百色市鸡甫水库入库洪水预报方案研究与应用

洪水预报方案是中小型水库防洪调度的重要依据,为提高水库水情预报能力,文章以百色市小型水库鸡甫水库为研究对象,基于小型水库流域产汇流计算及暴雨洪水分析,建立洪水与相关水雨情间关系,提出鸡甫水库入库洪水预报方案,通过场次洪水过程实测最大库水位的模拟应用,应用效果良好,可为水库洪水调度提供参考。     

三峡水库汛期“蓄清排浑”动态运用方式初探

为研究三峡水库汛期调度方式优化问题,以实测资料为基础,对三峡水库蓄水运用以来入出库沙量特性变化进行了分析,主要从泥沙角度对三峡水库采用汛期“蓄清排浑”动态运用方式进行了初步探讨。研究结果表明:三峡水库蓄水运用后汛期入库沙量大幅减小,上游溪洛渡和向家坝水库蓄水运用后三峡水库汛期6—9月份含沙量已经开始小于论证阶段5月份和10月份的含沙量;三峡水库主汛期出库沙量占年出库沙量的90%以上,且汛期出库沙量主要集中在1~2次大的出库沙峰过程中;近期三峡水库汛期采用“蓄清排浑”动态运用的泥沙调度方式,泥沙淤积可许。研究成果可为三峡水库汛期优化调度提供参考。     

2020年三峡水库泥沙淤积特点及原因分析

2020年汛期,长江上游暴雨洪水频发,三峡水库入库沙量显著增大,年入库沙量达到了1.94亿t。在系统分析长江上游水沙变化特性的基础上,总结提炼了2020年三峡库区泥沙淤积出现的新特点,主要是库区泥沙淤积量较往年明显偏大,同时库尾河段和防洪库容内泥沙淤积明显。铜锣峡以上河段由以往的冲刷变为淤积353万m3,淤积量占三峡库区总淤积量的3%;防洪库容内淤积泥沙2 440万m3,为三峡水库175 m试验性蓄水以来最大值,此外坝前河段淤积强度显著增大。分析原因后认为主要是8月上游嘉陵江、岷江等支流暴雨产沙导致入库沙量偏多与水库拦洪导致坝前水位偏高所致。相关结论可为三峡水库科学调度提供更有力的技术支撑。     

桥巩水电站设计入库沙量估算

桥巩水电站是红水河流域十个梯级水电站的第九级。论文通过对上游已建的岩滩水电站库区11年泥沙淤积进行分析计算和对大化水电站库区淤积情况分析研究,进而分析它们对桥巩水电站入库沙量的影响,并且预估龙滩水电站建成后其水库拦沙作用的影响,以确定桥巩水库的设计入库沙量。     

门楼水库洪水预报及修正方法

由于流域下垫面条件、人类活动和水利工程影响,使得概念性流域水文模型更加难于全面地描述流域的产汇流特性,导致预报结果误差较大。研究以门楼水库为背景,分析流域入库洪水组成、水利工程分布、气候及下垫面等水文特点,采用大伙房模型(DHF)进行门楼水库以上流域的洪水预报方案研究,进而修正水库的入库洪水过程。研究结果表明,修正后的洪水预报结果精度比修正前有较大提高,可以为水库防洪调度决策提供依据。     

金沙江下游水沙变异及其宏观效应研究

金沙江下游分布有在建和已建四大梯级水库,其入、出库水沙特征不仅会影响梯级水库自身的运行,也会极大程度地改变下游三峡水库入库水沙条件。以金沙江下游干支流主要控制站水文、泥沙资料分析为基础,揭示了金沙江下游水沙变化特征及其影响。研究结果表明,金沙江下游水沙异源,中游及干流梯级相继建成运用后,下游沙量大幅度减少,对梯级水库库区及坝下游泥沙冲淤、三峡入库沙量影响显著。     

