嘉陵江水东坝航运枢纽工程坝址方案

与常规渠化工程相比,在已建渠化梯级间增建航运梯级的坝址选择时,存在梯级间最低通航水位衔接和对已建电站发电影响分析等技术难题,研究案例较少。以嘉陵江水东坝航运枢纽工程坝址选择为例,采用对库尾河段水深、河势、地形地质、淹没损失等条件进行利弊分析的方法,提出坝址初选、枢纽建筑物布置和确定枢纽正常蓄水位的思路,从水位衔接、库区景观、对上下游已建电站发电影响、施工导流及工程投资等方面进行坝址综合比选。推荐复兴场坝址为水东坝航运枢纽建设坝址。

恭城河渠化梯级布置方案研究

未考虑通航需求的渠化河道,为实现高效通航的治理目标,需分析闸坝数量、通航效率、工程投资之间的关系,合理确定梯级布置方案。以已渠化的恭城河河道为例,系统总结了航运枢纽布置的主要影响因素和布置原则,在分析论证的基础上提出了3个可行的梯级布置方案,对通航效率、工程投资等影响因素进行分析,得出恭城河通航宜采用三梯级渠化方案的结果,结论是以航运开发为主要任务的渠化工程应优先考虑通航效率,合理设置梯级间距,控制梯级数量。航运枢纽布置原则、研究思路和方法对类似工程规划建设和规范修编具有积极借鉴意义。

百色水利枢纽通航设施工程建设方案

百色水利枢纽最大通航水头为113.80 m,上游库区水位变幅大,下游右江水位变化速率快,航运用水会对枢纽发电效益产生影响,建设通航设施面临高水头通航、节约水资源、降低对已建设施安全与运行影响等技术难题,建设方案应实现高效通航、运行可靠、维护便利、投资经济等多重目标协同效果最优。百色水利枢纽通航设施工程采用船闸与升船机组合方案、升船机与升船机组合方案、单级升船机方案和多级船闸方案进行技术经济比选,推荐船闸与升船机组合方案,其发挥了船闸适应大水位变幅和升船机提升高度大、过闸时间短的技术优势,并对升船机形式进行比选,推荐的船闸与全平衡卷扬式垂直升船机组合方案能够实现高效通航、运行可靠等建设目标。为实现高坝通航提出了新思路,对类似工程建设及规范修编具有积极的借鉴意义。

雄津水运通道选线方案初步分析

针对雄安新区、山西省水运出海通道选线方案的问题,系统总结了运河连通工程选线原则,进行了河库情况、地形地质、水资源等建设条件和近远期建设方案的论述,采用定性分析与定量比较相结合,得出运河连通工程应充分利用既有河库条件并综合考虑运量、生态、碍航设施改造等因素进行选线,结果表明:雄安新区通过独流减河出海方案基本可行,山西省可考虑多式联运方案出海。为研究规划雄安新区和山西省水运出海方案提供了初步思路,对于运河连通工程选线和航道工程设计规范修编具有积极的借鉴意义。

龙溪口航电枢纽仿自然生态鱼道施工技术

龙溪口航电枢纽的建设切断了原有河道鱼类迁徙通道。为保证枢纽上下游生态连通性,基于物理学、生态学原理布置仿自然生态鱼道,为河道鱼类提供良好的回溯通道。龙溪口航电枢纽工程仿自然生态鱼道具有超长、多弯折、藕节开挖难度大、施工强度高、工期紧等多个难点,鉴于仿自然生态鱼道水流控制、鱼类回溯水生态环境模拟要求高,通过模拟天然河床实况开挖、多种测量设备精准控制开挖体形、布置拟生态深潭休息室,创新应用喷混一体化、浆砌石砌筑一体化等多种新型施工工艺,提高鱼道施工精度及效率,为鱼类迁徙创造良好的水流环境,促进岷江流域生态环境循环稳定。

平陆运河青年枢纽竖缝式鱼道优化设计研究

青年枢纽作为平陆运河最后一个梯级,需要设置鱼道,以保证钦江鱼类洄游通道的连通性。综合过鱼对象洄游行为及枢纽调度特征,提出左岸双鱼道设计方案,垂直竖缝式鱼道、鳗鱼道均布置在紧靠电站尾水的岸侧;鳗鱼道同竖缝式鱼道在下游观察室附近会合,之后合并至竖缝式鱼道。作为穿坝主体通道,竖缝式鱼道设计除满足过鱼目标洄游需求外,更需要在单一进口的设计前提下适应具有感潮特性的大水位变幅。为此,经鱼道模型试验,提出以促进池室内主流偏折、增大主流消能为优化原则的具有45°导流角的池室隔板结构,以增大进口附近池室水深、减小流速为优化原则的变坡式鱼道进口段布置。优化后的青年枢纽竖缝式鱼道适用于各典型运行工况,主流蜿蜒连续、未形成流速屏障。

