电厂取水对港池回淤影响的试验研究

通过模型试验,研究了从港池取水对港池水动力条件和港池冲淤变化的影响。港池工程的修建使附近海域的流场发生了变化,电厂取水使得港池附近外海海域及港池内部流速增加。潮汐条件下半封闭港池内泥沙回淤主要是涨潮及取水水流将泥沙带入港池内,引起港池淤积。在不取水时,港池内泥沙淤积较少,然后随着取水流量的增加,港池内淤积增多,在4台机取水时港池内淤积最大,而后随着取水流量的增大,港池内不淤或少淤范围增加,淤积量又随着取水流量的增加有所减小,并且在港池的主流区泥沙基本不发生淤积。     

有掩护的电厂取水区的回淤

电厂取水口建掩护堤后，取水口、取水渠等处的回淤必须在电厂建设之前予以解决。基于实测资料，分析了广东第三核电站沙环站址海区的波浪场、潮流场及水体含水利含沙量场，并结合电站的取水布置特点，对取水渠及其它有关水域回淤进行了分析计算，预测了不同区位的回淤强度。分析表明，取水口取水并不会引起取水渠回淤增加。     

取水工程对河道通航影响数学模型研究

取水工程直接从河道取水,减少了河道的下泄流量,降低了河道水位,对河道通航水深会产生不利影响。建立泵站式取水工程对河道通航影响的二维数学模型,不仅考虑了取水流量,还考虑了取水工程结构对通航的影响。该模型以某取水口工程为例进行了模拟计算,模拟结果可以很好地反映取水工程附近的流场、水位变化及对航道产生的横向流速。     

浙江苍南淤泥质潮滩开挖港池和航道的回淤分析

应用半经验公式对浙江苍南淤泥质海域开挖式港池和外航道进行回淤计算,计算显示,港池和外航道的年回淤量约占疏浚开挖量的13.5%,1次台风的骤淤厚度均在50 cm之内,台风过后3.5万t级船舶可以正常出入,表明苍南海域具备建港条件。     

疏浚工程对回淤影响的数值模拟研究

采用二维潮流泥沙数学模型,根据深圳西部港区主要港口的年维护疏浚量,计算分析疏浚工程对周围港区回淤的影响,为港区施工的科学管理提供依据。     

挖槽回淤物粒度变化对航道回淤的影响

根据吕四海域地形、水文、泥沙和浅层柱状样观测资料的分析,研究航道浚深后回淤物的粒度变化过程及其对航道回淤的影响。研究表明,航道浚深后,航槽内底质呈明显粗化现象,底质中值粒径由浚前的0.045~0.071 mm增加至浚后的0.128~0.135 mm,0.005~0.062 mm的细颗粒组分由36.0%减小至8.9%,0.075~0.250 mm粗颗粒组分由37.9%增加至78.2%,疏浚船舶的水力分选是泥沙组分变化的主要因素。吕四海域航道泥沙回淤形式为悬沙沉降和底沙推移共同作用的结果,夏季7—8月试挖槽内回淤强度较大,回淤泥沙颗粒较细,冬季10—12月回淤强度较小,回淤泥沙颗粒较粗。根据粒度谱计算结果,正常天条件下悬沙沉降对航道回淤的贡献率约为15%,夏季贡献率高于冬季,大风天可增至30%~40%。回淤贡献率的计算方法可为类似工程的回淤研究提供借鉴和参考。     

强潮河口拦门沙航道回淤及治理措施

针对瓯江口边界地形复杂、岛屿众多、口门以上河段存在高含沙量浑浊带以及底沙级配分布宽的特点,分析了强潮河口拦门沙演变规律及成因,应用波浪与潮流共同作用下的二维泥沙数学模型,研究拦门沙航道开挖后的回淤及治理措施。数学模型中引进前期含沙量的概念,得到了潮流挟沙能力公式,给出了波浪作用下浮泥引起航槽回淤的模拟方法。在瓯江口潮流与含沙量验证基础上,进行了拦门沙航槽开挖后悬沙、底沙与浮泥引起航槽回淤的验证计算,计算的淤积厚度及沿航线分布趋势与实测值比较接近。在此基础上,研究了瓯江口拦门沙航道治理原则、措施及工程对水动力泥沙环境的影响。     

长江口九段沙近期演变及其对北槽航道回淤的影响

利用现场水文、泥沙以及水下地形观测资料,分析了近期九段沙的冲淤演变过程、机理及其对北槽航道回淤的影响。结果表明,近10年来九段沙总体呈现“长高不长大”的变化特点,即0m以上高滩淤涨明显,而2m和5m中低滩面变化不大。九段沙的淤高使得南导堤的挡沙功能减弱,一定的风浪条件下九段沙滩面相对较高浓度的含沙水体涨潮越堤进入北槽中段,增加了近期北槽航道回淤的泥沙来源。     

对航道回淤预报公式中交角的影响问题的商榷

本文就河口海岸航道开挖后回淤预报公式中有关交角的影响问题进行了分析和讨论,对刘家驹公式、罗肇森公式、曹祖德公式及乐培九公式的计算结果进行了比较,认为其中一些公式的推导过程存在问题,进而提出了笔者的意见。     

