那吉航运枢纽溢流坝断面及坝下冲刷试验

采用比尺为 1∶30水工断面模型 ,进行溢流坝断面设计方案的过流能力、坝面压力及坝下消能局部冲刷试验 ,经优化提出的坝面曲线及消能工方案 ,改善了消力池水流条件、减小了冲刷。

信江八字嘴枢纽坝下冲刷计算研究

针对枢纽下游河床冲刷这一水利航运界普遍关注的工程问题,为确保信江八字嘴航电枢纽工程的安全及下游通航条件,基于信江水文基本特性、河床演变特性分析,建立平面二维水沙数学模型,对八字嘴枢纽建成运行后可能引起的坝下冲刷进行了计算研究。结果表明:工程河段地处鄱阳湖影响范围,天然情况下洲滩小幅淤长,河道演变较为稳定,但近年来部分区域频繁的采砂活动造成局部河床显著下切,需要引起高度重视;经过10个水文年冲淤调整后,西大河坝下5 km范围内因大规模采砂作用河床深凹、水深较大,故冲刷幅度相对不大;坝下5～10 km范围冲刷较为明显,冲刷部位主要在河槽,平均冲刷深度约为0. 29～0. 93 m,边滩部分变化很小;东大河由于下游双港枢纽的抬水作用,坝下冲刷幅度整体较小。总体来看,八字嘴枢纽坝下河床冲淤变化的幅度随时间逐渐减小,河道河势基本保持稳定。

三峡工程坝下冲刷研究

三峡工程水头高，流量大，下游河床冲刷成为人们的关注点。根据大量原型观测资料，下游河床冲刷与河床工程地质条件密切相关，必须用水力学和工程地反两个学科相结合的观点去研究河床冲刷问题。这里提供的冲刷坑计算方法和目前水工模型试验提供的一个笼统的冲坑概念是不同的，与目前一些公式的冲坑计算方法也是不一样的，而是更符合实际。

长洲枢纽下游近坝段河道考虑河床粗化的冲刷模拟研究

西江长洲枢纽建成后,由于水库拦截泥沙,将使下游河床发生沿程冲刷,尤其是枯水期水位下降,影响下游通航。预测长洲枢纽建成运行后设计通航流量时坝下水位的下降。在有泥沙下泄的情况下,尝试采用粗化理论来考虑河床组成在冲刷过程中的变化,计算坝下河床在多年冲刷后的水位下降情况,并分析运用粗化方法的合理性。同时与不考虑粗化作用情况下的水位下降值进行了比较,分析在下游河道有基岩出露的情况下河床粗化作用对水位下降的影响,并提出了关于减小坝下水位下降整治措施的新设想。

清远水利枢纽坝下河床冲刷及其对下引航道的影响研究

清远水利枢纽工程是继飞来峡水利枢纽后在北江干流上拟建的又一大型水利枢纽工程。通过动床物理模型试验,研究了枢纽建成运行后下游河道冲淤演变及其对下引航道口门区回淤的影响。结果表明,枢纽运行后,下游河道整体上无论是平面形态还是断面形态均没有发生较大的冲淤变化,坝下冲刷区域主要集中在坝下500 m范围内;下游引航道口门区及连接段总淤积量约8万m3,平均淤高1.46 m,没有形成比较突出的明显碍航的拦门沙。建议碍航时及时进行机械清淤,保障枯水期通航。

三峡大坝泄水建筑物水力学原型观测与分析

三峡大坝泄水建筑物具有下泄流量大(102 500 m3/s)、泄洪落差大(97.3 m)、孔口数量多(22个表孔和23个深孔)、运行水头高(90 m)、库水位变幅大(135~180 m)等特点,其泄洪运行备受关注。采用现场原型观测手段,2003年以来历时十余年,系统观测了深孔135 m、156 m、172 m和表孔162 m、172 m特征库水位泄洪消能水动力特性,重点考察了水流流态、动水压强、水流流速、水流空化噪声、通气风速、水流掺气浓度、坝下冲刷等参数,获得了宝贵的原型系列观测数据,并与模型试验成果对比分析补充完善。观测显示,泄水建筑物过流面虽有初生空化信号但未见空蚀和泥沙磨损破坏,坝下消能区冲坑最深点高程20.8 m,折算其上游坡比1∶6,表明三峡大坝泄水建筑物布置总体是成功的。

