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。     

水库异重流研究进展

在水库运用初期,水库具有较大的蓄水体,大多时段会发生异重流,即使有水库运用后期,只要条件允许,也可发生异重流,利用异重流排沙是一项效率较高的排沙措施.水库的河床比降陡,底部流速大,异重流沿途扩散损失少,加之泄水洞进口位置低,所以能大量排泄入库泥沙,减少水库淤积.因这种排沙不需要降低库水位供水排沙,能大量减少水库排沙用水,提高水库灌溉,城市供水,发电和调水调沙能力.介绍了水库异重流排沙研究存在的问题和对未来工作的展望.     

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。     

伊洛河入汇对黄河下游水沙关系的影响分析

根据小浪底、花园口、黑石关3个水文站近50 a实测径流量与输沙量数据资料,运用交叉小波分析方法,结合交叉小波能量谱、小波凝聚谱和小波功率谱探讨了尹洛河水沙入汇对黄河干流下游水沙的影响。结果表明:(1)黑石关与小浪底径流量在1978-1992年间均具有4~9 a的周期尺度;黑石关站输沙量和小浪底站输沙量相关性不显著;(2)黑石关径流量对花园口径流量有持续稳定的影响,主要体现在1965-1996年的0~9 a的周期尺度上;黑石关输沙量对花园口输沙量有一定影响,主要表现在1958-1970年的4~10 a和1956-1962年的0~6 a的周期尺度上,但影响程度不大。总体而言,伊洛河水沙入汇对黄河下游径流过程影响显著,输沙过程影响不大。     

黄河拟建世界一流暴雨洪水预警预报系统

“数字黄河”工程已在黄河水利委员会正式启动，并要率先从“数字防汛”方面打开突破口．日前，正式将小花间（小浪底至花园口区间）暴雨洪水预警预报系统作为“数字防汛”的第一项工程，欲借助现代科技手段，构建世界一流水平的洪水预报系统，以提高黄河治理开发决策的科学性和预见性，更好地服务于黄河下游的防汛、防断流工作，为黄河水资源调度服务。（本刊辑）黄河拟建世界一流暴雨洪水预警预报系统     

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。     

黄河下游水沙变化特点

本文以黄河下游河段小浪底、花园口、高村、艾山、利津水文站1950—2016年水沙资料为研究对象,通过实测资料分析与理论分析对黄河下游水沙特点进行研究.结果表明:近70年来黄河下游沿程各水文站年水沙量整体上呈现减小的趋势;水沙年际间、年内分配不均匀;1986年后下游水沙关系明显恶化,2003年后水沙关系又得到明显改善;近...     

滞洪区调控对浦阳江尖瘦型洪水过程水位的影响

以浦阳江为研究背景,选择浦阳江1999年6月17-19日作为研究时段,通过建立二维水动力模型,探讨了浦阳江尖瘦型洪水过程中高湖不同泄洪总量和泄洪方式作用对浦阳江沿程洪水位的影响。研究结果表明:在上游进口~湄池河段,3种泄洪方式作用下洪峰水位均随着高湖泄洪总量的增大而降低,且"先增后减"泄洪方式的洪峰水位均最低。当高湖泄洪总量大于1 500万m3时,洪水第二日"先增后减"泄洪方式以及洪水第三日"均匀变化"泄洪方式作用下洪水位曲线均位于其他两种泄洪方式的下方,且间距均随泄洪总量的增大而增大。而在浦阳江下游的临浦,高湖泄洪总量与不同泄洪方式组合对洪水位曲线变化规律、洪峰水位值以及洪峰到达时间无影响。研究结论可为优化高湖泄洪闸的调控方式提供指导。     

沭西片防洪保护区洪水淹没风险特征

沂沭泗流域沭西片防洪保护区外河洪水有山区性洪水特征,其特点是洪峰水位高、历时短、总洪量小,溃堤洪水过程的精确计算是保护区洪水分析的关键和难点.为了精确模拟溃堤洪水过程及其在保护区演进规律,构建了一二维实时动态耦合水动力学模型.河网一维水动力数学模型采用1993年、2003年和2012年的实测洪水资料进行了率定与验证;防...     

