莫莫克水库敞泄冲沙泥沙模型试验分析

采用泥沙模型试验的方法在莫莫克水库运行30 a后对其开展敞泄冲沙试验研究。试验结果表明:水库运行30 a后死水位和正常蓄水位之下的库容均大幅减小,敞泄冲沙试验后水库恢复了约1536.81万m^(3)库容,水库冲刷量约1521.60万t,排沙比达到579%,出库沙量呈现出由大到小的趋势,取得了较好的冲刷效果。建议在在水库基本进入冲淤平衡阶段,择机开展敞泄冲刷水库调度方式增大水库排沙比,提高水库综合效益。

红山水库溢洪道闸门敞泄与控泄的研究

红山水库是以防洪为主，兼有灌溉、发电、养殖等综合利用的大型水库，总库容 ２５６ 亿ｍ ３ ，运行 ３８ 年，水库淤积严重，水库的特征值已发生了很大变化。溢洪道闸门只有进行有条件的敞泄与控泄，才能满足洪水调度的要求。

三门峡水库控制运用方式的优化探讨

三门峡水库“蓄清排浑”运用为多沙河流的治理提供了宝贵经验,随着来水来沙情况的变化及对水库功能需求和对水库泥沙冲淤规律认识的深化,该运行方式亦在实践中不断调整和完善。为此,针对不同的典型年份设定集中敞泄与分段敞泄的敞泄排沙方案,采用一维非恒定水沙数学模型,对选取的2018~2019年丰水少沙年和2014~2016年枯水少沙年设定12种控制运用方案进行模拟,比较各方案下库区冲淤变化的优劣,据此选取适合三门峡水库的控制运用方式。结果表明,2018~2019年分段敞泄方案的冲刷效果优于集中敞泄方案,即使在后汛期的控制水位抬高至310 m,也能达到较好的冲刷效果;2014~2016年分段敞泄方案虽优于集中敞泄方案,但其冲刷主要集中于2014年汛期,2015、2016年整体呈淤积状态,综合考虑建议枯水少沙年份水库采用“泥沙年际调节”运用模式。

海勃湾水库2019—2022年排沙调度实践与排沙影响因素研究

水库淤积一直是困扰水库管理部门的难题,科学合理地进行水库调度实现水库高效排沙是解决水库淤积的有效手段。分析黄河海勃湾水库2019—2022年的排沙调度过程,并结合建库以来汛期的进出库水沙资料,开展海勃湾水库高效排沙的相关研究。研究结果表明:2019年、2020年和2022年均实现了水库排沙的目的,2019年基本实现冲淤平衡,而2020年和2022年排沙效果较好;坝前水位是影响海勃湾水库排沙的关键影响因素,入库流量与入库沙量是影响出库沙量的重要影响因子,通过对影响因子的拟合,得到了海勃湾水库排沙经验公式;不同入库水沙条件须搭配不同的调度措施才能实现水库的高效排沙,应通过合理搭配入库水沙条件以及坝前水位,实现水库的高效排沙。

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。

潼关高程影响因素及下降幅度探讨

分析了潼关河床的冲淤特性及原因,通过潼关高程的演变过程,详细论述了三门峡水库运用和来水来沙条件对三门峡库区的冲淤及潼关高程的影响程度,并探讨了三门峡水库敞泄运用后,潼关高程的可能降低幅度。

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。

泥沙初始淤积高程对水库排沙效果的影响

西北部地区降水较少、水库河流含沙量较高,普遍存在泥沙淤积侵占水库有效库容的问题。鉴于该地区洪水期敞泄拉沙的调度运行方式难以满足水库前期的正常运行调度需求,以某水库为例,通过实体模型试验,研究了库区初始淤积高程对水库拦沙、排沙效果的影响。试验观测了不同初始淤积高程在不同的洪水频率下水库的拦、排沙效果,发现在库区泥沙达到冲淤平衡后进行拉沙才能达到良好的效果,且不会对泄水闸的运行产生不利影响,并在理论分析的基础上对西北多沙河流地区水库的调度运行提出建议。

关于新疆奴尔水库实体模型的非工程措施冲淤效果分析研究

为解决奴尔水库在库岸再造过程中的集中塌岸引起的淤积,对水库运行安全产生的隐患问题。奴尔水库建设管理局根据本文的科研成果,于2020年6月14日至8月14日采取了“门前清”冲沙和敞泄冲沙的非工程措施方式进行了冲沙运行,并在冲沙结束后对库区地形进行了测量。本次结合库区地形测量及水库实施后实际的冲砂量,总结了水库运行中的实际调度经验,为水库安全、水库正常运行提供理论依据,形成系统化的科研成果,同时将科研成果的理论用于水库的调度运行中。

新疆克孜尔水库能力提升工程--非工程措施排沙效果初探研究

新疆已建克孜尔水库泥沙淤积问题很严重,采用非工程措施的举措提升水库能力,本文结合实测的库区地形,采用一维不平衡输沙数学模型构建了低水位排沙和敞泄排沙方式的数学模型,进行了初步的库区泥沙冲淤模拟计算,分析总结了针对克孜尔水库能力提升的非工程措施的冲淤效果的定性评价及定量评价的结论。

多沙河流水库汛限水位动态控制运用与水库排沙问题研究

柳河是我国北方地区最为严重的多沙河流,通过对柳河多年水文泥沙特性和库区冲淤特性以及水库壅水排沙特性的分析与研究,提出了基于洪水预报和暴雨径流预报的汛限水位动态控制运用方案,有效地解决了水库蓄水与排沙问题,为洪水资源安全利用提供了技术保障,同时也对水库汛限水位动态控制运用进行了效益分析和风险分析。

