三峡工程明渠截流水流数学模型研究及其应用 I：模型建立与率定

三峡工程三期截流具有流量大、落差大、龙口流速 大等特点。为保证截流顺利实施,将一维和二维水流数学模型紧密结合,先用一维模型推求 明渠的过流量及上下游戗堤承担的水位落差,再用二维模型模拟戗堤进占时明渠内的水力条 件。然后利用已有的水工模型试验资料,对建立的数学模型进行了率定。率定结果表明：一 维模型计算的明渠过流量、截流总落差、上下游戗堤承担的水位落差等结果与试验值相当接 近;二维模型的计算结果不仅与试验值基本符合,同时又符合弯道水力学的基本特点。     

三峡工程明渠截流水流数学模型研究及其应用Ⅱ：方案计算与反演计算

 采用率定后的一、二维水流模型，详细计算了各种截流方案下明渠内局部的水流流态，不仅对不同上下口门配合宽度下的水位落差分担关系进行了敏感性分析，还提出了不同截流流量下，在满足给定落差分担关系时上、下游戗堤的进占顺序以及相应的抛投块石粒径。各种方案计算结果表明：当截流流量为12 200 m3/s时，施工方案承担较大风险，宜优化；9 010 m3/s时，现有方案可以较好的满足。同时还反演计算了实际截流不同时刻明渠内的水力条件，计算结果表明：当上游龙口宽度在140 m之前或50 m之后，主要由上戗堤承担截流落差；而此范围之内，由上、下戗堤共同承担截流落差，计算与实测结果较为符合。     

三峡导流明渠截流施工

三峡工程导流明渠截流具有流量大、落差大、流速高等特点，其截流综合难度位居世界前列，明渠截流已于2002年11月6日顺利合拢。详细介绍了导流明渠截流进占的施工准备、施工过程及方法、上下游戗堤协调及安全进占措施。     

三峡工程明渠截流水力学指标及截流方式分析

将三峡工程明渠截流各项水力学指标与世界上单项水国科学家指标很高的一些截流工程进行了比较分析，又以截流流量，落差，流速等3项指标进行了综合比较分析，认为三峡大明渠采用双戗堤方式是必要的，并对双戗堤截流关键问题作了提示。     

三峡导流明渠截流施工技术

三峡导流明渠截流具有水力学指标高、施工时间短、抛投强度大、分流条件较差和通航与施工干扰等特点.导流明渠截流设计流量为10 300 m3/s,相应截流总落差4.11 m,实际截流流量基本稳定在8 600 m3/s左右,总落差为2.5 m.采用明渠双戗堤立堵截流,需要研究解决龙口段施工技术、上下游戗堤进占相互配合、设置拦石坎和提高抛投强度、防止堤头塌滑等问题.由于施工保证措施,施工技术,施工组织得当,加上有利的水情和条件,导流明渠截流圆满成功.     

瀑布沟水电站截流水流数学模型研究

在江河截流过程中,随着戗堤的移动,龙口处河床及河岸边界条件不断变化,给截流设计中的水力计算带来了很大困难。以瀑布沟水电站为研究对象,通过经过验证的数学模型计算,获得了截流期间设计流量Q=1 000m3/s,龙口宽度发生变化时,坝区附近研究水域内流态的变化情况,得到了不同口门宽下龙口附近的水力参数,包括断面平均流速、断面平均水位、垂线平均流速等。计算结果与物理模型试验结果的比较表明:二维水流数学模型计算龙口处的平均流速、戗堤上下游水位落差、龙中最大流速等结果与试验值较接近,可为水电站的安全截流施工提供技术支持。     

三峡工程明渠截流设计与试验研究

三峡工程明渠截流具有流量大，落差大，截流难度大等特点。对明渠截流时段及设计流量选择，截流期分流条件，截流方案，截流戗堤进占程序及抛投材料，降低截流难度的技术措施等截流设计中的重大技术问题，进行了研究分析及水工模型试验，提出了解决措施。     

峡江枢纽截流河道水力特性数值模拟

为阐明峡江水利枢纽截流河道水力特性,指导工程施工,采用峡江站水文资料及枢纽实测水位,在率定 好截流时期一维数学模型的基础上,建立了赣江峡江段平面二维水流数学模型,定量计算单戗堤枢纽截流时期 重要水域及过流建筑物水流形态,分析流场形态的变化特征和局部流态对枢纽尤其是围堰的影响,并将研究结 果与物理模型试验结果做了对比分析,同时分析了双戗堤截流工况对改善龙口水利条件的影响程度. 结果表明 二维数学模型能较准确地计算截流时期围堰工程局部水位及流场变化情况,峡江枢纽大江截流施工方案可行.     