三峡水库沙峰调度试验研究与思考

三峡水库蓄水运用以来,入库泥沙大幅减少,水库泥沙淤积大为减轻。但受局部暴雨影响,近几年入库泥沙主要集中在典型洪水期间,为水库在洪水期间进行沙峰排沙调度试验提供了有利条件。利用入库泥沙实时监测与泥沙预报技术,对三峡水库洪峰与沙峰传播特性、沙峰调度进行了研究,为2012,2013年汛期成功实施沙峰调度提供了技术支撑,并取得了较好的排沙减淤效果。为了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,提出了下一阶段沙峰调度观测与研究的重点和方向。     

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。     

清河水库洪水预报与防洪调度技术研究

对清河水库的实际情况与目前洪水预报调度技术的现状进行分析，水文预报模型采用蓄满产流模型和单位线法进行产汇流计算，采用试算法进行水库调度，利用水库历史数据对模型进行验证。总结归纳了洪水预报技术在水库入库径流预报中的重要地位，并对水库洪水预报将来的发展趋势进行了系统的分析。     

庙宫水库减缓淤积调度方式初探

庙宫水库位于滦河最大的支流——伊逊河上,水库兴建于1959年,1960年开始蓄水,总库容1.83亿m3,控制流域面积2370km2,占伊逊河流域总面积的35%。伊逊河为多沙性河流,水库多年平均入库悬移质沙量0.05亿t,平均含沙量40kg/m3(与黄河陕县站相当),因此,通过科学调度,减缓泥沙淤积是水库调度管理的重要内容。     

Tank Model for Sediment Yield

A tank model consisting of three tanks was developed for prediction of runoff and sediment yield. The sediment yield of each tank was computed by multiplying the total sediment yield by the sediment yield coefficients; the yield was obtained by the product of the runoff of each tank and the sediment concentration in the tank. The sediment concentration of the first tank was computed from its storage and the sediment concentration distribution (SCD); the sediment concentration of the next lower tank was obtained by its storage and the sediment infiltration of the upper tank; and so on. The SCD, caused by the incremental source runoff (or the effective rainfall), was obtained by the theory of the instantaneous unit sediment graph (IUSG) and a sediment routing function. Using the SCD, the sediment yield was computed from the tank model as well as by the IUSG model. The sediment yield obtained from the tank model was then compared with that from the IUSG model. Finally, the tank model was verified on an upland watershed in northwestern Mississippi.     

汤浦水库泥沙冲淤分布数值模拟

泥沙淤积不仅影响水库库容,其中大量污染物还会影响水库水质。运用MIKE21软件对汤浦水库泥沙分布进行模拟研究。结果表明:泥沙在库区分布不均,河流入库位置淤积较少,局部甚至有冲刷;库区中部是泥沙淤积主要地带,模拟最大淤积厚度约30 cm;坝前位置淤积最小,厚度约为12 cm。模拟结果与沉积物淤积厚度采样结果一致,说明该模型能合理模拟汤浦水库沉积物分布状况。模型提供的沉积物分布状况对控制汤浦水库内源污染有一定参考价值。     

冰雪融水型多沙河流水库泥沙设计

以新疆喀拉喀什河乌鲁瓦提水库泥沙设计为实例，分析了冰雪融水型多沙河流的水、沙特性，并根据水库担负的任务，利用水动力学泥沙数学模型及经典的三角洲整体平衡模型，进行了多方案水库淤积率比较。在此基础上，确定了水库调水、调沙运行方式，并布设了与之相应的泄流排沙设施，得出乌鲁瓦提水库有效库容可长期保持。     

库区导流堤与排沙渠结合技术在水库排沙清淤中的应用试验研究

针对目前克孜尔水库存在的泥沙淤积问题,通过物理模型试验,研究了导流堤与排沙渠结合技术在克孜尔水库排沙中的应用。在平滩流量下,运用导流堤与排沙渠结合技术能较快地形成主槽冲沙,主槽形成后能有效地排除上游的泥沙。导流堤与排沙渠结合技术在水库排沙清淤中是可行的,且可与其他库排沙清淤措施联合使用,能较快地恢复水库库容,为那些对库型、用水与经济有一定限制的水库提供了另一种排沙清淤思路。     

漫湾水库拦沙对大朝山水库淤积的影响研究

水库泥沙淤积预测是水库调度运行的重点和难点之一,需要用合理的预测模型,大量的实测数据资料,才能进行准确的水库淤积预测.利用韩其为[1]水流挟沙力公式以及戛旧站多年径流、泥沙资料,进行了漫湾水库的拦沙预测分析.对漫湾大坝下游宽级配基岩河床冲刷作了阐述.进行了上游有无漫湾水库蓄水拦沙时,大朝山水库淤积分析计算.分析结果表明,漫湾水库对大朝山水库的拦沙作用是十分明显的.     

