糙率改变对城市河道水位及堤防防洪能力的影响

以海城河为例,针对现代城市发展过程中城市河道由自然渠化生态的过程导致河槽糙率变化问题,分析其对河道行洪能力的影响,并利用一维河网模型MIKE11建立了海城河城区段水动力模型,分析生态河道规划前后不同糙率情况下海城河现状堤防的防洪能力,为海城河防洪规划提供理论依据。

糙率减小与洪峰增值关系的数值模拟研究

以矩形断面河槽为研究对象,采用一维非恒定水流数学模型,模拟计算了糙率变化对下游洪峰增值过程的影响。结果表明:在河床断面不发生冲淤,断面形状沿程不变,且只考虑清水的情况下,当糙率不变时,随着洪水逐渐向下游传播,受河道槽蓄作用的影响,洪峰流量沿程逐渐衰减,峰型趋于矮胖;当糙率随时间减小且上游变化率大于下游河道时,发生流量沿程异常增大的现象,且变化率越大,增值越明显。通过理想情况下的单因素分析,认为糙率随时间沿程减小时,下游洪峰会发生增值现象。此外,进口洪峰形态对洪水演进有一定的影响。峰型越矮胖,下游断面的洪峰流量增幅越大;当入口为连续洪峰时,因两峰叠加,洪峰异常增值有所加剧。

丹江口水库坝下游沿程Z～Q关系变化分析

丹江口水库坝下游河道属典型的冲刷型河道 ,滞洪期是浑水冲刷 ,蓄水期是清水冲刷 ,冲刷导致过水面积增大 ,河床粗化。但沿程各站Z～Q关系都有一个共同规律 ,各站建库前后Z～Q 关系都存在一个交点 ,即临界流量 (水位 )值 ,在此值以上则建库后的水位抬高 ;在此值以下则水位是下降的 ;在临界流量 (水位 )点上 ,则建库前后在同流量条件下水位是相等的。对建库前后沿程水位抬高及下降原因作了简要的分析 ,以供汉江及今后三峡水库坝下游防洪问题的规划、设计参考。

黄河洪水演进洪峰增值现象及其机理

2004～2006年小浪底水库异重流排沙期间,在小浪底～花园口区间出现了下断面的洪峰流量明显大于上断面洪峰流量的洪峰增值现象。本文详细描述了洪峰增值现象发生过程和主要特征。通过对黄河小浪底水库及其下游河道实测资料的研究和水力学理论分析认为,洪水发生洪峰增值的主要原因是河道糙率的大幅度减小。河道糙率与水流含沙量、悬沙级配、床沙级配、床沙床面形态、河道断面形态及河岸周界情况等因素有关。在小浪底水库异重流排沙之前有清水下泄过程,使河道床沙粗化,糙率大幅度增大,当异重流出库后,高浓度细颗粒泥沙使水流黏性增加、紊动削弱,河床被极细沙填附,河道糙率大幅度减小,导致后续水流流速加大,并赶上前方水流,发生洪峰叠加。

平原地区大型输水渠道多孔倒虹吸工程设计研究

多孔倒虹吸工程具有流量适应范围宽、调度灵活等优势,但闸孔调度过程中各孔间流量分配不均时将影响过流能力及流态,甚至出现因进口水位波动大而诱发结构振动。以某平原地区输水管道三孔倒虹吸工程设计研究为例,分析了多孔调度运行条件下进出口流态及水位波动特征,提出了调整进口流态及降低水位波动的优化措施,并探讨了糙率变化、下游渠末节制闸紧急关闭等因素对倒虹吸工程运行的影响。研究成果可为类似工程提供参考。