金沙江向家坝水电站下游河道2020年淤积成因分析

向家坝下游河道泥沙冲淤变化对岸坡稳定及通航具有重要影响,向家坝水电站运行后坝下游河床一直呈冲刷状态,但2020年首次出现淤积。采用输沙法和断面法计算向家坝出库沙量和下游河段泥沙冲淤量,结合气象、水动力及实勘资料,分析向家坝下游2020年淤积成因。研究结果表明:向家坝蓄水后出库年径流量变化不大,出库沙量受上游电站拦沙作用大幅减少,但2020年向家坝下游支流降雨偏丰,支流输沙量大幅增加,产生区域强输沙过程;该年下游各控制站最高水位较历史平均水位均偏高,汛期比降变化不大,水流挟沙能力不足以输送显著增多的泥沙;加上采砂减少和采砂造成的下切幅度较大部位发生回淤。这些原因导致2020年向家坝下游河道产生淤积。

小湾水电站施工期坝下游河道淤积及清淤研究

受漫湾水库泥沙淤积上延和小湾电站施工弃渣共同影响,小湾水电站施工期坝下游河道发生了严重淤积,水位明显抬升,影响河道行洪能力和电站出力。为了减轻河道淤积带来的不利影响,本文首先对小湾水电站坝下游河道淤积成因进行了分析,分离出了小湾电站施工弃渣和漫湾水库泥沙淤积上延对水位抬升的影响程度,提出了利用小湾水库蓄水后水力自然冲刷并结合工程清淤来降低水位的措施。

导沙潜坝对双出口水道的分沙效果研究

通过对低水头水利枢纽双出口水道的物理模型试验,研究了不同型式和尺度导沙工程对双出口水道的分沙效果。研究结果表明,在出口断面的上游设置圆弧型或直线型导沙潜坝以及在水流出口断面设置排沙闸,均可不同程度影响分沙效果,分沙比与导沙潜坝的长度和高度以及排沙闸的数量均成正比关系。弧型导沙潜坝的分沙效果优于直线型导沙潜坝,且潜坝长度和高度变化均影响分沙比的增长速率;排沙闸增加到一定数量后,分沙比的增长速率减小,分沙比的增大效果不明显。

金沙江溪洛渡水电站变动回水区河床组成调查

通过现场查勘、坑测、散点、剖面描述、断面床沙取样、岩性分析等方法,对金沙江溪洛渡水库变动回水区80km范围内的河床组成进行了调查,不仅取得了地质、床沙等大量原型观测资料,而且从空间和平面分布上查明了测验河段内床沙分布及级配组成情况。该勘测调查成果为金沙江溪洛渡水电站水库调度规程研制及泥沙问题研究提供了重要的基础资料。

断面数据及其可视化在河道演变分析中的应用

随着金沙江下游梯级水电站的相继建成投运及一大批水文泥沙观测站的建设,一方面河道水文泥沙情况较天然状况有较大改变,另一方面将产生海量的水文观测数据。这些数据的查询、分析、计算及直观展示对数据管理提出了很高要求。着重研究了河道断面数据管理及其可视化的实现方法,主要包括断面要素计算、断面套绘、深泓纵剖面变化图绘制、槽蓄及冲淤量计算等。该可视化系统为金沙江下游区域的泥沙水文资料的研究提供了一个有力工具。

基于分布式水文模型的尺度分析

本文介绍了尺度分析的重要性及尺度分析与分布式模型的一些基本概念、研究现状。分布式水文模型的发展为解决尺度问题提供了一个有效的途径;在现有成果的基础之上,提出了目前研究中存在的问题及其未来的发展方向。

声波防蜡的实验研究

含蜡原油在生产过程中 ,随井筒温度的降低蜡组分将逐渐析出 ,这种结蜡现象导致原油粘度急剧增加而影响油井的正常生产 ,因此 ,采取防蜡措施对维持油井正常生产具有重要意义。实验研究表明 ,声波作用可以破坏蜡晶网状结构 ,降低原油粘度和凝固点 ,从而达到防蜡的目的。

水库下游卵石河床冲淤演变规律及机理研究

通过实测资料和模型试验研究了某水电站下游河道卵石河床冲淤演变规律,探讨了宽级配卵石河床的自动调整作用。在天然条件下,水电站下游河道河床稳定,水库运行后,水流的挟沙能力有很大富余,下游河道发生了较大冲刷。试验表明:在不同流量作用下,河床自上而下以冲刷为主,流量越大,冲刷强度越大;在冲刷过程中,水深变大,流速减小,床沙变粗,河道更加稳定。