不同措施对潼关高程影响实例分析

为了降低潼关高程,采取了多项措施进行原型试验。根据2003年的原型资料,分析了汛期潼关高程的下降过程及不同措施的影响,认为在汛期潼关高程的下降值中,有利水沙条件的作用约占60%;洪水期完全敞泄、非汛期三门峡水库控制318m运用、库区东卢湾裁弯取直工程的实施等也具有重要作用。因此的水沙过程是潼关高程下降和稳定的必要条件。

深溪沟水电站泥沙模型试验研究

针对深溪沟水电站泥沙淤积问题进行了相应的物理模型试验研究。在验证厂前导沙坎拦沙效果的基础上,分别研究了在电站正常运行结合泄洪冲沙以及关闭电站敞泄拉沙2种枢纽调度方式下的库区泥沙淤积物的冲刷效果。试验结果表明:关闭电站敞泄拉沙时库区泥沙淤积物被大量冲刷,河床高程明显降低,尤以来流量6 290 m3/s和3 300m3/s 2个级别的冲刷效果最好。

多沙河流水库汛限水位动态控制运用与水库排沙问题研究

柳河是我国北方地区最为严重的多沙河流,本文通过对柳河多年水文泥沙特性和库区冲淤特性以及水库壅水排沙特性的分析与研究,提出了基于洪水预报和暴雨径流预报的汛限水位动态控制运用方案,有效的解决了水库蓄水与排沙问题,为洪水资源安全利用提供了技术保障,同时也对水库汛限水位动态控制运用进行了效益分析和风险分析。

决洛水电站首部枢纽冲沙运行方式研究

决洛水电站是一座以发电为主的引水式电站,如何减少过机泥沙是电站首部枢纽库区冲沙运行方式研究的关键。采用一维不平衡输沙数学模型,对不同运行方式下库区泥沙冲淤进行计算。通过对计算结果进行优化,初步给出库区合理冲沙运行方式。

水库溢洪道方案比选与试验模拟研究

对河北省海河流域骨干河流新建水库坝址、坝轴线及地形地质情况进行研究,选定具体溢洪道布置及设计方案,利用重力相似准则对溢洪道进行模型设计,确定模型比尺λL=40,进行泄流能力和消能防冲试验观测,通过对敞泄情况下库水位—泄量关系规律、水面线情况、水流流态及流速分布规律,控泄时水流情况,以及两种情况下消能防冲情况、起挑流量进行观测、记录、分析,为溢洪道的布置及设计提供技术支撑。

阿拉尔市拟建拦河闸闸前河道冲淤变化试验研究

为研究阿拉尔市“一河两岸”综合治理工程实施后可能带来的泥沙淤积问题,采用动床实体模型,拟定水沙条件,开展试验研究。试验结果表明:闸上游河道在经历初期的累积性淤积后,能够逐步实现动态平衡,不会产生持续累积性淤积;泥沙淤积基本都分布在闸上7.5km河段内;非汛期大水敞泄运用可使非汛期淤积比平均值降低约60%,同时汛期敞泄运用对于河道减淤、抑制累积性淤积起着关键作用。

2018—2019年汛期小浪底水库排沙运用分析

2018—2019年汛期,黄河来水量大,小浪底水库连续两年实施了低水位、长历时、大流量、高含沙的排沙运用,取得了显著的排沙效果。基于小浪底水库实际排沙运用情况,分析水库排沙影响因素,采用回归分析方法建立水库排沙比计算公式,结果表明库区蓄水量、坝前最小水深、入库流量、水平回水长度等与水库排沙比关系较为密切,相关系数均在0.80以上,经实测资料验证,排沙比计算公式可较好地模拟水库排沙情况。进一步结合坝区地形观测资料,分析近坝区泥沙冲淤变化。2014年以来,受泄流底孔排沙影响,距坝4.5 km范围内河床比降稳定在4.3‰~5.1‰之间;进水塔前泥沙淤积最低高程在176~181 m之间变化,当前左岸泥沙淤积高程逐步抬升,坡度逐渐变陡,尚未形成稳定边坡,而右岸受山体控制,坡度大,泥沙淤积量少。

雅砻江桐子林水电站引水防沙试验研究

本文通过水工模型试验研究了雅砻江桐子林水电站在不同拦沙坎高程、不同运行方式和敞泄拉沙下的引水防沙问题,并提出满足水电站取水防沙要求的有效建议.试验表明,采取合理有效的水电站运行方式亦或敞泄拉沙可以达到良好的引水防沙效果,满足工程规划设计要求.

巴基斯坦科哈拉水电站工程以库代池研究

巴基斯坦科哈拉水电站额定水头300 m,为高水头冲击式水轮机组,机组对过机含沙量的要求非常高。对入库水沙特点、冲沙流量、冲沙时间、水位下降幅度、引水含沙量等进行深入分析,并结合水库泥沙数学模型计算分析成果,科哈拉水库实行按流量分级调度的运用方式,在汛期"壅水沉沙、敞泄排沙",使水库起到有效替代沉沙池的作用,亦使水库能在正常蓄水位与最低发电水位之间保持一定的有效库容进行日调节发电,并能大幅减少过机泥沙含量.以减轻对水轮机过流部件的磨蚀。