黄河下游典型河段分滞洪模式研究

通过动床模型试验,研究了黄河下游典型河段不同量级漫滩洪水在不同边界条件下的冲淤特性,对河道最优量级洪水泥沙调控技术进行了研究,探寻了黄河下游漫滩洪水泥沙过程控制及分区滞洪沉沙的可行性方案。结果表明:对于规划边界条件下最大洪峰流量为8 000 m3/s的洪水过程主槽冲刷量效果最好,且洪水可控性好,滩区淹没面积较小。若黄河下游遭遇大漫滩洪水,小浪底水库可控制下泄洪峰流量为8 000 m3/s。在夹河滩-高村河段,对应滩区运用方式,可开启东明滩、长垣二滩的滞洪沉沙,淤滩刷槽。     

扩散波洪峰流量演算模型研究

洪峰是洪水过程最重要的特征,但对洪峰要素进行单独演算的方法迄今尚不多见。基于扩散波洪峰沿程衰减的特性,通过洪峰条件下对其特征方程组的演变和简化,将扩散波方程中习用的对扩散系数μ和波速c的线性化调整为对不同洪水峰型的线性化,从而获得简易的洪峰流量演算模型。该模型计算简便,参数物理意义明确且易于定量,经黄河夹河滩至利津共5个河段的6次实测洪峰流量资料验证,演算相对误差几乎均在±10%以内,成果令人满意。模型在一定程度上丰富了现有洪水演算方法,特别在演算目标单一或洪水过程资料不足的条件下,有值得期待的实用价值。     

我国七大江河已达到的防洪标准

松花K:农田防洪标准约10～20年一迫的洪水,哈尔滨、齐齐哈尔、佳木斯约40年一H. 辽 河:于支流主要堤防可防10～20年一泅洪水,沈阳、抚颀、辽阳超过100年一遇,本溪不到20年一E. 海滦河.北系可防1939年型洪水,南系可防1963年型洪水,均相当于50年一迢标准. 黄 坷:可防1958年型洪水(花园口洪峰宽量22000#立方米).由于河床不断淤积,需继续加高提防. 谁 河:中游干流可防1954年型洪水,相当于乏口年一遇标谁,下游可超过50年一遇,主要支流达10～20年一迢. 长 江:中、下游于浓及硼区堤防可达10～20年一迢标准,如龙1954ng洪水(40年一迟)仅能保荆江大…     

基于Copula函数的洪峰流量与洪水历时联合分布研究

基于Copula函数分析了潖江河大庙峡流域洪峰流量与洪水历时的联合频率分布特征,得出GumbelHougaard Copula函数可较好地拟合2者的相关关系,以及反映2变量在"且"和"或"组合情况下的发生频率和重现期。在同频率设计情况下,2变量发生组合受灾风险的概率很低。在同一重现期下的历时与不同重现期下的洪峰组合频率随重现期的减小而增大,5 a一遇洪峰对应的历时在31.7~40.2 h的可能性较大,10 a一遇的洪峰历时在45 h以上的概率较小。另外,当历时重现期低于200 a一遇时,流域遭遇200 a一遇以上洪峰的概率极低。     

基于Arcgis与Delft 3D的渭河下游洪泛区洪水数值模拟

利用Arcgis将航拍DEM数据转换为渭河下游河道地形数据,采用Delft 3D生成正交曲线计算网格,并模拟不同工况下洪水在河道及淹没区的演进过程,实现了河道及溃堤洪水演进的实时动态演示,可以为洪水风险分析及防洪调度决策提供参考依据。     