BP神经网络在河段汛期径流预测中的应用

本文以武隆站与江界河1985～1986年汛期(5～10月)的实测数据为资料,利用BP算法,建立了基于人工神经网络的武隆站汛期预报模型,经过1987年的资料检验,同时与线性回归模型相比较得出,该模型预报精度良好,模型稳定可靠。

物元分析在模糊划分中的应用

本文把物元分析方法用于模糊划分中。该方法具有概念清楚、模型简单、易于操作等优点。应用实例表明 ,此法切实可行 ,结果直观、可靠 。

金沙江下游流域水沙格局变化研究

金沙江下游水沙变化对梯级水库淤积进程和优化调度有重要的影响,随着大型梯级水库的建设运用,金沙江下游水沙格局发生了显著的变化。本文基于金沙江下游干支流历年实测水沙资料,分析了流域水沙变化过程,提出了不同时段流域水沙格局。从时间上看,金沙江下游干支流径流量年际变化均不大,干流输沙量显著减少;支流雅砻江、龙川江、牛栏江输沙量明显减少,其它支流输沙量没有明显变化趋势。从水沙来源分布上看,不同时期,金沙江干流径流量和流域支流径流量的占比变化不大,金沙江干流、雅砻江和其他支流占比分别为46%、45%和9%左右。而输沙量占比变化显著:1999年以前金沙江、雅砻江和其它主要支流占比分别为40%、36%、24%;在二滩水库蓄水拦沙后的1999—2010年三者的占比分别为61%、13%、26%;金沙江中游梯级水库蓄水拦沙的2013—2020年三者的占比分别为16%、31%、53%。进一步考虑未控区的影响,金沙江干支流水库运行后,来水格局仍未发生明显变化,干流、雅砻江、其他支流和未控区间径流量占比分别为40%、40%、9%和11%。但来沙格局变化显著,水库运行前干流输沙量占比为21%,雅砻江为19%,其他支流为12%,未控区间为48%,水库运行后区间来沙占比明显增大,达到了97%,其中未控区间占比为82%,区间支流占比为15%,未控区间来沙是金沙江下游流域泥沙的主要来源。

朱衣河流域泥沙输移特性分析

朱衣河流域属无资料地区,通过选取同一自然地理区内有泥沙观测资料的流域作为参证流域,采用水文统计分析法及水文比拟法,分析了朱衣河流域悬移质泥沙输移特征,代表年输沙过程和间隔6h输沙过程,得出了较为合理的结果。

金沙江流域大型梯级水库对水沙变化的影响

金沙江流域是长江上游的重要组成部分,近年来流域内新建了一系列梯级水库,但这些水库对该流域水沙变化的影响尚不清晰。作者研究旨在分析金沙江流域径流和输沙的时空分布特征,并探讨大型梯级水库建设对金沙江流域水沙变化的影响。利用中国长江三峡集团公司在该流域1965-2016年的水沙监测数据,以及近年来对梯级水库冲淤情况的监测结果,结合Mann-Kendall秩相关检验法等进行统计分析。结果表明:金沙江中上游的水沙输出呈上升趋势,1998年之后其年均径流和输沙较之前分别提高15.27%和5.01%,该类区域的水土保持措施有待加强;下游攀枝花至白鹤滩区间(不含雅砻江)产沙量占流域总量的36.40%,是金沙江流域的主产沙区,也是控沙的核心区域;下游输沙呈显著减少趋势,1998年后下游年均输沙减少38.55%,这主要归因于中下游河段溪洛渡、向家坝等一系列梯级水库的建设和运行,与此同时该地区水土保持工程也产生了一定的减沙效应。本研究表明金沙江流域水沙的时空变化复杂,大型梯级水库对金沙江下游出口输沙量减少的贡献在95%以上。

金沙江下游梯级水电站出口推移质沙量模型试验研究

金沙江的雅砻江汇口至屏山的干流区间是金沙江的主要产沙区,规划有乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝等四个重要的水利枢纽。开展金沙江下游推移质沙量研究,对解决金沙江梯级水电站出口推移质沙量不明确的问题,完善泥沙本底资料、延长水库寿命、提高发电效益以及降低机组磨损等都具有现实意义。通过对金沙江下游梯级水电站出口推移质沙量的模型试验研究,探讨了推移质输沙规律,建立了推移质输沙率和水沙因子的关系,确定了天然条件下金沙江下游梯级水电站出口推移质输沙量多年平均为104.6万t。

