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.     

嘉陵江亭子口水库泥沙淤积研究

利用一维不平衡输沙原理对嘉陵江亭子口水库正常蓄水位458 m运用方案进行了库区泥沙冲淤计算分析.计算结果表明:水库泥沙淤积形态为三角洲淤积,水库运用20 a,库区三角洲淤积体的顶点在距坝80 km左右,水库运用50 a三角洲淤积顶点下延至距坝60 km左右;当枢纽运用至100 a末时,库区泥沙淤积量为21.81亿m 3,水库泥沙淤积大部分集中在常年回水区;当枢纽运用至20 a末时,遇不同频率洪水时,受库区泥沙淤积影响,昭化以下41.9 km河段及昭化以上10 km左右河段水位抬高1.05～2.53 m.     

引水枢纽工程闸前水沙演变模型试验研究

为研究鲁东北引水枢纽工程水沙演变特征,利用水工模型试验开展河床水沙演变与闸前冲砂分析.结果表明,泥沙淤积厚度与累计运营时间具有三阶函数关系,但运营累计80 d后泥沙淤积厚度放缓,且淤积速率为先快后慢;断面与排沙闸距离愈远,则泥沙淤积厚度愈大,排沙闸可使泥沙悬浮沉降具有分层性,进而减少闸前泥沙淤积,相同断面上的泥沙淤积受...     

吉尔格勒德水库泥沙淤积形态分析与回水计算

水库泥沙淤积形态和回水计算是确定水库运行状态,研判枢纽防沙措施的重要依据.以吉尔格勒德水库为研究对象,对水库淤积的纵断面和横断面形态及淤积高程进行计算分析,确定出吉尔格勒德水库泥沙淤积为三角洲或带状淤积.计算结果表明:水库运行50年内库容损失速度变化不大,泥沙淤积对水库回水影响较小.     

新疆某多泥沙高引水比河流引水枢纽布置设计

新疆某河引水枢纽因工程老化、泥沙淤积需要拆除重建,但该引水枢纽具有河道泥沙含量大、引水比较高的特点,为解决原引水枢纽存在的上下游淤积问题,引水枢纽的布置型式采用错动拦河闸式布置方案和引水弯道式布置方案进行比选和设计总结。     

金沟河引水枢纽工程整体水工模型造床平衡试验研究

对新建金沟河引水枢纽工程进行水工模型造床平衡试验,通过对工程过流能力、闸前泥沙淤积平衡状态和运动规律进行模拟,优化了工程冲沙布置.试验研究证明工程总体布置基本合理,达到了引水闸进口的"门前清",可避免河道大量粗颗粒泥沙进入引水系统带来的磨蚀和淤积问题,保持引水枢纽长期有效.根据试验结果提出了合理的枢纽调度方案.     

太平沟水利枢纽泥沙淤积计算及治理对策

太平沟水利枢纽工程是珲春河上游重要的水利水电工程,该枢纽位于山区,为了更好的发挥枢纽防洪兴利效益,需对枢纽库区的淤积进行计算。根据不平衡输沙原理,采用《泥沙设计手册》中计算工程建成后库区泥沙淤积情况,计算淤积对枢纽工程的运行影响。此计算分析方法简单易行,对山丘区水利枢纽泥沙淤积计算,具有一定的指导作用。     

清江水布垭水利枢纽库区泥沙淤积计算分析

 清江水布垭枢纽建成蓄水运用以后，将拦截坝址以上大部分悬移质泥沙及全部推移质泥沙，因此，库区将发生淤积。对清江水布垭枢纽推荐方案(400m～391.8m～350m)进行库区泥沙一维水沙数学模型淤积计算分析。计算成果表明，悬移质泥沙主要淤积在死库容内，对有效库容影响不大；水库运行至20年末遇频率5%及20%的洪水，泥沙淤积对洪水位的影响不明显。     

葛洲坝工程泥沙问题的研究与实践

根据葛洲坝工程泥沙问题的研究与实践,对坝区和库区主要泥沙问题的研究成果与实际运行情况进行了对比分析。葛洲坝工程系低水头枢纽,坝区和库区的边界条件、水沙运动都很复杂。经过工程运行十余年实践,检验了前期工程泥沙问题的主要研究成果。坝区方面：研究了坝区淤积;通过坝区河势规划研究枢纽总体布置;采用“静水通航、动水冲沙”措施,解决船闸引航道的航行水流条件和泥沙淤积问题;根据弯道水流、泥沙运动规律,研究处理凸     

新疆某水电站泥沙处理方案研究

新疆某水电站工程,在电站前池拦污栅完全淤堵停机停水期间,发现前池积沙问题,对机组蜗壳进行检查时发现水轮机转轮出现严重磨蚀.现状电站压力前池的排沙和排冰措施不能有效处理入池泥沙和冰凌问题,造成淤积及封冻,不能正常引水发电.为保证电站能按原设计发挥效益,须在引水枢纽至电站压力前池间布置二级沉砂设施,通过对泥沙处理方案的研究分析,采用园中环沉砂池处理措施,有效解决了该水电站泥沙淤积及封冻问题,为电站的正常运行发挥了巨大作用.     

