永丰水文站水位流量关系曲线率定分析

本文对永丰断面渠道水位—流量关系曲线率定进行分析,为水旱灾害防治、中小河流治理和生态环境保护等工作提供水文信息和监测数据,并为经济社会发展和生态保护提供科学支撑。该工作有利于解决上下游、左右岸、各用水主体之间的用水矛盾,很大程度上降低水资源的管理难度,从而对构建和谐用水秩序、构建和谐社会发挥重要作用,对缓解石羊河流域尖锐的水资源供需矛盾以及对流域内建设节水型社会等都具有重要意义。

三峡水库运行后汉口—九江河段水位变化特征及成因

大型水库的修建引起坝下游的水位调整,进而对河势、航运、防洪及生态等产生显著影响。为探究汉口—九江河段水位变化特征及成因,采用M-K分析法分析1988—2022年汉口、黄石港和九江站的水位变化趋势,并使用基于距平残差的水位变幅分析方法和一维水动力模型,分析河道冲淤、下游水位和阻力变化对不同特征流量下水位变化的影响。研究结果表明:①三峡成库前,除九江站枯水位呈显著性下降趋势,各级流量下的水位均没有显著性变化趋势。②三峡成库后,九江站的水位变化趋势与建库前相同;汉口站、黄石港站在12000 m^(3)/s和20000 m^(3)/s下的水位呈显著性下降趋势,12000 m^(3)/s时降幅分别为0.072、0.045 m/a,20000 m^(3)/s时降幅分别为0.048、0.027 m/a;水位变化的临界转换流量约为30000 m^(3)/s,在该流量附近水位未出现明显变化;当流量大于30000 m^(3)/s时,水位呈非显著性上升趋势,45000 m^(3)/s下的升幅分别为0.037、0.049 m/a。③临界转换流量以下水位下降的主导作用为河道冲刷,临界流量附近的水位未出现明显变化源于阻力增大作用接近抵消了河道冲刷的影响,临界转换流量以上的水位上升源于阻力增大作用更加明显,个别年份的洪水位上升显著源于下游水位顶托作用明显。

伏龙大桥工程路线与阻水率设计总结

伏龙大桥受地理位置限制,有许多控制设计的关键因素需从方案阶段就开始充分考虑。为使防洪评价报告能顺利通过相关审批,在桥梁路线优化设计时,就要充分考虑关键因素阻水率的影响,规划路线经过局部优化,以避免大斜交。从方案设计到施工图阶段,阻水率这一指标在路线优化和总体方案确定的过程中,起到了决定性作用。防洪评价过程中的阻水率对设计路线和方案近乎有“一票否决权”。故从方案阶段开始关注阻水率,避免了方案返工。优化阻水率可从跨径、桥墩尺寸、与水流夹角等方面进行。

汉江兴隆—蔡甸段2000吨级航道整治工程设计最低通航水位分析

随着兴隆枢纽蓄水运用后,枢纽下游河段的河床发生沿程冲刷,同流量下水位产生不同程度的下降。为确定汉江兴隆—蔡甸段2000吨级航道整治工程设计最低通航水位,采用综合历时曲线法计算航道设计通航流量,通过近期水位-流量关系、枯水期水面比降等确定航道设计最低通航水位。结合通航水位的变化趋势,提出后期根据冲淤变化调整后的地形、设计流量、水位-流量关系等对设计最低通航水位进行实时复核调整,以确保水位下降后设计水位的合理性。

莱芜水文站测验断面水位流量关系定线分析

临时曲线法是水文测站在确定水位流量关系时的常用方法,在采用临时曲线法定线时,经常会出现反曲现象,以及确定多条临时曲线时,相邻曲线流量不接头的问题。本文以莱芜水文站为例,根据2022年实测水位、流量资料,提出了消除反曲以及使相邻曲线流量接头的一些思路和方法。

黄河下游平滩流量不同确定方法的比较

平滩流量是主槽过流能力的一个重要指标,准确估算各断面平滩流量大小是黄河下游水沙调控的一项内容。本文首先阐述了平滩流量的概念,并结合黄河下游不同年代的实测横断面形态特征,给出了确定主槽范围及平滩高程的原则。接着评述了国内外已有确定平滩流量的方法,并分析了断面平滩流量四种确定方法各自的优缺点及适用范围。最后以下游花园口断面为例,给出了四种计算方法所得平滩流量的结果及其差别。通过比较认为,本文提出的采用一维水动力学模型确定平滩流量的方法所得结果较为合理。

泥石流入汇主河情况下交汇口附近变化规律的试验研究

本文在试验的基础上,分析了泥石流入汇主河后,汇口附近各水力参数的变化规律。探讨了泥石流入汇后下游水位相对壅高与流量比以及交汇角的关系,得出相对壅水高度随流量比及交汇角的增大而增大的结论。分析了主河在入汇口附近的淤积变化规律。在30°、60°和120°交汇情况下,淤积量随支流流量及流量比的增大而增大;淤积率则随总流量增大而减小,在主支流量相当时出现最大值。90°交汇时,淤积量随支流流量及流量比的增大而减小;淤积率随总流量增大而增大,在主支流量相当时出现最小值。平均及最大淤积深度在主支流量相当时出现最大值。顺河向交汇时,淤积深度最大值随交汇角增大而增大,120°交汇时淤积深度与30°交汇时相当。

