洋县水库泥沙淤积分析及减淤措施探讨

本文针对洋县水库泥沙淤积的现状,分析了淤积产生的原因,探讨了减淤治淤的措施.     

泥沙初始淤积高程对水库排沙效果的影响

西北部地区降水较少、水库河流含沙量较高,普遍存在泥沙淤积侵占水库有效库容的问题。鉴于该地区洪水期敞泄拉沙的调度运行方式难以满足水库前期的正常运行调度需求,以某水库为例,通过实体模型试验,研究了库区初始淤积高程对水库拦沙、排沙效果的影响。试验观测了不同初始淤积高程在不同的洪水频率下水库的拦、排沙效果,发现在库区泥沙达到冲淤平衡后进行拉沙才能达到良好的效果,且不会对泄水闸的运行产生不利影响,并在理论分析的基础上对西北多沙河流地区水库的调度运行提出建议。     

小浪底工程泥沙淤积的防治对策

阐述了为预防泥沙淤堵对泄水建筑物进水口采取的集中布置、增加事故闸门、安装高压冲沙装置等工程措施，以及为减少过机含沙量和高含沙水流对发电系统的影响采取的优化发电洞进口布置、水轮机过流部位涂敷防护材料、提高机组技术供水可靠性等措施。通过初期拦沙和调水调沙的运用，减少了下游河床的淤积，冲刷了下游河床．使黄河下游主河槽的行洪能力增强，取得了较好的减淤效益。     

头屯河水库排沙减淤的措施及效益分析

头屯河水库淤积问题十分严重,近几年来为解决淤积问题,采用了一系列有效的技术措施,逐步恢复库容,走上了正常的良性运行方式,并产生了显著的效益。     

高含沙河流坝前冲刷漏斗物理模型试验研究

高含沙河流水库在淤积基本平衡后,主要依靠一定的坝前冲刷漏斗维持水库的长期安全运行。通过某水库坝前冲刷漏斗物理模型试验研究了冲刷漏斗形态,分析了不同出库流量、排沙水位、排沙孔开启位置及进口高程下漏斗纵横向坡度变化的规律。试验结果表明,随着出库流量增加,冲刷漏斗纵向坡度变缓;开启靠近主流的排沙孔形成的冲刷漏斗坡度较缓;同流量下低水位运行时形成的冲刷漏斗坡度较缓;排沙孔进口高程愈低,冲刷漏斗范围愈大,坡度较缓。研究结果为水库排沙减淤提供了参考依据。     

萨拉康电站水库泥沙淤积数值模拟

鉴于泥沙淤积问题普遍存在于水库中,且对水库使用年限影响巨大,以萨拉康水电站工程水库泥沙冲淤复核阶段为例,利用一维水沙数学模型(CRS-1模型)对库区泥沙冲淤变化、水库拦沙率、泥沙出库率、进出库水流含沙量及颗粒级配变化进行模拟预测。结果表明,水库运行前期,库容损失相对较大;水库运行后期,泥沙淤积向库尾高边滩发展,"翘尾巴"现象较明显;水库出库泥沙含沙量变化与入库基本一致。研究成果可为今后水库淤积管理提供科学依据。     

小浪底水库拦沙运用初期水沙调控效果初步分析

鉴于小浪底水库位于控制黄河水沙的关键部位,基于1999～2008年原型观测资料,初步分析了小浪底水库拦沙运用初期水沙调控效果.结果表明,出库水沙搭配明显改善,绝大多数中粗颗粒泥沙被拦在库内,出库泥沙较细;在入库水量和沙量均大幅减少情况下,水库淤积速率缓于预期.黄河下游河道持续冲刷,冲刷主要集中于高村以上,冲刷强度具有沿程减弱的趋势;下游主槽河床质明显粗化,断面形态趋于窄深;平潍流量不断恢复,主槽行洪排沙能力显著提高;库区和下游河道持续减淤效果良好.     

“库中库”模式在湖泊型多沙水库中的应用

为解决多沙河流上的湖泊型水库的泥沙淤积问题,提出利用水库地形条件,通过在库区设置拦沙墙形成"库中库"的排沙蓄水模式,并以德日苏宝冷水库为例,对设置拦沙墙的防沙及冲沙效果进行了物理模型试验和水流泥沙数值模拟研究。结果表明,在多沙水库中采用"库中库"模式既可防止副库区淤积,又能增强主库区的拉沙效果,是一种解决湖泊型水库库区泥沙淤积的有效工程措施。     

黄土地区中小型水库排沙计算方法

本文在对黄土地区中小型水库调度运用和利用异重流排沙的实测资料进行分析的基础上,提出水库泥沙淤积和异重流排沙的总量平衡计算方法.该方法依据资料简单,能快速的给出水库泥沙信息,为水库的水沙联合优化调度提供依据.本文引用的计算实例,其计算结果与实测吻合良好.     