白鹤滩水电站受溪洛渡水电站回水顶托影响的分析

2013年溪洛渡水电站首次蓄水发电,根据可研阶段设计成果,溪洛渡水电站在正常蓄水位600 m附近运行时,水库回水长度约199 km,此时回水范围将影响至上游建设中的白鹤滩水电站。根据白鹤滩水电站坝区白鹤滩水文站、右尾水水位站以及下导出水位站在溪洛渡水电站蓄水前后的实测水位、流量等水文数据,分析研究溪洛渡蓄水前后白鹤滩主要断面水位流量关系变化情况。结果表明,在溪洛渡水电站蓄水至575m时,开始影响白鹤滩坝区,最大影响程度可达到18 m。根据溪洛渡水库调度运行特点,白鹤滩坝区受影响时间在每年9月至次年3月,这对白鹤滩水电站施工安全有重要作用。

白鹤滩水电站泥沙特性研究

库区泥沙输移特性以及演变趋势对水电站运行至关重要,利用白鹤滩水电站入库泥沙控制站的最新水文泥沙资料,采用输沙率经验公式计算与水槽模型试验等方法,对水库泥沙输沙量、颗粒级配及矿物成分等特性进行了分析研究。结果表明:白鹤滩水电站坝址多年平均悬移质输沙总量为1. 69亿t,其中支流输沙量约为1 100万t,占坝址输沙量的6%左右;推移质输沙量约为214万t;受上游兴建水利工程影响,近年来坝址输沙量有所减少。研究成果对白鹤滩水电站运行以及梯级水库调度具有较大意义。

溪洛渡水电站坝下游河道非恒定流特性研究

溪洛渡水电站运行时坝下游河道形成的强烈非恒定流将对下游航运产生影响。为保障航运安全,掌握电站运行时下游河道非恒定流特性,以原型观测数据率定物理模型参数,设置不同初始流量、流量变幅、流量变化率,采用物理模型试验深入研究了溪洛渡水电站坝下游15 km长河道的非恒定流特性。结果表明:溪洛渡水电站坝下游河道在非汛期均位于向家坝水电站回水影响范围内,汛期桧溪水位站以上河道水面存在明显比降;溪洛渡水电站坝下游河道水位变化率与下泄流量变化率呈正相关,最大垂线平均流速均与水电站下泄流量呈正相关;水位变化率和最大垂线平均流速变幅对流量变化率的响应更为敏感,受初始恒定流量的影响不大;向家坝水电站运行水位越高,溪洛渡水电站下游河道水位变幅和断面垂线平均流速越小。

金沙江下游水文泥沙数据库及信息管理系统研究

金沙江下游水电站工程在规划、设计、施工期间及建成运行后将产生大量的水文泥沙和地形数据。为系统掌握金沙江下游梯级水电站的泥沙淤积规律,加强流域内水文站、水位站、雨量站及其监测数据的长期有序、安全有效的管理和应用,开发了金沙江下游水文泥沙数据库及信息管理系统。系统包含水道地形自动成图与图形编辑、水文泥沙数据库管理子系统、信息查询与输出、水文泥沙分析与预测、三维可视化等5个子系统。着重对整个系统的软件体系结构和子系统功能及模块进行了介绍,可供同类型梯级水库群调度信息管理借鉴与参考。

川中丘陵区一种新型小流域径流输沙模型的建立与应用

径流输沙模型对定量评价水沙的输出响应具有重要的意义。本研究在已有研究成果的基础上,通过对四川盐亭县林山西沟小流域的径流、泥沙进行现场观测与分析,提出含沙量单位线的定义及其确定方法,建立了适应该小流域的径流输沙模型。并应用实测资料进行比较,表明模型的模拟结果可靠,模拟过程确定性系数达0.8以上,为川中丘陵区小流域径流输沙过程的预测预报提供了一个新方法。

流域水文模型在川中丘陵区小流域水沙过程研究中的应用

流域水文模型对定量评价水沙的输出响应具有重要的作用。探讨了新安江流域水文模型在川中丘陵区小流域水沙过程研究中的应用,结果表明该模型对水沙过程的模拟效果良好,确定性系数达到0.8以上。为川中丘陵区小流域水沙输出的定量评估提供了一种有效的方法和思路。