三峡工程泥沙调度

三峡水库建在径流丰沛的长江。对于这样的水库改善泥沙调度有可能减少水库淤积 ,显著提高水库效益。文章对蓄清排浑和双汛限调度方案的良好效果做了简略说明。所使用的数学模型除与模型试验资料做过比较外 ,还引用了黄河下游 10年的不恒定输沙资料进行了率定和验证 ,结果比较接近。鉴于三峡工程十分重要 ,现阶段成果还只看成是初步的 ,正安排进一步用模型试验及其他数模校核。

对黄河下游治理的管见

对水利部的黄河治沙“拦、排、放、调、挖”五字基本思路作了讨论,并对黄河下游治理提出建议。概述了引海水冲刷黄河河口段的想法。

引海水冲刷河口治理黄河下游

提出引海水 5 0 0～ 15 0 0m3 /s在利津注入黄河冲刷河口。冲刷后 ,在利津将产生 3 3～ 7 9m的水面跌差 ,可制止黄河河口延伸的溯源淤积作用上延 ,并诱发其上游产生溯源冲刷。估计可使艾山以下河道得到冲深。因挟沙海水的密度大于渤海环境水体的密度 ,咸浑水进入渤海时可形成异重流 ,将泥沙输去远方 ;而且断流期间河口还可能蚀退 ;因此引海水流量足够时 ,可使河口不外延或外延缓慢。从长远看 ,河口侵蚀基准面得到降低后 ,可以使黄河下游的淤积面均得到降低。这对缓解黄河下游河道持续淤高的局面和减少河口改道的风险都是有利的。黄河下游额定冲沙水占黄河水资源总量很大比例 ,大量抽取淡水会增加下游的淤积。引海水冲刷河口 ,可以增加河口地区从黄河抽取淡水的数量。这样抽取的淡水是冲沙水的一部分 ,不受用水分配额度的限制 ,对河口地区的发展具有重要意义。引海水冲刷口门段 ,可向渤海注入大量咸浑水、有利于改进渤海的环境生态条件。当然 。

对悬移质变态动床模型试验中掺混相似条件的剖析

在悬移质动床模型设计中长期存在着两个表征泥沙扩散相似的条件。在变态模型中，这两个条件不能同时得到满足。本文根据相似流动的基本方程必须相同这一原则，从泥沙扩散方程的原始形式出发，说明只能导得一个泥沙扩散相似条件；并进而说明，另一条件，即所谓悬浮相似条件，在变态模型中是不能成立的。在现行的后一条件推导中，引入了若干假设，其中包括流速分布式：但在满足动量和水连续方程相似的前提下，这一流速分布式在变态模型中是不能保持相似的，因而据上式而导得的“悬浮”相似条件便不能成立，在模型设计中也就不宜使用。

利用三峡枢纽下泄“清水”改善洞庭湖和荆江的防洪局面

随着三峡水库蓄水,上游金沙江大型水电枢纽陆续建成,三峡水库将长期下泄含沙量较小的“清水”。含沙量的大量减小使长江中游实质上已成为一条新的冲积河流。“清水”大幅度地冲刷荆江河段。将对荆江堤防、河势、航道和防洪形势产生重大的影响。另一方面,三峡水库长期下泄的“清水”具有可观的冲刷能力,是一笔宝贵的财富,善加利用可以改善长江中游的防洪形势。本文建议:增加引“清水”入洞庭湖的水量。一方面避免“清水”对荆江河道的过度冲刷;另一方面可以冲刷洞庭湖的一些关键部位,改善湖区的防洪形势、并促进城陵矶以下长江河道的冲刷。

浅论几个人们关心的三峡工程泥沙问题

在三峡工程论证中,各界人士提出的意见中有一部分与泥沙冲淤有关。为了便于进一步讨论和澄清事实,现据个人的浅薄认识,对若干与泥沙有关的问题,说明如下: 一、三峡水库可以长期保留调节库容有人说水库总是有寿命的,如果这句话指的是水库在一定期间内都会因泥沙淤积而完全丧失其调节库容,则是对水库类型不作区分的结果。水库就其泄水建筑物的布置来说可分为两类。

再论悬移质变态动床模型试验的掺混相似条件

《对<悬移质变态动床模型试验中掺混相似条件的剖析>一文的商榷》一文的主要论点是:在紊动相关矩比尺的演绎中不宜将相关矩“拆开”,从而推导出悬沙水流相似中存在两个相似条件。对此,笔者自然同意。事实上,笔者在相关矩比尺的推导中并未采用“拆开”的措施。为此,给出了推导的具体细节,以此来说明原拙作《对悬移质变态动床模型试验中掺混相似条件的剖析》论定的悬沙水流相似中只存在一个相似条件的结论是成立的。

三峡水库减淤增容调度方式研究——双汛限水位调度方案

本文研究了三峡水库减少淤积的双汛限水位调度方案及其综合影响 .建议在大洪水来临前 ,将坝前水位从 1 45m下降到 1 35m ,既腾空部分库容防洪、也增加冲沙减淤作用 .双汛限方案对航运和发电有一定的影响 .平均每年断航时间约 7d .但是变动回水区淤积大量减少 ,可改善通航条件 ,库区流速降低 ,既提高航运经济效益 ,也改善坝区通航条件 .后期可增加兴利库容 1 2亿m3以上 ,对于提高发电质量 ,改善枯水期下游通航条件也有好处 .还可增加水库初期排沙比 ,减轻下游河道冲刷 .双汛限方案是保持三峡水库长期效益的措施之一 .

