计算河段最小生态需水的生态水力学法

水文学法与水力学法对河道生态需水量采用的方法都比较宏观,没有仔细考虑水生生物水力生境需求。本文提出了计算河道最小生态基流量的生态水力学法,该法是通过目标水生生物适宜的水力生境确定河段最小生态需水量,文章对河道水力模拟,水生物生境描述等理论进行了研究,同时结合目标水生生物对水力生境的需求,重点研究水深、流速、湿周、水面宽、过水断面的面积、水面面积、水温等水力生境参数;急流、缓流、浅滩及深潭等水力形态的指标表现形式。本文提出的生态水力学法具有直观、定量的特点,为河道确定生态基流量提供了一套较具体、可行的方法。

生态水力学法在河段最小生态需水量计算中的应用

以雅砻江锦屏二级水电站建成后造成坝后119 km的减水河段为例,用生态水力学法计算了减水河道最小生态流量,得出为满足减水河段鱼类的生存及繁衍,枯水季节猫猫滩闸址处必须保证下泄45 m3/s流量,在该流量下,锦屏二级水电站减水河段中95%左右河段水深、流速、水面宽、湿周率、过水断面面积、水面面积等水力因子可满足河道内鱼类的生存繁衍;水温的变化不会影响河道内鱼类的产卵;鱼类适应的缓流、急流、浅滩、深潭等水力形态的位置发生变化,数量保持不变。总的来说,水生生物的生物量将随着河道流量的减小而减少,但种群数量将保持不变。该实例为生态水力学法计算河道最小生态需水量做了一些探索性的研究工作。

基于生态水力学法的金沙电站最小下泄流量计算

最小下泄流量的确定是环境影响评价工作的重点,以金沙水电站为例,采用生态水力学法,在综合评判河段水深、流速、水面宽、湿周率、过水断面面积等水力参数以及水力形态要素的基础上,确定金沙水电站最小下泄流量,以满足下游河道鱼类生产繁衍的必要条件。

生态—水力学法在山区小型引水电站最小下泄流量计算中的应用

以川西某山区小型引水式电站为例,选择水深和流速为生境参数,以华鲮为生态保护目标,计算河道的最小生态需水量和对应的电站最小下泄流量,并与Tennant法、代表年法的计算结果对比。结果表明,生态水深0.12m对应的最小生态流量和Tennant法的结果差异度为8.63%,较合理;生境参数标准值对计算结果影响显著;在选择合适的参数和参数标准值的前提下,生态—水力学法适用于山区小型河流。

基于一维水力学法的小流域洪水风险图编制

分析了水文学法、历史水灾法和水力学法在小流域洪水风险分析中的适用性。为了对小流域洪水风险进行有效的管理,预防损失的发生和减少损失发生的影响程度,需要进行小流域洪水风险分区,绘制小流域洪水风险图。以浦江县中余溪小流域洪水风险图编制为例,着重介绍基于一维水力学法的小流域洪水风险图编制方法。

基于水力学法的兰江段堤防防护区洪水风险分析方法

针对山区小流域实测资料一致性和完整性不足的问题,提出采用水力学法分析山区小流域的洪水风险,同时引入经验参数"安全阈值"判断堤防防护区的可能风险点,便于防洪风险预警预判。以浙江省兰江段为例,介绍了基于水力学法的洪水风险分析方法,分析其可能的出险点并绘制风险范围图,对于流域的开发建设和救援抢险有一定指导意义。

基于水力学法的爱河治理工程堤防渗流稳定分析

在中小河流的治理过程中,设计标准普遍偏低,堤防渗流稳定是防洪渡汛的重要保障。运用水力学法对爱河治理工程堤防的单位宽度渗流量、浸润线和逸出点及背水坡渗流出口比降进行计算,结果表明:堤身的渗流比降为0.447,小于允许比降0.50,不会发生流土破坏;堤基的渗流比降为0.162,小于允许比降0.20,不会发生管涌破坏。可为堤防设计的合理性提供量化依据。

