克孜尔水库异重流排沙分析及塑造技术研究

为了探究渭干河克孜尔水库异重流排沙规律,从而提高水库异重流排沙效率,通过对新疆渭干河流域克孜尔水库异重流实测资料的分析,结合已有水库异重流研究成果,对克孜尔水库异重流发生、持续运行及其应用于水库排沙减淤工作的基本规律进行了系统研究,给出了水库异重流排沙的各项物理指标范围。利用水库异重流基本规律及排沙特性,探究了新疆克孜尔水库堤渠结合辅助塑造异重流排沙技术,实践证明此种异重流塑造手段的排沙效果显著,为今后水库利用异重流排沙减淤工作提供了理论基础与实践经验。     

黄河干流水库联合调度塑造异重流

阐述了黄河干流水库联合调度塑造异重流的设计思想,指出追求小浪底水库异重流的较高排沙比,是黄河汛前调水调沙极其重要的目标.同时,对入库水沙动力、动力作用时机、库区地形条件等影响小浪底水库异重流排沙比的主要因素进行了分析,建立了排沙比与小浪底水库入库平均输沙率、三门峡水库泄流增峰助力、动力作用时机及库区地形条件的关系式.实践表明:增大小浪底水库的入库水沙动力、把握好动力作用时机、尽可能创造有利的库区地形条件,可以有效地增大小浪底水库异重流的排沙比,实现"1+1＞2"的水库减淤效果.     

2017年第1号洪水期间小浪底水库异重流分析

2017年黄河第1号洪水期间,在小浪底水库高水位运用的情况下,通过科学调度,成功地塑造异重流并排沙出库。根据实测资料对小浪底水库进出库水沙条件、水库运用情况、水库异重流演进及运动特点、异重流排沙情况等进行了分析总结。结果表明:此次异重流潜入点在距坝46.2 km的HH28断面,测点最大流速为0.49 m/s,最大含沙量为55.1kg/m~3,异重流厚度为0.77 m;从异重流潜入到排沙出库共计历时约为68 h,异重流运行速度约0.19 m/s;随着第1号洪水的演进,HH09、HH04、HH01断面的异重流流速、厚度整体上呈现先增大后减小的趋势;异重流塑造期入库总沙量为5 020万t,最大入库含沙量为477 kg/m~3,出库总沙量为21.65万t,最大出库含沙量为2.70 kg/m~3,水库排沙比为0.43%;此次异重流塑造过程为后期水库溯源冲刷排沙创造了有利条件。     

冯家山水库淤积及异重流排沙技术

阐述了异重流排沙技术在冯家山水库排沙减淤工作中的应用,分析了异重流排沙效果及存在的问题,并就减少水库泥沙淤积问题提出了建议,供相关单位参考。     

兼顾供水的小浪底水库汛前调水调沙对接水位

小浪底水库汛前调水调沙期的异重流排沙对接水位不仅决定了水库异重流排沙效果,而且关系到主汛期黄河下游的供水安全。在一定的入库流量条件下,水库排沙比随着对接水位的降低先缓慢增大,当对接水位降低到三角洲顶点高程附近时迅速增大。通过分析黄河下游长时段实际用水情况,建立了供水满足率与需补水量之间的关系式,综合考虑汛前调水调沙的排沙效果和下游供水需求,建议近期小浪底水库汛前调水调沙期异重流排沙的对接水位为219~223 m。     

闹德海水库异重流排沙方案

异重流排沙是水库排沙运用的一个重要排沙方法,通过查阅具体资料,分析了闹德海水库异重流排沙方案的实际效果,结果表明,水库对日均流量<100 m3/s或日均含沙量<100 kg/m3的洪水可以进行异重流排沙。     

2006年调水调沙期间小浪底库区异重流分析

分析了2006年调水调沙期间小浪底库区塑造人工异重流的基本情况,指出：①该次异重流具有入库水量较小、潜入点比较靠下、演进速度快和排沙比较大等特点;②在小浪底水库塑造人工异重流至少要有5．5亿m^3入库水量、2000万t入库细泥沙量,库区坝前水位宜低230m,异重流期间入库流量应大于3000m^3／s,下泄流量也宜维持在3700m^3／s左右;③排沙洞应提前开启,以利于提高异重流排沙比。同时建议：①设立小浪底库区异重流观测与研究项目组;②对异重流测验投入必要的设施设备,并积极研发能够满足水库异重流测验要求的新仪器和计算机软件。     

新疆克孜尔水库异重流排沙影响因素研究

异重流排沙是水库"蓄清排浑"的重要排沙方式,针对新疆克孜尔水库这种山区性高含沙大库盘水库,文章根据异重流运动特性和多种经验公式,结合水库历年运行情况和排沙资料,剖析可知库水位、库区地形、入库流量与含沙量等因素,对异重流在库区内运动的影响。结果表明:潜入点随水库运行水位降低向下游偏移,反之向上游。库区底坡坡度越大,异重流前进动力越大,运行速度越快;反之,运行速度慢。来水来沙量越小,异重流初始能量越低,异重流运行的速度越慢;反之,初始能量高,运行速度快。     

拦蓄大洪水对东庄水库库容影响的试验研究

东庄水库洪水期入库流量及含沙量较大时,水库拦蓄洪水将对库区淤积形态及库容产生较大的影响。通过实体模型试验对上述变化进行了试验研究,结果表明:东庄水库的河床形态,特别是平面形态对排沙十分不利;库区排沙形式为典型的异重流排沙;水库防洪运用时排沙比较大,但由于来沙量较大,因此将损失一定的库容。     