三门峡水库汛期排沙效果研究

三门峡水库汛期排沙是解决泥沙淤积问题、控制潼关高程的关键途径。“蓄清排浑”运用以来,非汛期蓄水期库区发生淤积、汛期降低水位运用排泄全年泥沙,基本保持了库区动态冲淤平衡。不同控制水位和入库流量过程存在不同的排沙效果,针对三门峡水库汛期排沙过程的差异,对“蓄清排浑”运用以来汛期排沙特征进行统计,分析了水库敞泄和不同控制水位运用对排沙效果的影响。结果表明,在汛期平水305 m、洪水敞泄的运用条件下,水库排沙具有多来多排的特点,汛期排沙总量与入库含沙量和水量密切相关;完全敞泄时库区冲刷取决于流量大小和敞泄时间,净排沙效率随着水量的增加和敞泄时间的延长而减小,冲刷效率降低;汛期控制运用期,当流量在1000 m³/s以上时、水位在305~311 m也会产生一定的排沙,排沙效果取决于含沙水流在壅水段的滞留时间和出入库流量之比。研究成果可为三门峡水库运用方式的优化提供依据。

悬挂式帷幕入土深度对涌水量影响及优化设计

为实现悬挂式帷幕条件下涌水量定量计算以及基于此的优化设计,根据地下水动力学原理,分析了悬挂式帷幕影响下形成的绕流和非绕流两个区的渗流特征;利用Dupuit假设和阻隔理论,在一定理论推导基础上,系统地提出了悬挂式帷幕条件下潜水和承压水涌水量计算的修正大井法,并根据实际应用需要提出了相应的近似表达式;然后,以潜水含水层为例,采用系统的数值试验分析了修正大井法中水位加权系数随悬挂式帷幕深度变化规律,同时也验证了修正大井法近似公式精度;最后对悬挂式帷幕优化设计进行了探讨,提出了优化模型和求解方法,并进行了相关数值案例的应用.

从巴家嘴水库除险加固谈来水来沙特性与多沙河流水库泄流规模论证

足够的泄流规模是多沙河流水库保持有效库容,发挥长期综合效益的必要条件,确定泄流规模时应充分认识其来水来沙特性。巴家嘴水库位于高含沙的蒲河上,建成后曾多次除险加固,目前水库防洪能力不足,正在进行再次除险加固前期工作。本文通过对巴家嘴水库来水来沙条件的认真剖析,总结其多年来设计运行经验,多角度论证了各特征水位泄流规模,从而给出了多沙河流水库泄流曲线的设计典例。提出了多沙河流水库泄流规模设计不仅要确定水库最高蓄水位下总泄流规模,还要确定水库死水位、汛期限制水位、淤积平衡后平滩水位泄流规模。各级特征水位下满足排沙、减淤、保持有效库容泄量要求的水库泄流曲线是多沙河流水库泄流曲线的显著特点。

矩形薄壁堰贴壁堰流试验研究

矩型薄壁堰是一种重要的量水工具 ,使用中发现 ,当小流量通过薄壁堰时 ,易发生水流贴壁现象。通过反复的现场放水试验研究 ,发现矩型薄壁堰发生贴壁堰流时的水位流量关系与正常堰流时的水位流量关系不一致 ,相同水位时贴壁流的过流能力大。本文提出了防止贴壁流现象发生的方法和措施。以期引起使用者的注意 ,在应用矩型薄壁堰时应注意避免水流贴壁现象的发生 ,以免影响测流的准确性。

三门峡水库降水冲刷机理与规律研究

根据三门峡水库降水冲刷实测资料,分析河床形态调整及其过程、出库含沙量过程等与来水来沙条件、库区蓄水状态及其变化过程的响应关系,研究库区水沙运动规律,探讨力与水协同作用下降水冲刷机理与关键影响因素。研究表明:①三门峡水库滞洪排沙期6个冲刷时段冲刷集中在黄淤12—黄淤36河段,受水库调度和排沙能力的影响,最大输沙强度出现在流量2 000～3 000m3/s;②坝前水位从302 m下降到295 m时,库区冲刷效果最好,如果水位再降低,冲刷效果并不显著;③利用清华大学与陕西水科所公式计算输沙率,在选择系数值时,需具体分析水库的淤积物组成、冲刷发展的程度等影响因素。

岩溶洼地消水流量的推算--以重庆市青木关地下河甘家槽洼地为例

岩溶洼地在淹没条件下的消水是一种特殊的有压管道流,如何测定这种管道流的流量是岩溶水文研究中的一大难题。本文分析了岩溶有压管道流的特殊性,提出了用洼地库容变化推求H～Q关系的基本理论和方法。利用重庆市青木关地下河甘家槽洼地的消水资料详细阐述了在淹没条件下入库流量、库容退水流量和在某一水位条件下的消水总量的推求方法。文中还介绍了在岩溶洼地水位观测站的设置方法。