水库泥沙冲淤过程计算数学模型的研究

本文提供的数学模型是以大量实测资料为基础，根据水库泥沙冲淤的特点，在考虑壅水淤积的同时，还考虑了库水位变动所引起的溯源冲刷对河床形态的影响而建立的计算水库泥沙冲淤过程的数学模型，还用本模型再现了白龙江碧口水库的冲淤过程，计算结果与实测值符合良好。本模型可供水库管理，尤其是工程设计部门使用。     

清涧河流域水沙变化规律及影响因素分析

为系统了解清涧河流域水沙变化规律及影响因素,基于清涧河流域出口控制站延川站1954~2011年径流量与输沙量资料,采用Mann-Kendall非参数统计检验法、累积曲线法和距平法等,分析了清涧河流域近58年来的水沙特征、水沙关系和水沙趋势及突变情况。结果表明,2001年以来,径流量和输沙量分别较1970年以前减少了35.5%和66.7%;径流量呈明显下降趋势,输沙量呈显著下降趋势,且在下降过程中均存在显著突变,突变分别发生在2004、1982年;流域水沙减少主要受降水量减少、水土保持措施和水库拦沙等因素影响。     

基于统计理论的推移质输沙率公式研究

从泥沙交换的随机现象出发,运用泥沙运动统计理论的有关概念,取无量纲单步运动距离和单步运动时间为水流强度参数的函数,推导出了基于统计理论的推移质输沙率公式的基本结构,运用差分进化的变异法对该基本公式的三种不同形式进行了拟合求参和统计分析,优选出了更加合理的拟合公式,并与其他常用推移质输沙率公式进行了比较分析。结果表明,本文建立的推移质输沙率公式物理概念清楚、结构合理,精度高于其他公式。     

白石水库泥沙淤积影响因子计算分析

为分析白石水库泥沙淤积影响因子并准确计算各因子的影响程度,定性分析了白石水库水沙情况,获取了泥沙淤积的主要影响因子;再依据2001～2008年白石水库水沙资料,采用偏最小二乘法建立模型,定量计算各影响因子对水库泥沙淤积的影响程度,采用灰色关联度法验证了计算结果。结果表明,影响白石水库泥沙淤积的主要因子及其影响程度为平均流量35.26%、汛期降水量30.66%、入库水量15.31%、出库水量12.52%、平均输沙率3.55%、最大流量2.65%和平均含沙量0.05%。     

白石水库洪水过程泥沙冲淤数值模拟分析

为研究白石水库泥沙冲淤特性,选取水库大坝至上游BD20断面,分别模拟汛期典型洪水过程和百年一遇洪水过程,分析洪水过程泥沙冲淤变化。结果表明,白石水库洪水期间最大输沙量与最大流量并不同步,在库区弯道处凹岸库底冲刷、凸岸库底淤积;同一断面的洪峰流量、最大输沙率不同步;洪水过后,淤积厚度随控制水位的升高而减小。     

喜河水电站进水口上游围堰高程对排沙及冲渣影响的试验研究

通过水工模型试验研究喜河电站厂房坝段不同围堰拆除高程对坝区水流流态、排沙及冲渣的影响,及在现有水工结构下,通过运行闸门泄洪方式能否做到机组进水口"门前清",论证现状残留围堰的合理性,为喜河水电站提出合理的围堰拆除高程,也为其他类似电站围堰高程提供可借鉴的资料。     

河道挟沙能力法及其在流域水资源利用中的应用

目前流域水资源开发利用中常采用的输沙水量计算方法虽计算简便,但难以反映水量过程不同对输沙能力的影响,且回避了河道水沙关系演变问题。以大凌河朝阳站为例,根据泥沙动力学机理及水文站积累大量年月水沙资料,建立了以河道流量为自变量的挟沙能力函数,从而反映河道水量长系列过程的总输沙能力,并分析了人类活动特别是水库对河流水沙关系的定量影响。     

某水库泄洪排沙洞水力特性及排沙效果研究

针对某水库引水发电洞前泥沙淤积的问题,在某引水发电洞附近新增泄洪排沙长隧洞,通过水工模型试验研究了不同工况下排沙洞的水力特性(沿程压力、流速、流量、流量系数、空穴数等),并对比试验值与设计值,验证了排沙隧洞设计的合理性。以塑料沙为模型沙,通过河工模型试验,确定了冲沙漏斗的大小,比选了排沙方案,给出了排沙洞洞口布置的合理位置,使发电洞达到"门前清"的效果。研究成果为类似工程提供参考。     

高含沙对水轮机组的危害及对策

混流式水轮机在高含沙水流中运行时 ,常遭受泥沙磨损和磨蚀的破坏。本文主要介绍作者在魏家堡水电站对混流式水轮机的易磨蚀部件进行修复、修型、改型等抗磨蚀措施方面的实践情况。通过综合治理 ,提高抗磨蚀性能。     

水库运行对径流—泥沙关系的影响分析

为研究水库运行对水沙关系的影响,以黄河上游龙羊峡水库为例,采用CEEMDAN方法对建库前后水沙序列进行多时间尺度分析,并与集对分析和信息熵理论相结合,分析水沙随机变化复杂性及水库运行对水沙关系的影响。结果表明,建库前水沙各序列具有较好的相关性,水库运行对多时间尺度下水沙关系影响显著;径流量、输沙量在短周期上以同一度和联系度为主,在长周期上以对立度为主,且水库运行后二者之间的同一度和联系度减小,差异度和对立度增大;水库运行后径流量与输沙量的熵值同步变化的关系被打破,二者之间熵值年际变化较稳定,说明水库运行改变了水沙同步变化的关系。