2007年调水调沙小浪底水库异重流排沙分析

根据2007年黄河调水调沙实测资料,对小浪底水库进出库水沙条件、水库运用、水库异重流形成、异重流流速与含沙量分布以及人工塑造异重流排沙等进行了分析总结。2007年黄河调水调沙成功塑造了异重流,小浪底水库排沙量为0.243亿t,其排沙比为40.5%。     

新疆克孜尔水库泥沙淤积成因分析及水库调沙运用方式的探究

本文通过对新疆克孜尔水库1953-2008年近56的年入库悬移质泥沙观测资料的分析,得出结论:克孜尔水库泥沙淤积速度过快是由于近10年来,渭干河出现了丰水、丰沙的水文年景过程,大洪水及特大洪水挟带大量泥沙是造成水库泥沙淤积严重的主要原因。同时介绍了克孜尔水库目前采取的减缓水库泥沙淤积速度的排沙措施:异重流排沙、低水位浑水排沙的运用情况。从而提出了从根本上解决水库泥沙淤积日趋严重问题的有效措施是:采取人工辅助工程措施进行冲淤排沙,可使水库长期保持一定的防洪库容、兴利库容,以延长水库的使用寿命。     

小浪底水库异重流高效输沙理论与调控

小浪底水库高效排沙是延长水库寿命的关键。水库在蓄水状态下,高效输沙主要体现在提高异重流排沙比与减少异重流滞留层淤积等方面。本文采用理论探讨、水槽试验及实测资料分析方法,研究水库输沙流态动态转换与异重流输沙水动力机制、水库滞留层物理参量变化及其与水动力之间的响应机制。提出了引入压力与动量修正系数的异重流动量方程与描述复杂流态下异重流潜入点判别公式;建立了异重流支流倒回灌淤积计算公式与支流拦门沙高程抬升值和支流淤积量的多元响应关系;明晰了异重流滞留层对后续洪水的响应关系,进而提出水库高效排沙调度原则。     

小浪底水库异重流有关问题分析

异重流排沙是多沙河流水库蓄水运用阶段排沙的主要方式，小浪底水库运用初期以异重流排沙为主．分析了2001年小浪底水库高含沙异重流的形成、传播以及排沙和淤积分布等有关问题，并对异重流的渗入条件进行了验证计算．     

新疆克孜尔水库运用异重流排沙效果分析

通过克孜尔水库历年实测资料及对排沙结果分析，发现控制克孜尔水库排沙比的主要因素包括以下三方面：第一，坝前水位；第二，入库含沙量；第三，水库泄流强度。克孜尔水库为减缓水库泥沙淤积的速率，从2006年开始尝试采取汛期逐步降低库水位运行，利用异重流排沙，取得了一定的经验，提高了排沙效率。     

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。     

水库异重流排沙的研究与实践

采取什么措施来减少水库泥沙淤积、延长水库寿命是人们普遍关心的重要问题。在前人研究的基础上,对水库异重流的形成条件、持续运行条件、排沙能力等进行了讨论;结合2001～2006年期间黄河小浪底水库的异重流排沙实践,分析了水库异重流潜入时坝前水深、潜入点至坝前库底比降、水流流量、历时、出库水流流量等因素对异重流排沙比的影响。研究发现．随着小浪底水库洪峰流量的增大,异重流潜入点距坝里程减小,库底比降增大;当水库水流流量较大、历时较长、出库水流流量较大、坝前水位较低、异重流潜入点距坝里程较短、潜入点至坝前库底比降较大时,水库排沙比较大。     

水库异重流研究综述

从异重流的潜入条件、持续运行条件、头部运动、运行阻力、输沙排沙规律、浑水水库、数学模型等方面,介绍了各家的研究成果,并指出今后异重流研究的重点:①清浑水交界面的确定;②异重流流速、含沙量垂线分布数学表达方法的研究;③异重流排沙;④浑水水库和异重流联合排沙.     

陇县段家峡水库排沙减淤的思考

本文通过调查水库淤积现状及其产生的危害论述了水库淤积产生的原因,提出了排沙减淤的对策:加快水库上游流域治理,科学调蓄水库有效库容,合理调度进行异重流排沙减淤等.     

小浪底水库的拦粗排细及异重流排沙——"黄河调水调沙的根据、效益和巨大潜力"之七

介绍了水库淤积时的泥沙分选规律,给出具体分析公式和算法。对小浪底水库异重流排沙做了深入分析,包括潜入条件和异重流畅流排沙、浑水水库排沙以及两者结合的排沙效果,指出后者排沙比最大,同时验证了排沙时的淤积及分组排沙比。在调水调沙过程中,应很好地利用异重流排沙。     

刘家峡水库排沙规律及效果分析

利用长系列实测资料分析了洮河异重流运移规律和刘家峡水库低水位拉沙的特点,建立了异重流持续时间的计算公式,较好地指导了水库排沙调度。分析表明:1969—2010年洮河汛期共来沙4.267亿t,通过异重流排沙3.542亿t,低水位拉沙0.430亿t,共计排沙3.972亿t,占总来沙量的93%。同时,对今后刘家峡水库的排沙研究提出了建议:1开展洮河口排沙洞运行初期排沙方案研究;2开展黄河干流异重流测验与研究。