金沟河引水枢纽分水排沙试验研究

对金沟河引水枢纽设计方案进行了系列模型输沙试验,观察了泥沙在上游河段、泄洪闸、冲沙闸及进水闸前后的淤积情况及泄洪闸、冲沙闸的闸门运行方式。结果表明:金沟河引水枢纽总体布置基本合理,主要存在闸墩、上游冲沙槽及导流堤高程不够,进水闸和冲沙闸底板相对高差偏大,上游冲沙槽内淤积严重,下游冲沙槽边墙高度不够等问题。经过分析,对模型进行了相应修改,取得了满意的效果,满足了引水、防沙及泄洪的要求。     

侧向引水工程导流墙体型对取水口防沙效果影响

多沙河流取水口泥沙淤积问题一直困扰着引水枢纽工程的安全运行。以我国西北地区某火电厂引水工程为例,针对导流墙体型参数对取水口前冲沙效果的影响,进行了水工实体模型试验研究。试验研究过程中采用了潜没式、露顶式以及复合式3种不同型式的导流墙,观测了不同型式导流墙在多种流量下的冲沙效果,在理论分析的基础上,提出了关于取水口防沙方面的导流墙体型选择建议。     

曲条面引水渠首在阿韦滩渠首改造工程中的应用

在多沙河流上,泥沙淤积常会造成渠首引水设施的破坏,通过对阿韦滩渠首运行中发现的问题,结合当地工程实际,在原底栏栅式渠首基础上改造提出的一种新型引水渠首——曲条面引水渠首。该新型渠首利用弯道凸岸沉沙、凹岸引水的原理,对原底栏栅式引水渠首进行改扩建,在条形冲沙槽进水口前修建曲线形挡沙坎,采用曲面引水实现第一级水沙分离,凹岸表层较清的水流进入条形冲沙槽后,更清的水流入两侧的溢流槽,最终实现条形冲沙槽冲沙、溢流槽双向溢流面进水的第二级水沙分离。工程建成运行后,发现通过这两级的水沙分离过程,最终实现了其引水、排沙,水沙分离效果较好,值得推广应用。     

冯家山水库排沙试验模拟研究

冯家山水库是一座位于多沙河流上的大(II)型水库,异重流排沙已较为成功地解决了水库淤积问题。试验通过修建局部坝前水库,观察了异重流在水库模型中的掺混过程及浑水水库的形成过程,并定性地得到了坝前含沙量垂线分布。     

陕南山区中小水库排沙运用

陕南山区中小型水库泥沙淤积问题日益严重，兴利效益降低。通过多年来对陕南商州市南不库和二龙山水库的排沙观测及试验研究表明，利用异重流、浑水水库排泄悬移质泥沙，可以减缓水库淤积，而且排沙耗水少，对以悬移质来沙为主的水库，效果尤为显著，定期泄空冲刷，可以恢复水库已淤库容，使水库保持一定有效库容长期使用，泄空时机一般在汛末或汛初。     

Ⅱ型和H型立柱对排沙漏斗水沙分离性能的影响大流量进水工况下主隧系统水气运动特性

为获取不同立柱体型对排沙漏斗水沙分离性能的影响规律,通过室内试验对不加设立柱、加设Ⅱ型和H型立柱支撑系统的排沙漏斗水沙分离性能进行研究。试验结果表明：无立柱时空气涡贯穿排沙底孔,涡径最大,清水区面积最大,漏斗室内的螺旋流强度最大;加设Ⅱ型立柱后空气涡产生偏移,涡径减小,清水区面积减小,漏斗室内的螺旋流强度减小;H型立柱下空气涡偏移距离最大,涡径最小,清水区面积最小,漏斗室内的螺旋流强度最小。相较于加设H型立柱,Ⅱ型立柱支撑系统下排沙漏斗的总截除率、泥沙排出率、漏斗室内淤积量、排沙耗水率与悬板下方不加设立柱时相近,为保证悬板安全及较高的截除率,可采用Ⅱ型立柱作为支撑体型。     