基于鱼类分布与水力特性的鱼道进口布置方案比选

鱼道进口布置方式直接影响鱼道的诱鱼效果和过鱼效率。以临淮岗枢纽为例,通过构建二维宽浅河道水流流场数值模型,对典型工况下枢纽下游河道流场进行精细模拟,并结合河段鱼类分布的水声学调查结果,对3种不同鱼道进口布置方案进行比选。结果表明:临淮岗闸门下游左右岸流速满足鱼类适宜条件,且靠近鱼类聚集区域,均满足鱼道进口布置条件,可综合考虑经济效益、施工难度、工程安全性等确定布置方案,并建议相应调整闸门运行方案。

国外典型过鱼设施建设及其运行情况

对美国哥伦比亚河及其支流蛇河水电梯级开发、日本长良川河口堰、巴西伊泰普水利枢纽工程、莱茵河鲑鱼2000计划等国外典型工程的过鱼设施设计、建设、运行效果进行了调查研究。分析结果表明,鱼道作为保护或重塑河流生态环境的重要工程措施之一,不仅可解决工程建设中的鱼类保护问题,同时将工程的建设和科研、科普教育和旅游开发相结合,促进当地的经济发展,创造出更大的经济和社会效益。

环境友好的近自然型鱼道

鱼道是帮助鱼类顺利通过闸坝等障碍物的专用设施,在维系河流连续性与生物种群交流方面具有不可替代的作用。近自然型鱼道是目前国际上十分流行的鱼道布置形式,其典型特点是利用漂石与天然河道床沙质构建尽可能接近于天然河流的水流流态。与传统的工程鱼道相比,近自然型鱼道由于构建了鱼类熟悉的水流流态,因而往往具有更高的过鱼效率。本文全面介绍了近自然型鱼道的设计理念、类型、构造布置特点、设计原则、以及水力计算方法,并对我国鱼道技术的进一步发展提出了若干建议。

长洲水利枢纽工程鱼道设计

长洲水利枢纽工程所处河段是中华鲟、花鳗鲡等6种洄游性鱼类洄游的必经通道,其中中华鲟为国家一类珍稀保护鱼类,花鳗鲡为国家二级水生野生保护鱼类。为了满足兴建长洲工程后洄游鱼类上溯的要求,保护珍稀鱼类,保持生态平衡,针对长洲工程对鱼类的影响、鱼类习性、长洲鱼道的布置、水力设计、进出口型式的选择、结构型式选择等进行论述,对长洲鱼道设计进行了较为详细的介绍。

高坝过鱼设施集诱鱼进口水力学条件数值模拟与模型试验研究

集诱鱼设施是高坝过鱼设施的关键组成部分,其进口位置的水力学条件决定了过鱼设施的过鱼效率。为了寻找河道中满足集诱鱼设施进口水力学条件的区域,本文以某高坝工程为例,根据相关调查结果,确定了7种过鱼对象,提出了集诱鱼进口所需要满足的2种水力学条件,即流速范围为0.41～1.00 m/s,紊动能范围为0～0.04 m^2/s^2。采用标准k-ε紊流模型和VOF方法追踪自由液面,对过鱼季节不同机组运行条件下尾水下游1 km河道范围进行了3维紊流数值模拟,来研究河道中紊动能和流速的空间分布,并通过比尺为1:50的物理模型试验验证了数值模拟的合理性。结果表明,不同机组运行条件下主流靠左岸一侧均存在上溯通道,河道左岸紊动能均小于0.04 m^2/s^2;从流速分布来看,满足流速条件的区域面积分别为35 732、22 659、12 201 m^2;在河道左岸存在面积为1 354 m2的区域在不同机组运行条件下能够同时满足紊动能和流速2种水力学条件,该区域能产生良好的集诱鱼水流,集诱鱼效果较好,即集诱鱼进口适宜布置该区域内。

具备开通闸条件的通航节制闸建设方案

通航节制闸运行调度原则与常规的船闸工程和水闸工程明显不同,针对其口门宽度、门槛水深、闸门形式、平面布置等关键技术问题,船闸工程和水闸工程规范尚无具体的要求。以邓楼节制闸重建工程为例,对现有的节制闸运行调度原则进行调整以满足开通闸通航的要求,同时通过实施工程补偿措施以满足原节制闸防洪水倒漾、引水灌溉、保护水质的功能。通过理论计算和对比分析等方法得知建设2孔净宽23m、门槛水深5.5m的通航节制闸能够满足船舶安全通航和航道通过能力的要求,并得出“升卧式平面闸门能够适应长期低水头运行、高通航保证率要求特点”的结论。其确定运行规则、建设规模、闸门形式、布置方案的方法对类似项目的建设及船闸标准规范的完善均有借鉴意义。