小口径钢管桩修复加固拦砂坝坝基土的技术方法研究

坝下冲刷是拦砂坝满库后存在的主要隐患问题之一,在泥石流巨石冲击和流体冲刷作用下,以护坦、副坝、潜坝为主的常用坝下防冲消能措施逐渐损毁失效,所形成冲刷坑的溯源侵蚀作用诱发坝基悬空,极易导致拦砂坝主体失稳倾覆或冲毁失效。为解决这个难题,延长拦砂坝服役期限,提高工程经济效益,提出了一种小口径钢管桩修复加固泥石流拦砂坝坝基土的技术方法,其主要作用原理是在拦砂坝坝趾至集中冲刷区段范围以内的松散层埋设小口径钢管桩,并利用桩身孔眼注入水泥浆进行渗透扩散,将桩间松散层和钢管桩结合形成固结体,达到同时减少越坝泥石流直接冲击冲刷破坏和提高坝基土抗冲能力的目的,以防止泥石流的溯源侵蚀破坏,确保拦砂坝主体结构的安全运行。通过理论分析和简易模型试验手段,介绍了技术方法中小口径钢管桩埋设位置、埋设深度、埋设间距和埋设排列4项关键参数的设计原理和计算依据;通过实施绵竹市清平镇雍家沟泥石流工程案例示范,验证了修复加固技术的良好效果,为泥石流拦砂坝坝下冲刷缺陷问题的修复加固方案提供了技术参考。

葫芦湾枢纽坝下防冲措施研究

拟建的葫芦湾枢纽位于河南境内的沙河西白帝弯道处,下距沙河与颍河的交汇处(周口)约25km,是沙颖河周口至漯河段航运开发工程重要组成部分。该流域的天然实测资料显示,枢纽河段为粒径极小的粉质粘土河床,极其容易起动,当枢纽建成后,坝下天然河床冲刷将对整个坝下消能工的稳定性产生影响。文中是通过资料分析和断面模型试验相结合的手段研究,研究原设计方案下的紧邻枢纽防冲槽末端天然河床冲刷情况,并根据此处出河床冲刷特性,试验得出有效维护防冲槽稳定性的两组优化方案,经方案必选后得出推荐方案,为枢纽建设提供了必要的技术支撑。

三峡水利枢纽泄洪调度运行水力学试验研究

三峡水利枢纽泄洪运行具有水头高、洪水流量大、泄洪设施多等特点。如何对泄洪设施进行合理调度运用,确保枢纽建筑物及下游设施安全,是三峡工程枢纽运行重要研究课题。通过水工模型研究了三峡枢纽泄洪调度方案,提出了对深孔、表孔泄洪调度优化方案,即各孔按均匀、间隔、对称的原则开启闸门。试验结果表明:泄洪坝段下游主流流速分布更趋均匀;防冲墙边冲刷大有改善,冲刷最低高程高于该处30 m建基面高程。优化方案达到了预期的目的。

三峡枢纽围堰发电期泄洪调度水力学研究

三峡水利枢纽在围堰挡水发电期泄洪运行过程中 ,如何既保证泄洪建筑物及其防冲设施的安全运行 ,又保证对下游流态和堤岸防护影响较小 ,是一个亟待解决的问题。它涉及泄洪调度方案及其他措施等诸多水力学问题。三峡枢纽 1/ 10 0模型泄洪运行水力学试验研究成果表明 :经优化后泄洪的运行方式 ,泄洪可达 6 85 30m3 /s ,坝下防洪设施及下纵围堰安全可得到保障 ;通过底、深孔调度并辅以降低坝前水位等措施 ,可在Q≤ 6 0 0 0 0m3 /s下避免底孔出流打击弧门牛腿现象。

汉江兴隆-泽口河段演变及枯水位变化分析

汉江兴隆水利枢纽于2013年建成,建成后的前4 a库区泥沙淤积、坝下河床下切剧烈,导致兴隆-泽口河段枯水位明显下降,威胁潜江、天门等沿江地市的岸线稳定、防洪安全及闸站引水安全等。基于兴隆-泽口河段的历史和近期演变现象,以及兴隆蓄水以来坝下水位实际下降情况,预测未来河道演变趋势;通过分析坝下水位下降成因及强烈冲刷带下移机理,根据库区淤积量成果估算坝下年均输沙量,再基于年输沙量与兴隆坝址断面年均冲刷面积、年均水位下降值的经验关系,预测2030年兴隆坝下枯水位下降值为0.53~0.74 m;根据兴隆水位下降值与泽口水位下降值的相关关系,预测2030年泽口枯水位下降值为0.29~0.41 m,从而为沿江防洪、引水及其他涉河设施建设提供参考。