黄河万家寨水库的多维协同水沙调控

黄河以高含沙量著称于世,黄河流域生态保护和高质量发展战略的实施对流域的水沙调控能力提出了更高的要求。针对黄河骨干水库综合行洪输沙、社会经济和生态环境的水沙调控目标函数的构建,在前期成果的基础上改进了目标函数的权重确定方式,使目标函数能够兼顾水库调度目标间理论上的主次和实际需求的先后,同时细化了调度规则。以万家寨水库为例进行了优化调度研究,优化结果使万家寨水库的经济效益和生态效益均有提升,单位经济效益的生态影响显著下降,证明了构建的目标函数具有一定的可行性,可为水库的实际调度提供理论依据。

万家寨水库凌情特点及初始封河期调度方案研究

万家寨水库蓄水运用以后已渡过 2个凌汛期 ,这 2个凌汛期各具代表性 .通过对库区河道进行凌期实地查勘 ,根据 2个凌汛期的实际资料和水库运用情况 ,对库区河道的凌汛特点、冰塞冰坝形成及溃决原因等进行了分析 。

万家寨水库右岸岩溶渗漏试验研究

水库岩溶渗漏是水资源持续利用与安全运行的不利因素。由于岩溶发育的空间不均匀性,渗漏调查难度大。通过微量元素多元示踪试验、地下水环境同位素及水化学分析和数值模拟相结合,对万家寨水利枢纽右岸岩溶渗漏进行综合研究,查明渗漏途径和渗漏强度,为水库渗漏治理提供依据,探索北方水库岩溶渗漏调查的有效途径。

万家寨水库冰情浅议

由于万家寨水库蓄水 ,库区河道由不封河转为稳定封冻河段 ,回水末端到拐上河段受冰花、冰块阻水影响水位壅高 ,交通水泥厂断面最高壅水 6 5m ,超过水库设计回水淹没线。作者在现场观察基础上 ,结合万家寨水库实测冰情资料 ,对万家寨水库封、开河情况进行了介绍 ,就流量、流冰密度、库水位及地形等因素对封。

万家寨水库对库区岩溶地下水的补给作用

万家寨水库的修建,增加了黄河水对岩溶地下水的补给,改善了库区右岸的水文地质条件,从而可以增加黑岱沟和陈家沟门水源地的开采量,缓解当地的水资源危机。

万家寨水库运用对桃汛降低潼关高程的影响

介绍了万家寨水库及其防凌运用原则 ;分析了万家寨水库投入运用前、后潼关站桃汛洪峰流量和最大十日洪量的变化 ;指出万家寨水库运用减少了桃汛洪水对潼关高程的冲刷作用 ;建议在保证防凌安全的前提下 ,改善万家寨水库开河期的防凌运用方式。

“经验面积减少法”在黄河万家寨水库中验证及应用分析

"经验面积减少法"是用来对水库泥沙淤积分布做粗略预估的一种方法,适用于某些资料相对较少和泥沙设计相对简化的水库泥沙计算,此次利用万家寨水库实测淤积资料,对经验面积减少法进行了验证,结果表明经验面积减少法用于计算万家寨水库泥沙淤积分布是基本可行的。

1999～2000年度黄河宁蒙河段及万家寨水库凌情分析

在对黄河宁夏、内蒙古河段及万家寨水库库区凌情实地查勘的基础上 ,对凌汛实测资料进行了分析。宁蒙河段1999～ 2 0 0 0年度凌情具有封冻河段长、冰盖厚、槽蓄水量大、开河平稳等特点。形成本年度凌情特点的主要原因是气温偏低、流量大等。建议完善河道堤防 。

万家寨水库排沙运用效果分析

万家寨水库运用以来,死库容逐渐淤满,进入正常运用期,2011年正式启用排沙运用以维持长期有效库容。基于万家寨水库运用以来的水文泥沙观测资料,对水库排沙运用和降低水位冲沙运用进行统计,分析水库排沙效果及主要影响因素。研究表明,2011-2019年8-9月库水位控制在952~957 m排沙运用累计245d,排沙1.688亿t,降低水位冲沙运用39 d,排沙量2.734亿t,单位水量的排沙效率远大于排沙运用;降水冲沙期的排沙量与运用水位具有很好的非线性负相关关系,水位越低,排沙量越大,而排沙运用的出库沙量与径流量呈较好线性正相关关系。不同运用情况的排沙效果可用统一关系式表达,坝前水面比降影响更大。桃汛期水位降低到955 m以下也会产生部分排沙。水库排沙运用仅能够排泄部分泥沙,有助于维持有效库容,而降水冲沙是库区冲刷和库容恢复的有效方法。

万家寨水库及上游水质变化规律研究

在对黄河万家寨水库及其上游黄河干流重要站点1972～2005年实测水质资料调查、分析基础上,对万家寨水库及其上游水质历史变化规律进行统计、分析,并采用数值模拟方法,对不同水平年青铜峡—万家寨河段水质变化趋势进行了预测研究,结果表明:在石嘴山、三湖河口、包头分别出现污染峰值,主要污染物为COD和氨氮,COD浓度主要受上游来水影响,氨氮浓度主要受入黄排污量影响,万家寨水库对污染物有较强的稀释降解作用。