株洲二线船闸深基坑双排桩结构的受力特性

对株洲航电枢纽二线船闸高挡土环境中的双排桩结构变形及内力特征,采用数值计算和工程观测相结合的方法,分析不同桩径、不同开挖深度时结构的变形及受力形态。结果表明:双排桩排距取3倍桩径时,不同开挖深度的前排桩最大位移值呈现二次抛物线形态;前排桩内力呈现单锚板桩的受力特征,后排桩内力呈现悬臂板桩的受力特征;通过设置卸荷板、采用抗剪强度大的材料回填可有效控制结构变形及内力。

平原限制性航道锚地布置方案

锚地是关系水上交通安全的公共服务设施,规范中关于航道锚地规模、布置方案的规定尚不详实。以京杭大运河湖西航道锚地布置方案为例,总结了锚地选址原则、锚位计算方法和靠泊管理方案。对平原限制性航道的锚泊条件进行分析,得出平原限制性航道锚地选址应重点考虑锚泊习惯和对外交通条件的结论。在平原限制性航道采用连片式结构和孤立墩式结构的组合方案,能够满足单船丁靠和船队顺靠的使用要求,且具有较好的经济优势,为平原限制性航道锚地的建设提出了新思路,对于类似工程建设及规范修编具有积极借鉴意义。

湘江土谷塘航电枢纽工程鱼道进鱼口优化方案试验研究

通过物理模型试验发现湘江土谷塘航电枢纽工程鱼道设计方案存在主、辅进鱼口水流条件不满足鱼类洄游要求,鱼类较难进入。因此,改善主、辅进鱼口水流条件是关键因素之一。优化试验研究得出:①通过延长主进鱼口与电站之间分隔墙长度及抬高电站下游左岸附近(主进鱼口下游)疏挖区高程两项措施,使主进鱼口及下游附近河段产生明显的近岸缓流区,满足鱼类洄游要求;②通过调整鱼道辅进鱼口正对补水孔型式,将辅进鱼口与集鱼系统连接处由孔口改为开敞式,可适当提高辅进鱼口水流流速,达到鱼类洄游流速要求。

阶梯形鱼道中的滚动流研究(英文)

最近 ,小型倾斜河流中的阶梯形鱼道建筑以它的简易与实用而变得日益重要。在这种鱼道中出现的滚动流将产生波涌 ,并继续向下传播 ,而且它的周期性滚动可能会严重危害鱼道。因此 ,我们着手研究了它的严重性以便设计者在设计鱼道时能考虑这些因素。由实验证实滚动流源于阶梯形鱼道的上游。滚动流在稳定流与半平滑流间转变 ,它在一定时间间隔内不断地从稳定流变成半平滑流 ,又从半平滑流变成稳定流。它的流量值随着阶梯形水道的几何形状变形而呈现上下限。流量值和时间间隔均随着水池长度的增加而增加。

新疆某多层盘折槽式鱼道水流流态分析

对新疆某多层盘折槽式鱼道的进口、出口、鱼道及休息室的水流流态进行了水工模型试验,得出多层盘折槽式鱼道不同部位的水流流态分布规律,根据水流流态分布情况进行了部分优化设计,现在过鱼情况良好,为今后相关鱼道的设计、施工提供参考和依据。

浅析航电枢纽鱼类增殖站建设与管理

建设鱼类增殖站是补偿因航电枢纽建设导致鱼类资源下降、保护特有濒危鱼类种群、补充重要经济鱼类的有效方法。土谷塘航电枢纽作为湘江干流航道8个梯级枢纽之一,其鱼类增殖站的建设对减轻湘江鱼类资源的影响具有重要作用。在建设方面注重了工程选址、遵循设计准则、畅通沟通渠道、注重绿化设计等4个问题;在管理方面,注重了生产管理、标志放流、兼顾科研、有效管理等4个问题,其经验可为后续其他鱼类增殖站的建设和运营管理提供参考。

复杂场地条件下深基坑支护方案

鱼道进口段暗涵结构基坑为特大型深基坑,两侧分别建有电站标志性建筑物和三门渠闸室,上部建有电厂进厂公路。针对施工场地狭窄、限制条件较多的问题,进行支护结构类型及适用条件的研究。对支撑式结构、双排桩式结构及箱涵顶进施工方案进行详细设计,采用定性分析与复核计算相结合的方法进行方案比选,确定采用对撑支护方案作为实施方案,同时提出施工期观测要求和注意事项。

船闸扩建工程的施工导流标准和围堰方案

针对已建枢纽扩建船闸工程施工围堰标准的问题,结合株洲二线船闸工程对围堰的双重使用功能进行分析,其施工围堰应分区确定围堰标准,并在充分权衡导流设施建设成本与降低标准造成损失的基础上,妥善安排度汛、排水措施,将对工期的影响降到最低。同时总结了船闸扩建工程施工导流特点、围堰设计目标、过水围堰度汛时的主要工程措施,为航电枢纽船闸改扩建工程的布置和围堰设计提供参考。