以水流挟沙力和河床演变规律研究调水调沙的主要水沙指标

冲积性河流的河床在输水输沙过程中,调节流量及含沙量和泥沙组成(调水调沙)可以调节河床水力几何形态和水流挟沙力,追求水沙输运和河床演变的相对平衡。在分析水流挟沙力和河槽水力形态规律的基础上,研究调水调沙的流量、含沙量等主要水沙指标,可以解决河道输沙减淤和河槽相对稳定问题。     

新疆卡拉贝利水库淤积现状分析及预测

泥沙淤积直接影响水库的正常运用和使用寿命,为掌握新疆卡拉贝利水库现状及未来的泥沙淤积情况,本文首先根据实测资料分析卡拉贝利水库运行6年的库区泥沙淤积情况,然后建立水库一维泥沙数学模型,在对模型进行验证的基础上,预测计算水库运用50年的泥沙淤积情况。研究结果表明,所建模型可以较好地模拟出卡拉贝利水库泥沙淤积过程及分布,计算结果与实测资料吻合良好,卡拉贝利水库运行初期淤积速度较快,主要淤积在死水位以下的河道主槽内;水库运行20年时死库容基本淤满,此后淤积速度明显减缓;水库运行30年后,平均排沙比在90%以上,库区泥沙基本达到平衡状态;在水库运行50年时,总库容损失49.24%,库区总淤积量为12871.95万m³。     

波、流共同作用下的近底泥沙输移及航道骤淤预报

波、流(包括潮流和风吹流)共同作用下的输沙机理是波浪轨道速度掀沙与挟沙，波浪传质速度、潮流速度和风吹流的合成速度输沙。根据波动水流能量及泥沙运动原理，参考窦国仁推导底沙输沙率的方法，推导出波浪、潮流和风吹流共同作用下的底沙输沙率公式。对于细颗粒泥沙，底沙输沙实质上是近底泥沙(包括浮泥)的输移；应用本文公式对大风期黄骅港外航道的骤淤进行验证计算，得到与天然较符合的结果。另外，根据近年的实践，改进以前的浮泥输沙公式，给出二种输沙的计算模式。本文是作者1987年以来研究此问题的总结。     

黄河小浪底工程泥沙问题的研究

本文系统地研究了原型沙和模型沙（电木粉）的基本运动特性。首次提出了可应用于高含沙水流模型试验的相似关系，据此理论建造了黄河小浪底枢纽１:８０的正态泥沙模型。研究了小浪底工程不同运用阶段的泥沙问题。同时，还重点研究了高含沙异重流和泄水建筑物的防淤堵问题。     

山溪坝后式取水及明渠弯道除沙方式研究

随着我国水利水电工程建设的发展,水电站分布越来越集中于偏远山区,供水系统往往需自行建设。为了解决工程建设施工及生活用水问题,通常是将工程附近水源水质较好的山溪作为取水点,并经简单沉沙处理后投入使用。传统的坝前式山溪取水及大型沉沙池除沙普遍面临着汛期取水头部易被泥石流淤积、山溪内施工部位狭窄等问题,根据弯道环流原理,结合杨房沟水电站供水系统取水头部设计及运行使用经验,研究验证了坝后式取水代替传统的坝前式取水,以及明渠除沙代替大型沉沙池除沙方式的实际效果。实践表明,新的取水方式可以满足抗淤能力强、施工占地少,同时除沙能力理想的要求,可为今后类似情况下山溪取水及除沙方式的选择提供参考。     

取水前池泥沙淤积分布数值模拟研究

取水前池含沙量较大时,需要考虑前池中的泥沙淤积分布情况,以便于确定抽水泵运行模式及装配清淤设备。本文应用正交曲线坐标系下的水深平均二维数学模型对前池流态、泥沙淤积分布进行了数值模拟,结果与理论分析、相关研究结论一致。     

长江三峡工程的泥沙问题及对策

长江三峡工程的泥沙问题受到社会各界的广泛关注。本文介绍以下几个方面的问题：（1）三峡水库的长期使用；（2）三峡工程修建对上游防洪的影响；（3）三峡水库泥沙淤积身港口、航道的关系；（4）三峡工程下游冲刷带来的问题。     

波浪挟沙能力及航道骤淤机理的研究

从理论上对波浪作用下的“挟沙能力”进行了定义和推导,基于波浪的悬沙和挟沙机理,求得波浪作用下泥沙浓度分布函数。在此基础上,对河口海岸区域及航道的骤淤进行了研究,依据河口泥沙的骤淤形成和发生情况的不同,将其划分为大于水体极限含沙量型骤淤(绝对骤淤)、不平衡输沙型骤淤、风浪停止型骤淤以及异重流停顿型骤淤四种模式,并分别给出了4种骤淤模式的计算方法。分析表明,黄骅港附近海域与航道,属于不平衡输沙型骤淤、风浪停止型骤淤两种类型,黄骅港实际含沙量分布和航道骤淤情况计算结果验证了本文所提模式。