基于二维水动力模型的溃坝洪水数值模拟研究

【目的】研究水库溃坝洪水影响。【方法】以辛庄水库为例,通过建立二维水动力模型,模拟了不同溃决方案下溃坝洪水演进过程,计算了下游高速铁路处淹没水深、流速、冲刷深度等,分析了溃坝洪水对下游高速铁路的安全运行影响。【结果】水库未溃决时,溢洪道最大下泄洪水能够正常通过铁路涵洞,对下游工程影响较小;水库大坝正面溃决的影响要比侧面溃决的影响大,下游部分铁路路基顶面过水,影响铁路正常运行;大坝溃决后最大流速是未溃决时的2.15～2.48倍,涵洞处最大冲刷深度是未溃决时的1.56倍。【结论】二维水动力模型可较好的模拟溃坝洪水演进过程和淹没范围,研究成果可为水库溃坝洪水灾害预防提供参考和数据支撑。     

无尖灭点情况下古洪水洪峰水位的计算

古洪水平流沉积物承载着关于古洪水的所有信息。根据沉积物的沉积位置,合理计算古洪水洪峰水位高程是古洪水研究工作中的关键环节,其关乎于流量结果的准确性。根据近期对某高山峡谷大比降河段的古洪水研究,对比以往对长江、黄河、海河、淮河部分河段的研究成果,在无法寻求沉积物尖灭点的情况下,提出用回归分析的方法分析沉积物粒度特征与附加水深之间的关系,并据此计算古洪水洪峰水位高程。     

黄河河龙区间洪水泥沙关系分析

【目的】深入了解近年来黄河泥沙变化规律,保障引黄工程的安全运行。【方法】对2006—2015年黄河吴堡、龙门水文站洪水特征资料进行了分析研究,【结果】月最大含沙量大于10 kg/m~3时段集中在3月桃花汛和汛期(6—9月),汛期泥沙量远大于3月水平,同期龙门站最大含沙量水平高于吴堡站;洪水过程径流总量与含沙量相关性并不显著;河龙区间上下游泥沙输移过程存在一定相关性,但龙门站较吴堡站更多呈现自然河道属性。【结论】黄河突发增沙原因不只局限于洪水激增,黄河调水调沙等人类活动对水流携沙突增影响不容忽视。不同水文站局部性暴雨所形成的短历时增沙现象的水文系列过程呈现随机性。     

基于Archimedean Copula函数的洪水多要素联合概率分布研究

应用Archimedean Copula函数,探讨洪水多要素的联合概率分布和条件概率分布。以大渡河流域丹巴站49年的洪水资料为基础,根据图形分析法和AIC信息准则选择拟合效果好的Copula函数计算洪峰、洪量、历时的联合概率分布和条件概率分布,并绘制相应的条件重现期图。结果表明,Gumbel Copula可以较好的拟合洪峰与洪量,而Frank Copula对于洪峰与历时、洪量与历时及洪峰、洪量和历时的三维联合分布效果最好。通过情景设置分别计算不同条件下洪水特征变量的二维和三维条件概率分布和相应的条件重现期。Copula函数全面考虑了洪水特征量之间的相依性,可用于洪峰、洪量和历时联合概率分布的计算。     

梯级橡胶坝塌坝调度及泄流特性数值研究

利用MIKE21软件建立了考虑橡胶坝塌坝过程及区间汇流的兰村至汾河二坝段河道二维水动力模型。首先根据物理模型试验成果和恒定流水面线模拟进行了参数率定,并通过实测洪水过程和橡胶坝塌坝过程的模拟对所建模型进行验证,水位和流量吻合良好,说明所构建模型能较好地反映橡胶坝的塌坝过程。而后根据工程实际及度汛原则,针对7座橡胶坝不完全塌坝的4种组合方案进行了小频率洪水演进模拟,结果表明：洪水以波的形式传播,洪峰逐渐坦化,当发生20%频率洪水时,洪峰到达城区1号坝需要3 h,此时洪峰流量1 381 m3/s;行洪过程中,蓄水渠的流量分配与1号橡胶坝塌坝高度呈正相关关系;1号坝与5号坝处为浑水渠和蓄水渠之间中隔堤的始端与末端,会发生局部绕流现象,当洪水流量较小时,该现象愈加明显;方案B能够兼顾行洪和蓄水要求,为最优方案,相应各橡胶坝塌坝高度为：1.1、1.1、1.1、1.1、1.8、1.8、2 m。研究成果对较低频率洪水橡胶坝调度规则的制定有参考价值。