基本一致。②流量级越小,坝前水位越高,沙峰输移时间越长;沙峰在清溪场-庙河段的衰减较在寸滩-清溪场段更为明显,且衰减程度与场次洪水的洪峰量呈反比,即流量越小,沙峰比越小,衰减越明显。③排沙比与场次洪水平均入库流量呈较明显的正比关系,且随流量的增大而呈加速增大趋势。     

2018长江2号洪水期间三峡水库沙峰排沙调度

2018年长江第2号洪水期间,寸滩站洪峰流量59 300 m~3/s,报汛最大含沙量达到4.47 kg/m~3,三峡入库沙量达到了7 440万t,均大于2014~2017年各年的全年入库输沙量,且入库沙峰大、持续时间长。根据泥沙实时监测与预报成果,7月11～20日三峡水库入库和坝前含沙量较大,三峡水库在进行防洪、航运调度的基础上,实施了沙峰排沙调度,将下泄流量42 000 m~3/s一直维持至沙峰通过大坝后。实测资料表明:7月18～20日三峡水库排沙效果明显增强,出库含沙量在0.50～1.20 kg/m~3之间,最大出库输沙率达到48.5t/s,日均出库沙量在370万t左右,按沙峰输移过程统计,沙峰过程排沙比达29%,7月份排沙比达到了31%,取得了较好的排沙效果,有效减轻了库区泥沙淤积。研究成果为进一步完善三峡水库"蓄清排浑"新模式积累了宝贵的经验。     

三峡水库泥沙调度探索

对三峡水库进入正常蓄水运用中的泥沙调度方式和调度结果进行总结,并对解决库区回水末端重点浅滩河段泥沙淤积加重的问题进行了初步试验研究。结果表明:一般在汛前4月下旬-5月上旬库水位消落期,当入库流量相对较大时,控制库水位日降幅度和调度时间;或在汛期,当预报上游有较大的来水来沙过程时,利用沙峰滞后洪峰的规律和汛期主要的洪水过程排沙量较大的特点,适时控制库水位和下泄流量,均可达到排沙减淤特别是减少库区回水末端淤积的目的。本文丰富了水库泥沙调度理论,并为三峡水库正常运行期科学调度积累了宝贵经验。     

头屯河水库水力排沙经济效益分析

头屯河水库位于头屯河出山口,受流域洪水特征影响,入库河水中泥沙含量较高,泥沙淤积是水库安全调度运行的一个较难解决的问题。该文对头屯河水库泥沙量和淤积量进行分析,提出合理有效的排沙捡淤措施,并从经济角度对水力排沙进行效益分析。该方法以极少的投入取得了巨大的经济效益,为其他相似水库的排沙清淤在经济上提供了成功的范例。     

三峡工程利用洪水资源与发挥综合效益问题探讨

针对三峡工程坝址洪水特性和近20年来长江上游径流呈减小趋势及入库泥沙明显减少的变化,分析了三峡工程初步设计的水库调度运行方式存在的问题。实施了汛期中小洪水滞洪调度和提前至汛末水库蓄水方式,对利用洪水资源存在的防洪风险和水库泥沙淤积增加等问题提出了对策措施;阐述了库尾减淤调度试验和汛期沙峰调度试验成果,探索了水库“蓄清排浑”运行的新型模式,为科学调度,合理利用洪水资源提供了技术支撑。     

大通河天王沟水电站泥沙设计重点问题探讨

天王沟水库坝前水深和库容都较小,且入库沙量相对较多,库沙比仅为0.8,所以水库很快淤积平衡,库区泥沙问题较为严重。天王沟水电站工程泥沙问题主要是研究水库回水与上游铁城电站尾水合理衔接以及保持进水口前＂门前清＂,通过对入库水沙分析提出的水库泥沙调度运行方式及防排沙措施,基本解决了电站的主要工程泥沙问题。     

白石水库入库沙量分析

本文通过大凌河流域泥沙来源、阎王鼻子水库修建对白石入库沙量的影响、德立吉水库垮坝对白石1962年入库沙量的影响的分析,分析白石水库入库泥沙特性,为水库管理部门在结合水库泄流排沙设施、延长水库寿命、减少入库沙量的排沙运用方式上提供参考依据。     