陈村水道弯道河段建桥影响研究

陈村水道是广州番禺和佛山南海两地的主要行洪通道,也是珠江的主要航道,担负着该地区的潮排、潮灌任务。陈村水道南番大道海怡大桥段为典型弯道河段,建桥前、后大桥所在河段的水位、流速、流态会发生变化。为评价拟建大桥对河道行洪和河势的影响,开展了河床演变分析和模型试验。分析和试验的主要结论为:(1)拟建大桥附近弯道河段相对稳定;(2)建桥后,桥位断面上游壅水最大值为5.7 cm,壅水影响范围在桥位上游600 m之内;(3)拟建桥墩未导致水流动力轴线明显偏移,左岸局部区域可能会发生局部冲刷、淘蚀现象;(4)拟建大桥对西海咀水闸及泵站的影响较小,当西海咀泵站及其扩建工程的泵站排涝时,泵站口门及护坦上落淤悬沙可顺利冲入主槽。

基于改进水位动态法的年降水入渗补给系数推求

准确计算降水补给系数对于水资源评价等十分重要。水位动态法因其使用方便、成本低、精度高等优点被广泛用于计算降水入渗补给系数。但传统水位动态法是以次降水入渗补给过程为基础,往往忽略过程中地下水排泄、滞后等问题,导致计算结果存在偏差。针对传统水位动态法的不足,提出一种改进水位动态法,将年降水看作一次降水过程,基于水均衡原理,计算降水入渗补给系数。并以沧州市金牛镇大牛庄村为例,对比两种方法的计算结果。结果表明:虽然两种方法计算结果在同一数量级,但改进水位动态法相对于传统水位动态法减小了降水入渗补给系数间的偏差,使得结果更集中可靠。

水位流量关系曲线高水延长方法新探讨

针对传统的单一水位流量关系曲线高水延长方法的缺陷,以泗洪站为例,采用多层递阶和回归分析相结合的方法,对稳定水位流量关系曲线进行了高水延长计算。结果表明,该模型精度较高,并可通过计算机编程计算,提高了工作效率。

分流式调压室分流比计算方法

以佛子岭抽水蓄能电站的尾水调压室为例,通过二维水流数学模型计算和水工模型试验得到尾水系统河道典型断面以及调压室的水位流量关系;利用图解迭代方法,对分流式调压室的分流比进行了计算,得出了调压室分流比与佛子岭水库坝前水位的关系,并分析了总流量及坝前水位对分流比的影响;指出了发电和抽水工况调压室分流比的差异.该方法对于用单一方法难以完成的工程水力学问题,具有很好的应用价值.

不同载荷水平砂岩吸水特性实验研究

针对边坡岩体受损后吸水特性发生变化进而导致稳定性降低的问题,选取三峡库区典型砂岩为研究对象,对不同载荷水平砂岩的吸水特性进行实验研究,结果表明:随着时间的增加,砂岩吸水曲线水位高度上升速率逐渐减小,并最终趋于稳定;随着载荷水平的逐渐升高,砂岩吸水率先减小后增加,当载荷水平较高导致岩样出现裂缝后,岩样吸水能力极大提高,短时间内水位高度迅速上升.岩样的吸水曲线水位高度局部较高区域恰好在主裂缝附近,而较多的小裂缝处的水位高度线分布散乱.该研究揭示出可根据岩体表观吸水曲线特征来预测岩体内部结构变化情况.

东江下游及三角洲河道糙率分析

20世纪80年代以来,珠江三角洲水文情势发生了显著的变化。为研究东江下游及三角洲河网河道特性,基于河床演变、主要水文站H-Q曲线、比降与糙率的比值系数等分析结果,建立一维河网数学模型,推求基于1997年实测地形的河道综合糙率系数。结果表明:河床下切致使主要控制水文站博罗站H-Q曲线呈不断下降,利用历史K值推求的博罗站H-Q曲线高水部分相对合理。东江三角洲河道糙率在三角洲顶部较大,三角洲下部河道糙率较小,河段糙率在0.02～0.03之间,糙率取值与1989年水面线基本一致。本次水面线选取的石龙汊口附近糙率较大,这与该处河道床面坡降较大有关。

大样本数据模型方法在中小河流流量测验中的应用

目前大部分中小河流采用传统流量测验方法,如流速仪法、浮标测流法、指标流速法、比降面积法等,这些方法存在投入大、测量过程耗时的问题。结合传统断面流量计算理论和最新表面流速测验技术,提出了通过表面流速、断面水位大样本数据输入,确立河道断面水位-流量关系曲线的方法。该方法可以通过少量实测中高水位、流量数据,基于大样本数据输入模型计算流量,从而快速分析河道水位-流量关系特性,拟合出水位-流量关系曲线。与传统方法相比,该方法减少了拟合水位-流量关系曲线需进行的流量测量工作量,减少了测量过程带来的误差,从而提高了测量精度。该方法的优势体现为操作简单、精度高、成本低。