黄河小浪底水库库区水流泥沙运动规律分析

结合1997～2001年黄河小浪底水库库区水文泥沙测验资料,采用水文分析的方法,分析施工运用期、蓄水运用初期等不同时期库区各因子站的水流泥沙运动特征、库区泥沙淤积量及其淤积形态和水库初期运用的回水影响等,并着重分析2000年洪水期含沙量变化过程以及库区泥沙淤积上延现象,初步得出库区不同时期的水流泥沙运动基本规律.由于受当时设站规模的限制,库区水文泥沙资料尚存在不足.今后需加强小浪底水库泥沙淤积状况的监测,收集更广泛的库区水流泥沙资料,为制定小浪底水库运行调度方式奠定基础.     

云南大盈江四级水电站泥沙处理措施及效果分析

云南省大盈江四级水电站水库库容小,不能起到有效调沙作用,电站机组投入运行一个汛期后,发现水轮机因泥沙磨蚀受损严重,设计单位对此进行了专题研究,提出在输水发电系统增设沉沙池的补救方案。沉沙池投运后,对电站进水口与厂房尾水含沙量、泥沙级配以及沉沙池泥沙沉降率、泥沙颗粒级配进行了分析。结果表明,沉沙池沉沙效果显著,沉沙作用明显,大大降低了机组过机泥沙含量,减少了泥沙对机组的磨损。经对导水机构过流部件检查,未发现明显磨损。     

泥沙异重流影响下的水库垂向水温分布预测模拟

水库水体异重流的变化是影响水库水温分布最为关键的因素之一。本文以黄河上游刘家峡水库为例,建立考虑泥沙异重流影响的三维水库水温模型,利用已有水库水温分布监测数据对模型进行验证。在考虑有无泥沙异重流影响的条件下,对水库汛期库区垂向水温分布进行预测和比较。模拟结果显示,在不考虑来流含沙时,库区垂向水温分布始终为典型分层型,按实际含沙来流计算时,库区垂向水温分布随着水沙量增大而呈现从分层型转化为混合型分布的变化,泥沙异重流是造成夏季水库水温成混合型的主要原因,只有考虑泥沙异重流的影响才能正确预测多沙河流上水库水温的变化规律。     

基于自由搜索的水库入库含沙量预测模型

水库泥沙淤积问题直接关系到水库的规模、寿命以及综合经济效益的发挥。入库水流含沙量是影响水库调度运行以及水库泥沙淤积的主要因素,目前国内结构简单、实用性较强的含沙量预测模型不多。以水库的入库站流量及上游站至入库站的区间流量为研究对象,提出了基于两个水文站流量的水库入库含沙量的预测模型,采用改进的自由搜索算法率定模型参数,并将模型应用于龚嘴水库的入库含沙量的预测。研究结果表明,构建的模型结构简单,参数率定便捷,预测含沙量的精度较高,为水库入库含沙量预测提供了一种简便适用的方法。     

CHARACTERISTIC ANALYSIS OF THE PLUNGING OF TURBIDITY CURRENTS

Turbidity currents are flows driven by suspended sediment of flood-induced turbid river water with excess density. Such currents are often the governing factor in reservoir sedimentation by transporting fine materials over long distances and delivering the majority of deposition, which thus reduces the storage capacity. Therefore, the design and operation of a reservoir requires an accurate prediction of its occurrence condition and plunging position, which is the objective of the present study. This article presents a verified algebraic slip mixture model including momentum, continuity and algebraic velocity expressions to simulate 2-D turbidity currents. Test experiments in a multiphase flume were carried out. Reynolds number, sediment concentration and densimetric Froude number were used as parameters in the occurrence condition analysis. The plunging of turbidity currents may produce reflux and backflow due to the diving flow at the surface of the clear water. The similar experimental results were also obtained by PIV measurements