三峡水库排沙比对来水来沙的响应

排沙比是水库拦截泥沙程度的指标之一。排沙比越大,水库淤积强度就越小;反之亦然。以三峡水库2004-2012年库区各水文站的实测资料为依据,通过对三峡水库运行以来水库排沙比及其影响因素的分析,发现坝前水位和入库、出库流量是影响水库排沙比大小的主要因素,其次是入库沙量和泥沙颗粒大小。进一步分析得出排沙比对月均库水位变化的敏感度随月均入库流量的增加而迅速增加,当月均入库流量小于15 000 m3/s时,月均库水位变化对排沙比几乎没有影响。当月均入库流量大于20 000 m3/s时,水库排沙比的变化幅度随月均库水位的变化较大,当月均库水位从138 m增加到155 m时,其排沙比约从62%降低至不到10%。为了提高水库排沙比,在水库调度上建议采用"大水低位、小水高位"的运行方式。     

白石水库泥沙淤积及减淤问题的探讨

白石水库为大凌河骨干性控制工程,根据其入库泥沙特性,对水库两种运用方式及排沙建筑物两种布置形式的库容和排沙比进行比较,从泥沙角度论证了白石水库排沙运用方式及枢纽布置形式的合理性。并建议水库本身及上游采取各种措施,减少入库泥沙,提高排沙比,以延长水库寿命。     

克孜尔水库泥沙淤积分析及排沙对策探讨

为探明渭干河上游克孜尔水库泥沙淤积原因、减少水库淤积,对入库泥沙年际、年内的变化特点和粒径的沿程变化进行了分析,认为水库泥沙淤积严重的原因主要为:(1)入库水沙总量逐年增加;(2)水库现有排沙洞不利于干流泥沙排出;(3)水库运行方式不利于泥沙出库;(4)拦门沙坎的形成导致冲沙水量不足。水库排沙对策:(1)综合利用机械挖泥疏浚方案、导沙入河方案解决现有拦门沙坎及近坝段泥沙淤积问题;(2)采取在水库上游增建淤地坝以及开展水土保持工作等多种措施减少入库泥沙总量;(3)在干流木扎提河上游新建水库进行水沙联合调度。     

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。     

新疆克孜尔水库组合排沙动床模型试验研究

针对目前新疆克孜尔水库存在的泥沙淤积问题,通过动床模型试验,研究了丁坝与人工排沙渠结合的排沙效果。结果表明:①丁坝使黑孜河的入库水流偏向左岸,并携带泥沙到人工排沙渠进口附近,改变人工排沙渠的结构尺寸,可使黑孜河的入库泥沙尽可能多地进入人工排沙渠;②丁坝加人工排沙渠组合方案能更有效地达到黑孜河库段人工辅助排沙的目标,只要水库汛期来流量为每年一遇、库水位在1 135 m高程以下,就可以把黑孜河85%以上的来沙量排出库外。     

乌鲁瓦提水库排沙设施闸门调度运用研究

乌鲁瓦提水库自投入运用以来库区淤积严重,为了延缓水库淤积、保障水库运行安全,针对水库排沙运用指标及排沙设施闸门调度两个关键问题开展研究。分析了乌鲁瓦提水库实际运用水位、排沙设施闸门调度运用情况,以及汛期水库淤积严重的原因,基于水库冲淤量年内分布特征、水库冲淤与入库流量及运用水位关系,提出了有利于水库排沙的控制指标,即当入库流量大于200ｍ3／ｓ时,可以降低水库运用水位至1924．00ｍ进行排沙运用。结合排沙设施闸门分流特征,从保证水库排沙同时兼顾发电的角度,拟定了闸门调度运用方案,进一步采用二维数学模型计算分析了不同方案下库区的冲淤情况及坝前流场分布情况,提出了排沙设施闸门调度运用方式,即在水库进行排沙运用时,尽量通过泄洪排沙洞排沙,并使其分流比达到90％以上,可以取得高效的排沙效果。     

多沙河流水库减淤调度比较研究

以黄河为主,研究多沙河流水库减淤调度的方法。以黄河上处于不同淤积阶段的青铜峡、三门峡、万家寨、小浪底4座水库为例,比较了多泥沙河流水库在不同淤积阶段,利用低水位排沙和异重流排沙的减淤调度运行方式。通过引入适用的模型和方法对水库进行排沙优化调度研究,对多沙河流的大型水利枢纽优化减淤运行调度总结出了较为可行的研究方法,并对2种主要的排沙调度方式提出建议。     

册田水库泥沙入出库分析

册田水库的建成使用,减少了官厅水库的泥沙淤积。根据实测的册田水库泥沙资料,对入库泥沙进行了相关分析与特征分析,对历次排沙运用进行了泥沙出库分析。