三峡水库减淤增容调度方式研究——多汛限水位调度方案

本文建议在汛期中小流量时 (Q <35 0 0 0m3 s) ,将坝前水位维持在 14 8～ 15 1m ;出现汛情且流量更较大后 ,将坝前水位降低到 14 3m ;入库流量大于 35 0 0 0m3 s且短期预报将出现大于十年一遇洪水时 ,预泄洪水到135m .按这一调度 ,汛期约 80 %时间可以维持在较高水位 ,一般洪水期 .汛限水位 14 3m不影响坝区通航 ,135m水位迎洪可大量增加防洪库客 .到 10 0年后可减淤 30亿m3,增加防洪库容约 4 0亿m3.变动回水区减淤 4 0 % ,优化了坝区水沙搭配 ,可改善通航条件 .降低库区洪水位 ,缓解防洪与移民的矛盾 .可对发电带来较大好处 :提高发电效益 ,减少粗沙过机 .初期水库排沙比大于原方案 ,可减轻下游冲刷 .同时 ,可减小三峡汛初泄水与鄱阳湖防洪的矛盾 .

河道平面二维水流数值计算

本文应用破开算子法原理,将平面二维不恒定流基本方程按不同的物理意义破成对流、扩散和传播三个子方程。对对流方程,提出了基于特征线法的迭代解法,对扩散和传播方程,在局部区域内推演出同一形式的带源泊松方程,引入有限分析法求解,同时,利用边界对称点法,对河道二维计算中较困难的不规则边界计算问题作了较好的处理。

平面二维泥沙数学模型研究及其应用

本文利用不平衡输沙模式建立起了一套泥沙冲淤数学模型,其中对恢复饱和系数α、可冲刷厚度Δ_b、河岸侧向冲刷以及浓度对流计算格式都进行了一定的研究和改进,本文的目的在于研究开发二维河道水流及泥沙冲淤数学模型并应用于实际工程计算。

关于兴建江汉排洪通道缓解长江和汉江洪水的设想

本文建议在长江的江陵和汉江的新城间修建一条排洪通道 ,利用三峡、丹江口水库的防洪库容 ,汉江下游和长江中游的行洪能力联合调度 ,缓解长江中游 (特别是洞庭湖以下地区 )和汉江下游的特大洪水 .排洪通道长度大约 6 0km ,在江汉洪水可以错开时或利用丹江口水库调节 ,长江最大可以向汉江分流80 0 0～ 90 0 0m3/s.长江洪水经过排洪通道在汉口重新汇入长江 ,但其距离较长江水道短 1 70km (原路长 5 0 0km) ,可以使分洪洪峰提前通过汉口 ,减小汉口的最大流量 .同时 ,在汉江发生特大洪水时 ,也可以通过三峡水库的控制 ,使之向长江分洪 ,减轻汉江下游洪水压力 .这一工程的线路与规划中的南水北调中线配套工程“引江济汉工程”完全一致 ,所以它还可兼向汉江下游补给水资源、增加枯水期航运流量的任务 .同时 ,它对荆北四湖地区防洪。

非牛顿体不稳定流的研究

本文通过试验和分析研究了非牛顿体明渠不稳定流的机理,阐明了不稳定流的产生和发展是由于流体具有屈服应力,利用这一机理,解释了高含沙洪水的波动和“浆河”现象、冰川流和泥流的不稳定流和泥石流的阵流现象。

宽尾墩消力池联合消能工的消能机理及其水力计算方法

一、前言安康水电站河床坝段上的5个表孔是枢纽的主要泄洪建筑物,每孔净宽15m,设15m×17m(宽×高)弧形控制闸门,闸墩宽4 m,采用消力池底流消能工,消力池净宽95m。在设计洪水位333.10m时,5个表孔的总泄量14010m^3/S,人池单宽流量147.5m^3/S·m;校核洪水位337.05m时。

用盐水减少异重流泥沙淤积的试验研究

异重流是自然界一种常见的现象 ,异重流淤积对许多工程都是需要解决的问题 ,如三峡永久船闸的上、下游引航道在三峡工程运行约 30年后将出现较多的淤积。根据试验资料 ,下引航道每年淤积量在 1 6 .5～6 3.5万立方米之间 ,如遇大水大沙年淤积量还更大。特别是对下游引航道中“盲肠”段的淤积 ,估计以使用小型挖泥船清淤较为适宜。但对于象三峡船闸这样重要的建筑物 ,也应考虑一些其他清淤或减淤的备用方法 ,以便在某些意外情况出现时可供考虑使用。这些意外情况包括挖泥作业碍航或由于回淤迅速挖泥不够有效等。因引航道的泥沙淤积主要系由异重流入侵引起 ,所以设想采用在盲肠段内加盐 ,使盲肠段内水密度增加的办法 ,以减少泥沙异重流对盲肠段的入侵 ,从而减少淤积。本试验研究即以减少引航道盲肠区异重流淤积为背景 ,进行水槽试验研究。初步试验表明用盐水减少泥沙异重流入侵的效果是显著的。同时盐水和泥沙异重流浑水接触后促进其中细泥沙的絮凝而加速沉淀。这有利于减弱异重流。通过试验研究得出了异重流运动的一些规律 ,本研究成果对其它“盲肠”河段的异重流防治也有参考价值。

明渠不恒定分离流数值模拟及试验验证

本文应用平面二维不恒定流数学模型成功地模拟了不恒定分离流的回流。通过与相应的明渠不恒定分离流的试验结果比较,流动图案、回流长度及正反向最大流速均相吻合,从而证明本文所依据的数学模型是正确的。