金安桥水电站宽戗堤立堵截流设计与实践

金安桥水电站是金沙江中游河段第一座截流的电站,截流设计标准及流量为P=10％,12月中旬,流量889m3／s。经水力学计算及模型试验验证,若采用单戗堤截流,截流具有截流落差大、龙口流速大、单宽功率高等特点。鉴于单戗堤截流难度较大,双戗堤截流在本工程不具优势,设计提出采用宽戗堤（顶宽50m）立堵截流方案,经实践证明是合理可行的,截流过程顺利。     

乌江银盘水电站导流明渠截流设计与实践

银盘水电站三期明渠截流期间,由河床溢流坝段预留缺口分流,为提高三期围堰挡水发电水位,将预留的4孔缺口提前封堵2孔,导致三期明渠截流落差达到5.49 m,截流难度增加。通过水力学试验与计算分析,设计研究了龙口位置与宽度、堰顶高程、戗堤分段进占方案,以及抛投料选择等,实际截流施工中,采取充分利用材料抗冲特性,加大抛投强度等措施,保证了截流施工的顺利完成。     

长江三峡导流明渠截流水文工作综述

截流水文工作主要包括水文监测、水文预报、水文分析计算3大部分.其目的主要是对整个明渠截流过程中的流量、水位、落差、分流比、龙口流速、流态、龙口口门宽、戗堤形象、水下地形等进行跟踪监测,对流量、水位、落差、分流比、龙口流速等要素进行动态分析和滚动预报,为明渠截流施工决策和调度管理提供决策依据,为设计、施工、监理以及科研收集基本资料.为此,设计了从水文信息采集、传输、处理、分析、预报到信息服务一套完整的三峡工程明渠截流水文信息系统.采用先进的水文仪器设备与技术措施以及信息处理和计算机网络技术,开展截流水文监测、水文分析计算和水文预报,为明渠截流提供了准确、可靠、及时的水文信息,为保证明渠截流的顺利成功发挥了重大作用.     

金沙水电站导流明渠截流施工技术研究

金沙水电站导流明渠截流面临着流量大、龙口流速快、落差大，明渠岸坡陡峭、渠底平整光滑以致抛投料难以稳定堆积以及截流施工难度大、施工效率低等问题。通过开展截流物理模型试验，合理确定了水力学参数，并优化了截流物料和戗堤布置，以降低导流明渠截流流速。根据现场情况和模型试验结果，提出在明渠底板预埋工字钢、明渠侧墙预埋锚钩，并且在靠近纵向围堰混凝土光滑面一侧先行施工墩头戗堤等技术措施，以增加导流明渠过流断面摩擦阻力，提高抛投料堆积的稳定性。同时，在靠近纵向围堰处设一拦沙坎缺口以改善分流条件，并且控制下泄流量、采取防止堤头塌滑等技术措施，降低截流施工难度，提高截流施工效率。上述措施在工程实施中得到了成功应用，确保了导流明渠截流的实施。研究成果可为同类工程提供一定参考。     

潮州供水枢纽工程一期截流实施结果分析

潮州供水枢纽工程一期截流具有落差大、深厚易冲软基河床及流量较大等特点 ,特别是在截流过程中戗堤下游水位不断降落 ,这种情况为国内外截流工程所罕见。介绍了截流设计的主要参数及实施结果 ,并对实施结果进行了简要分析。     