基于水文水力学水生态结合法的大渡河生态流量研究

大渡河是长江上游重要支流,水电资源丰富,流域内现存大量特有物种和珍惜物种,具有较高的生态及经济价值。生态流量是保障河道生态环境不退化、维持河道健康的重要指标,开展对大渡河生态流量的计算,对大渡河水生态环境保护和水资源合理利用具有重要意义。当前对生态流量的研究众多,本文基于大渡河中下游2008—2017年天然来水情况,分别选取水文学方法中的Tennant法、改进Tennant法,水力学法中的湿周法,以及鱼类生境适宜度法,提出了水文-水力学-水生态的结合法(下称结合法)。将结合法计算的生态流量与多年实测流量对比,确定需要进行生态补水的月份,并根据水利部印发的第四批重点河湖生态流量保障目标对大渡河生态流量进行满足程度分析。研究结果表明:结合法考虑了水文学、水力学以及不同月份鱼类繁殖的需求,满足年内不同时段河道生态需求。大渡河中下游泸定站2—4月、沙湾站2月的来流量无法满足生态需水,应进行生态补水,使河道流量满足鱼类繁殖要求。与水利部制定的大渡河生态流量保障目标相比,本文计算的生态流量在鱼类繁殖期高于保障目标,在非鱼类繁殖期低于保障目标。本文提出的结合法考虑了河道生态需水的年内差异,且计算方法简便,实用性较强,大渡河生态流量的计算能够为年内生态补水提供科学依据。

水力学法估算广东省山区小水电站减脱水河段生态需水量的探讨

近年来,随着国家和社会对生态环境的逐步重视,在实现大规模小水电开发的同时如何进行生态保护成为亟待解决的重大前沿课题。广东省小水电开发规模虽然全国第一,但小水电对生态环境的影响研究则非常薄弱。笔者通过实地调研广东省4条山区典型小水电站减(脱)水河段,结合各河段实测大断面形态以及代表性鱼类、底栖大型无脊椎动物的生境条件,采用水力学湿周法和生态水深-流速法计算相应河段生态流量,并对计算结果的合理性及方法的适用性进行了分析。结果表明,采用这两种方法得到的生态下泄流量超过了小水电站的接受能力或所在流域的降雨径流水平。为此笔者建议,在汛期小水电站下泄流量应满足生态流量要求,在非汛期小水电站坝址下泄足够的"水量"而非"流量",以补充减(脱)水河道山坑和湿地的水量损失,从而保持足够的水域面积和水深,达到确保山区河道生态功能的目的。

计算山区小型河流最小生态需水的水力学法

对目前国内关于河道生态需水量的主要研究方法进行了比较分析,针对山区小型河流梯级水电站减水河段面临的水生生物需水问题,并结合山区小型河流自身特性,本文提出了计算河道最小生态需水量的一种水力学法—修正的R2-Cross法,通过实例论述了其在山区小型河流中的具体应用。本文提出的修正的R2-Cross法具有直观、定量的特点,对山区小型河流最小生态需水的计算更具针对性和适用性。

华兴站洪峰测流的水力学方法及提高精度途径探讨

对于测验条件 ,洪峰的大小及涨落历时的限制 ,有时无法对测验断面上的每条垂线进行测速。文章另辟途径 ,探索用水力学方法推求河道流量及洪峰流量 ,以及如何进一步提高其精度而采用能量方程扣损法分析了华兴站糙率的规律。

土石坝渗透分析方法综述

土石坝在工程中因为造价低、就地取材方便和构造结构简单在国内外的坝体工程建设中常被应用,其中土体结构是影响土体强度和稳定性的重要因素,土体结构破坏的主要表现形式是渗透侵蚀。本文基于土石坝渗透研究,分析了水力学法、有限元法、水电比拟法三种方法的基本原理和研究方法以及优缺点,可以为土体进行渗透试验方法的选择和确定提供指导。

水文站流量在线监测方法研究进展

在分析现有水文站流量在线监测实现途径的基础上,综述了流量在线监测中流速面积法和水力学法的最新研究进展。依据通过局部流速计算断面流量原理的不同,将基于流速面积法的水文站流量在线监测方法分为指标流速法、流速分布模型法和表面流速法3类。并对比分析H-ADCP法、V-ADCP法、二线能坡法、雷达法、粒子图像法、量水建筑物法及水工建筑物法的优缺点,指出在提高在线监测精度、改善稳定性和促进应用3方面应进行进一步深入的研究。