万家寨水库库尾封河初期冰塞水位变化分析

为研究凌汛期万家寨库尾水位短期变化情况,通过解析原始资料和建立数学统计模型两种方式,分析了以水泥厂观测点为代表的万家寨库尾水位突升的现象及原因,并初步评估了水泥厂水位增长期内库区水位因子和气温因子对水位增长的影响率。分析得出:水泥厂水位呈线性增长,上涨最高可达8.5 m;岔河口弯道地形、铁路桥墩阻冰和持续低温有助于流凌形成堆积并发展成冰塞、冰坝;不管是否考虑温度因子,岔河口水位因子的影响率均为最大,即岔河口形成冰塞、冰坝是上游水位突升的主要影响因子,这一结论可为万家寨水库防凌调度提供一定的依据。

对万家寨水库凌汛期运用若干问题的认识及建议

万家寨水库修建后 ,使拐上至坝址多年不封河的河段封河 ,并对河曲河段及天桥电站凌情产生了一定影响。在现行的移民高程条件下 ,为保证库区防凌安全 ,水库不能按设计正常运行 ,必须降低库水位运用。凌汛期水库泄流要相对平稳。宜尽快把移民线由现行的 984m高程提高到 987～ 988m。建议研究如何利用开河时凌汛洪水进行水库排沙减淤方案 ,严禁向河道弃渣 ,改善库区河道边界条件。

万家寨水库冰塞计算方法探讨

通过对冰塞体的受力分析找出影响冰塞河段稳定流速的因素,利用万家寨水库冰塞实测资料建立了稳定流速计算的经验关系式.稳定流速计算公式与有压管流能量方程联解求出各断面测压管水位和冰盖底部高程,根据浮力原理求出冰塞河段的冰面高程.经实测资料验证,结果精度较好,达到设计要求.

万家寨水库上游的冰情特征分析及预报

[目的]研究黄河万家寨水库上游至托克托县喇嘛湾河段冰情特征及预报方法,为防凌实践提供重要依据。[方法]通过对1998—2015年度冰情分析,研究了该河段的封、开河过程及二者之间的联系,以野外观测为基础,分别对封、开河时间历时与气温、流量、冰厚、封河天数进行了相关性分析,选取了与封、开河时间相关性系数较高的影响因子,利用BP神经网络模型对万家寨上游河段的封河历时、开河历时、开河日期进行了预报。[结果]通过与实际观测日期对比,该预报方法合格率达到93%。[结论]神经网络模型对于黄河万家寨水库上游段封河历时、开河历时、开河日期预报的适用性较强,更适合解决受复杂因素影响的问题。

桃汛试验对万家寨水库冲淤影响分析

通过对桃汛试验前后两个时段对比分析,认为桃汛试验没有增加万家寨库区淤积;库区淤积形态有所调整,淤积三角洲向坝前推进,库尾段平均河底高程没有抬升。

万家寨水库防凌调度模型研究

万家寨水库运用主要分三个阶段 ,即初始封河期、稳定封河期和开河期。研究万家寨水库调度模型的目的是为了制订水库在凌汛期三个阶段科学合理的调度方案 ,在保证凌汛安全的前提下 ,最大限度地发挥水库的经济效益。

万家寨水库开河期冰坝壅水计算及影响因素分析

万家寨库区开河期的主要问题是冰坝壅水问题。在开河期 ,由于库区特殊的地形条件 ,因而易卡冰结坝 ,造成严重凌灾。在库区冰坝形成分析的基础上 ,结合国外研究成果 ,计算了万家寨库区冰坝可能的壅水高度。并根据近三年的开河情况 ,分析了库区冰坝溃决的影响因素 ,主要有冰坝上下游水位差、流量和库水位等。

万家寨水库蓄水后天桥泉域岩溶水资源量变化分析

天桥泉域在万家寨水库蓄水之后自然条件改变,使泉域边界和范围发生了变化。在深入调查分析天桥泉域岩溶水资源现状的基础上,对泉域边界和范围重新进行圈定,并根据流域和水文地质条件的差异性对泉域进行了分区。采用区内典型雨量站多年长系列观测资料对泉域内天然补给资源进行分析计算,利用泉域内钻孔资料、抽水试验资料对泉域内储存资源量进行分析计算,计算了降水频率为75%的开采资源量。可为泉域内岩溶地下水的开发利用提供参考。

黄河万家寨水库的泥沙设计与运行

万家寨水库具有库区比降大、库尾以上河道比降平缓的特点,控制水库泥沙淤积末端在库尾拐上断面以下尤为重要,为此,水库泥沙设计进行了两个数模的计算和四个河工模型试验,其结果基本一致。本文还简要介绍了自蓄水到2002年的水库泥沙冲淤情况。

万家寨水库蓄水后对准格尔矿区岩溶地下水的影响

准格尔矿区位于蒙、晋、陕交界处,天桥岩溶水系统的西北部,区内煤炭资源丰富,为严重缺水区。在其东缘黄河内建有大(I)型水利枢纽工程万家寨水库。万家寨水库蓄水后,准格尔矿区岩溶地下水文地质条件发生了明显改变:一是岩溶地下水位的普遍升高,由黄河岸边至矿区西部升幅逐渐变小;二是岩溶地下水位与黄河水位间具有较大的高差,且近岸入渗区水力坡降变陡;三是岩溶地下水位与库水位具有同步大变幅,且同步升降;四是矿区岩溶地下水接受黄河地表水的侧向渗漏补给比例增大,侧向渗漏补给增量在1.70～13.81m3/s之间,估算矿区岩溶地下水储存资源量增加8.066×107m3,矿区岩溶水的可采资源量增加,有利于矿区岩溶水的开发和利用。