截流戗堤单向进占的局部冲刷三维数值模拟

戗堤截流主要在河道截流和堤坝溃口封堵等水利和防洪减灾工程中得到应用,戗堤周围的水力冲刷直接影响工程的安全性。由于戗堤进占过程表现出较强的三维非恒定性,因此目前采用三维数值模型全面细致地模拟进占过程中戗堤周围的三维水流结构和冲刷特性较少。该文基于有限体积法和非结构化的计算网格构建了以水动力学模型、泥沙冲淤和河床变形方程为基础的三维局部冲刷数值模型,从室内明渠截流工程实验中得到的龙口平均流速、上下游水位落差、底床切应力分布与地形变化的关系等结果验证了数值模型的可靠性。利用该数值模型模拟了截流戗堤单向进占方式下不同进占长度时戗堤附近和龙口处的三维水流特性,以及戗堤周围局部冲刷地形的发展。通过分析水流特性与冲刷坑发展的关系,阐述了戗堤周围局部冲刷的物理成因。研究结果表明:涡旋和下潜水流是戗堤附近河床剧烈淘刷的主要原因;单向进占时戗堤对水流具有偏移效应;在初始阶段,冲刷趋势表现为沿堤头的上游至裹头下游形成的斜向轴线冲刷;在冲刷发展过程中,龙口中部出现泥沙淤积,主要冲刷区位于戗堤和裹头绕流后的底床。研究成果进一步表明数值仿真技术可应用于工程截流实践中,能预测截流中可能出现严重堤脚淘刷的位置与趋势。     

潮州供水枢纽工程一期截流设计与实践结果评介

潮州供电枢纽工程一期截流具有落差大，落厚易冲软基河床及流量较大等特点，特别是在截流过程中戗堤下游水位不断降落，这种情况为国内外截流工程所罕见。介绍该截流设计的主要参数及截流实施结果，并对实践结果进行简要的分析以供水利工程界同行参考。     

糯扎渡水电站截流施工技术

糯扎渡水电站大江截流通过左岸2条导流隧洞泄流,截流流量为2890m3/s,龙口最大流速9．02m／s,合龙时龙口最大水位落差8．71m。在截流戗堤地形、地质条件复杂情况下,成功实现了大流量、大落差、高流速大江截流。     

三峡工程导流明渠截流水力学的计算研究

三峡工程导流明渠采用双戗立堵截流 ,上下游戗堤分别承担 2 /3和 1/3落差 ,采用水力学计算确定相应落差分担关系下的进占协调关系和上下戗堤的龙口水力学参数 ,并对实际截流施工时的水力条件进行了反演计算。     

关于“戗堤坍塌原因和对策”的讨论

关于“戗堤坍塌原因和对策”的讨论由于明渠分流条件优越，三峡大江截流，虽然设计流量很大，但最终落差仅０．６～１．０ｍ，最大流速３～４ｍ／ｓ。这是确保胜利截流的最有利条件。但是，却带来了戗堤坍塌现象，严重威胁着施工人员和设备的安全，成了制约高强度施工的最...     

三峡导流明渠双戗堤截流上下游协调进占研究

三峡工程导流明渠截流，具有流量大、落差大、水深大、流速高等特点，综合截流难度为世界上所罕见。为了能安全、可靠、高效、科学地实施截流，采用施工水力学计算的手段，辅之以截流现场实地观测考察，对此次截流中可能出现的各种情况进行计算分析，特别是应对上下戗堤在进占过程中的协调作了详细的计算研究。     

明渠截流水文监测中的高新技术及应用

长江三峡工程导流明渠截流具有截流落差高、流速流量大、截流总能量高、施工强度高等特点,影响因素众多,技术问题复杂.截流施工现场作业面较小,明渠内流态紊乱,封航前必须保证通航等原因使许多常规方法的水文测验无法实现.运用计算机有线和无线网络、多波束测深和前视声呐系统、全球定位流量测验系统、激光全站仪、电波流速仪等高新技术和方法,及时准确地收集了大量流速、流量、水位、戗堤形象等实时资料,实现了信息的采集和发布自动化,避免了常规测验方法的缺点,确保了安全.截流过程中收集到的大量水文实测信息对指导截流施工起到了重要的作用.