有限元法在土石坝渗流稳定分析中的运用

一、引言土石坝的渗流是一个比较复杂的空间问题,但在工程设计中常将其简化为平面问题处理。土石坝渗流计算方法主要有解析法、手绘流网法、实验法和有限元法等。解析法分流体力学法和水力学法,前者立论严谨,但只能用于某些边界条件较为简单的情况;水力学法计算简易,精度可满足工程要求，得到了广泛的应用。

黄金成色检验方法的发展

文章主要介绍了黄金成色的各种检验方法 ,并对其优缺点进行了简要总结。

堤防渗透计算方法对比分析

渗流是影响堤防安全运行的重要因素,堤防渗透计算的方法主要有流体力学和水力学两种方法。由于流体力学方法计算较为复杂,在工程实际运用中一般常用水力学法进行渗透计算,主要包括楔形体法、竖直坡面法等。以某堤防工程为例,采用有限元法进行堤防渗透计算,与楔形体法、竖直坡面法进行对比分析。结果显示,有限元法计算出渗流量及浸润线较水力学法计算结果偏大和偏高,主要是由于水力学法考虑渗透计算因素较少,存在局限性,与实际情况存在差异。建议堤防实际工程渗透计算中,在水力学法计算的基础上,同时采用有限元进行数值模拟对比分析研究,确保计算的准确性。

平原湖区排涝模数计算方法的比较研究

开展排涝计算方法研究对于合理确定平原湖区的排涝系统规模和有效控制涝灾损失具有重要的现实意义。在对现状排涝计算方法进行系统论述的基础上,选取湖北省四湖流域的螺山排区作为研究区,对平原湖区4种常用排涝模数计算方法(平均排除法、经验公式法、水量平衡法和河网水力学模型法)进行了定量比较,并对排涝计算方法的选取进行了探讨。结果表明:平均排除法、经验公式法、水量平衡法和河网水力学模型法均适用于螺山排区排涝计算。综合考虑到保护对象特点和近期极端天气概率增加等因素,1日暴雨和3日暴雨时,分别选用水量平衡法和经验公式法计算排涝模数偏于安全。研究成果可为平原湖区排涝模数计算方法的合理选取提供参考。

夏桥矿井下蓄排水系统放水管数计算方法

针对夏桥矿(已报废)各水平涌水量较大,拟建立井下蓄排水系统,并利用峰谷时电价差价对矿井排水时段进行优化,以节约排水费用,提出了井下水闸墙上预留放水管数的计算方法,即:探放水管数计算法和水力学计算法2种方法,并对2种方法进行了比较分析。水力学计算法比较符合放水实际,但没有考虑安全余量;探放水管计算法只是粗略概算,但安全系数比较高。实际应用中,宜采用两种方法互相验证,并考虑经济因素综合选定。

基于改进Tennant法的大沽河河道内生态水量分析研究

目前,河流生态水量的计算方法大致分为水文学法、水力学法、生境模拟法、整体分析法4类,各方法均具有优劣条件。Tennant法是水文学法中应用最为广泛的方法,该法简单易行、便于操作,不需要现场测量,是脱离特定用途的综合性计算方法。但传统的Tennant法作为一种设定标准,在一定程度上不能较好反映河流流量的季节特性,文章以大沽河流域为研究对象,采用南村站实测流量和还原资料,通过改进Tennant法对河道内生态水量进行了分析研究。

适用于西南山区河流的生态流量确定方法研究

受地形及季风影响,我国西南山区河流丰枯变化明显,常见的生态流量确定方法对于西南山区河流的适用性暂不明确。为探究适用于西南山区河流的生态流量确定方法,本文选取大环江作为典型河流,对比分析水文学法、水力学法应用于西南山区河流的生态流量计算结果。结果表明,Texas法、Lyon法等基于月均流量的水文学法汛期生态流量计算结果偏大;以特定时段最枯或特枯流量作为生态流量的方法,如7Q10法、Qp法等,忽略了西南山区河流的季节性变化;推荐以R2Cross法、湿周法计算结果分别作为上、下包线,结合Q50-Q90法、Tennant法等水文学方法综合确定西南山区河流生态流量目标。