水库排沙期间下泄水流水质与含沙量的相关关系

针对多泥沙水库实行人为排沙时含沙量的短时急剧变化可能对生态环境带来负面影响这一问题,以日本宇奈月水库和中国小浪底水库为研究对象,通过分析这2座水库排沙过程中含沙量与反映营养盐、耗氧污染物的水质指标之间的相关关系,得出了含沙量与各水质指标相关性良好的结论,并揭示了水库排沙期间含沙量对部分水质指标影响的拐点效应,可供我国今后制定兼顾排沙效率和生态环境保护的调水调沙方案提供参考。     

空气射流动力学特征与冲沙作用试验研究

针对空气射流冲沙方法目前相关理论研究还不够深入的现状，利用水下排气冲击细颗粒床沙，对空气射流的动力学特征与冲沙作用进行水槽试验。在空气射流清水试验中，总结归纳了羽流发展的4个阶段，通过正交试验信噪比分析发现气压是羽流下切长度的主要影响因素，局部紊动强度随空气射流压强的增大而增大，且沿横向迅速衰减。在气动冲沙浑水试验中，总结归纳了冲沙坑的3个发展阶段，通过正交试验信噪比分析确定了影响冲沙效果的显著因素，并利用方差分析建立冲沙效果回归方程，预测值与实测值对比结果表明该方程预测效果较好。     

Measurement and quantification of a sedimentation budget for a reservoir with regular flushing

This paper provides a case study of successful removal of reservoir sediment by empty flushing. The main aim of this study was to determine: (i) sediment inflow to the Cachí reservoir; (ii) the pattern and rate of deposition in the reservoir; (iii) the erosion within the reservoir during flushing; and (iv) sediment outflow at a downstream hydrological station during flushing. The results are integrated as a sediment budget for the reservoir. The drainage basin of the Cachí reservoir in Costa Rica is 785 km². The sediment budget for the period between two flushings indicates a sediment inflow to the reservoir of c. 930 000 tonnes and a net accumulation of c. 133 000 tonnes, or 14.3% of the sediment inflow. The sediment throughflow was also c. 133 000 tonnes up to the erosion phase of the flushing, and the outflow during flushing including bed load was 663 000 tonnes, i.e. 71.4% of the sediment inflow. Thus, the flushing of the reservoir was highly effective in releasing sediment. The balance of the sediment budget makes it probable that the major components of the sediment budget are of the right order of magnitude. The main principle to obtain correct sediment loads by the rating‐curve technique was to collect sediment data from a large number of storm events at equal time intervals during rising and falling stages. This was achieved by turbidimeter recordings. Because of the wide scatter of data, sediment rating curves were developed on mean sediment loads in discharge classes to avoid the bias of log regressions. The trap efficiency and sediment throughflow were determined with Sundborg's physically based sedimentation model. The throughflow amounted to 20% of the suspended sediment inflow, which compares well with the empirical budget. The depositional pattern in the Cachí reservoir was surveyed with side‐scan sonar, repeated echo‐soundings, and by excavating pits in deposits when the reservoir was empty. Deposition occurred mainly in the old river channel, indicating that the major part of the sediment is transported by density currents. The volume of eroded material in the reservoir during scour valve release was estimated by echo‐soundings before and after the flushing. Dry bulk density of the reservoir deposits was determined by X‐ray radiographic and densitometric analysis. The radiographic analyses indicated a dry bulk density of 0.4 g cm⁻³ of the loose material in the thalweg, and 0.7 g cm⁻³ of the whole deposition depth on the terraces. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

三门峡水库汛期排沙效果研究

三门峡水库汛期排沙是解决泥沙淤积问题、控制潼关高程的关键途径。"蓄清排浑"运用以来,非汛期蓄水期库区发生淤积、汛期降低水位运用排泄全年泥沙,基本保持了库区动态冲淤平衡。不同控制水位和入库流量过程存在不同的排沙效果,针对三门峡水库汛期排沙过程的差异,对"蓄清排浑"运用以来汛期排沙特征进行统计,分析了水库敞泄和不同控制水位运用对排沙效果的影响。结果表明,在汛期平水305 m、洪水敞泄的运用条件下,水库排沙具有多来多排的特点,汛期排沙总量与入库含沙量和水量密切相关;完全敞泄时库区冲刷取决于流量大小和敞泄时间,净排沙效率随着水量的增加和敞泄时间的延长而减小,冲刷效率降低;汛期控制运用期,当流量在1000 m~3/s以上时、水位在305～311 m也会产生一定的排沙,排沙效果取决于含沙水流在壅水段的滞留时间和出入库流量之比。研究成果可为三门峡水库运用方式的优化提供依据。