异重流排沙在解决水库泥沙淤积中的应用

水库泥沙淤积大部分是由汛期浑水造成,从浑水运动特征--异重流出发,分析了异重流的发生和持续条件,异重流孔口的出流及排沙情况,总结得出异重流特性,找到利用异重流排沙来减少水库泥沙淤积的途径.     

异重流排沙是解决水库泥沙淤积中

水库泥沙淤积大部分是由汛期浑水造成，本文从浑水运动特征—异重流出发，来分析异重流的发生和持续条件、异重流孔口的出流及排沙，从而总结得出异重流特性，找到利用异重流排沙来减少水库泥沙淤积的途径。     

水沙因子对小浪底水库异重流排沙影响分析

2004-2010年黄河干流汛前水库群联合调度、人工异重流塑造进行了7次,小浪底水库各年份异重流排沙比相差很大,排沙效果并不理想。通过深入分析,得出小浪底水库入库水沙、悬沙细颗粒含量、河堤站水沙变化以及三门峡水库调度与潼关来水组成等因素对水库异重流排沙的影响。结果表明:①入库水沙对小浪底水库异重流塑造起着关键作用;②在异重流塑造期间,入库沙量中细颗粒泥沙含量越高,异重流排沙比就会越大。随着异重流排沙比的增加,分组沙的排沙比也在增大,细颗粒泥沙增加幅度最大;③三门峡水库在下泄大流量清水的过程中,河堤以上河段是冲刷的;在敞泄排沙的过程中,河堤以上河段有冲有淤,在实际操作时可适当控制三门峡出库高含沙水流,来减少河堤以上河段的淤积,提高小浪底水库异重流排沙效果。     

黄河汛前调水调沙小浪底水库减淤影响因素分析

针对小浪底库区顶坡段冲刷形成的异重流和三门峡水库排沙形成的异重流这两个不同成因的异重流,通过水库边界条件、入库水沙条件、水库调度等因素分析,探讨了其各自的形成及其能达到小浪底水库减淤作用的条件和机理。结果表明:三门峡水库前期蓄水量及清水大流量泄放过程对小浪底水库异重流前锋形成及排沙起着关键作用;对接水位接近或低于小浪底水库淤积三角洲顶点高程,与三门峡水库大流量下泄过程相对应时,可提高冲刷型异重流的排沙效果;三门峡水库从加大泄量开始到基本泄空期间,尽可能降低小浪底水库库水位。     

水库底坡对异重流运动特性影响分析

在前人所作工作的基础上,运用剖面二维水流泥沙数学模型,分析水库底坡对异重流运动特性的影响。为此拟定八种计算方案,具体的分析底坡对异重流潜入点佛汝德数、潜入点水深、异重流厚度、明流运行时间和异重流到达坝前的时间的影响。结果表明,水库底坡J越大,潜入点佛汝德数 越大;水库底坡J越大,潜入点水深越小,异重流厚度越小;水库底坡J越大,明流运行时间越小,异重流传播到达坝前的时间也越小;这些都表明水库底坡越大,异重流就越容易潜入,反之亦然。此外,本文还对异重流的形成条件进行分析。结果表明,异重流的形成需要一定的流量和含沙量,当进口单宽流量很小但含沙量很大,或是进口单宽流量很大而含沙量很小是都不能形成异重流。 。     

小浪底水库异重流排沙期下游洪峰增值特性分析

结合历年黄河下游小浪底、花园口站水沙过程实测资料,重点分析了历史上"04.8"、"05.7"、"06.8"、"07.7"、"08.7"、"10.7"几场洪峰增值典型洪水的演进特征,总结了小浪底水库异重流排沙期高含沙洪水在黄河下游演进过程出现洪峰增值的内在特性。结果表明,减小异重流排沙前期基流条件和减缓出库含沙量的变化梯度,黄河下游河道的洪峰增值量将会得到明显减小。黄河下游洪峰增值最大增值发生在花园口站附近或其上游河段,花园口以下未再发生洪峰增值现象。     

水库异重流潜入点深度预测模型

研究水库异重流的输沙和排沙特性,首先要研究异重流的形成条件,通常是根据异重流潜入点的深度与水库水深的关系判别异重流的形成。通过研究一经过有坡度的浅河道进入水库的悬浮流体,应用连续方程、质量和动量守恒方程以及混掺缓慢变化的动量方程研究异重流潜入现象,根据控制问题的参数建立潜入点深度预测模型,这些预测参数包括密度佛汝德数F0,初始混合率γ,底坡S和全摩擦系数ft。这里提出的潜入点深度模型与实验室异重流和水库异重流观测数据吻合良好。     

大库盘水库自吸式管道排沙系统研究

大库盘水库是指那些库面宽阔且横向泥沙淤积严重,通过传统的排沙方式不仅费用高,而且只能清除局部淤积泥沙的水库,对于大库盘水库,研究高效、节能的清淤方式非常有意义.通过自吸式管道排沙模型试验,得出了管道含沙量不仅与水库有效水头、泥沙粒径而且和管道长度与管径有关的结论;通过水力计算确定了管道的临界不淤流速和管道的摩阻损失,进而计算了管道排沙系统的年排沙量.从试验和计算结果可以看出管道排沙系统的优越性,高效、节水、耗能低的优点也为管道排沙系统应用于工程实践提供了前期研究基础.     

冯家山水库供水持续性评价

结合可持续发展理念与风险分析的理论和方法,选取可靠性、弹性、脆弱性、均方差及最大缺水率等5个性能指标为持续性指标,以冯家山水库为研究对象,针对生活、工业、生态环境、农业灌溉等水库用水户,合理选取性能指标构建持续性指标,对其持续性进行了评价;并用这4个用水户作为用水群的组成构建群持续性指标对水库供水持续性进行了评价.冯家山水库供水持续性评价结果表明,在现状情形下,水库供水持续性为35%,持续性较低;尤其农业灌溉供水持续性仅为29%.减少农业灌溉对水库需水要求的30%时,生活、工业、生态环境、农业灌溉用水户的可靠性及持续性都得到提高,此时,农业灌溉供水持续性为40%,水库供水持续性为45%,水库供水持续性得到提高.可在灌区采取一定的节水措施,以减少农业灌溉对水库的需水,提高农业灌溉用水户的持续性和水库供水持续性,降低缺水风险,促进水库的可持续发展.     

江苏省赣榆县平原水库与地下水库联合运用

运用运筹学方法建立了平原地区多水库联合运用情况下供水优化调度的动态规划模型。该模型以多水库从不同水源取水及各水库向城市供水的成本最低为目标函数,以月为计算时段,在各时段内通过计算对比不同取、供水方案的目标函数值,分别选取各阶段最优方案,最终使水库联合供水方案趋近总体最优。采用该模型对江苏省赣榆县平原水库和拟建地下水库的联合运用情况进行了模拟,结果表明,水库联合运用可很大程度上缓解枯水期的供水压力,与水库单一运用相比,不仅可提高城市供水保证率,每年还将节省约370万元的水源成本费用。