长洲水利枢纽鱼道功能的初步研究

鱼道是解决水坝阻隔鱼类上溯的重要途径之一,过鱼效果的监测是其科学运行的重要环节。2011年和2012年4-6月对试运行阶段的长洲水利枢纽鱼道进行了监测采样;共计采集到鱼类30种,主要优势种类为银飘鱼（Pseudolaubuca sinensis）、歺又鱼（Hemiculter leucisclus）、瓦氏黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）、赤眼鳟（Spualiobarbus curriculus）、鲮（Cirrhinus molitorella）、日本鳗鲡（Anguill japonica）,青鱼（Mylopharyngodon piceus）、草鱼（Ctenopharyngodon idellus）、鲢（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙（Aristichthys nobilis）也有出现;体长60~870 mm的个体可以通过鱼道上溯;鱼道中鲢体重达1.5 kg,鲤（Cyprinus carpio）、鲶（Schilbe intermedius）体重达到2.8 kg,采集到最大规格的种类为鳡（Elopichthys bambusa）,体长达870 mm,体重7 061 g。监测数据表明,长洲水利枢纽鱼道具有较好的过鱼功能,但监测中未采集到西江重要的洄游性鱼类广东鲂（Megalobrama hoffmanni）。从不同批次监测到的鱼类种类组成及规格上分析,鱼道运行效果明显受水文变化的影响,其运行及效果监测需要充分考虑水文状况及西江鱼类的生态习性。

多因素作用下的西江梧州河段枯水水位下落

通过地形和水文数据,分析了长洲枢纽建设前后坝下西江梧州河段的河床演变及枯水水位下落过程。研究表明:长洲枢纽开工前,梧州水文站同流量下的枯水水位已大幅下落;枢纽建设期间,梧州水文站同流量下的枯水水位基本稳定;枢纽运行最初的3年间,梧州水文站与坝下引航道的枯水水位再次大幅下降,而坝下引航道的水位下落幅度明显大于梧州水文站。根据长洲枢纽坝下水位下落的特点及近坝段的河床演变情况,认为:长洲枢纽坝下水位下落由自然冲淤、采砂、航道整治工程等多因素共同作用所致,其中,采砂和航道整治工程是造成目前水位下落的主要原因。

长洲枢纽坝下河段水沙变化及河床变形分析

分析梧州水文站1955—2010年近50年的水沙系列数据及长洲枢纽建设前后2002—2011年间坝下近坝段的地形变化。结果表明:西江径流变化相对平稳,而来沙变化经历了3个时段,自2003年起梧州水文站输沙量及含沙量急剧减小,虽然其变化的时间在长洲枢纽建设前后,但长洲枢纽的建设并非是造成坝下梧州水文站输沙量和含沙量减小的主要原因;长洲枢纽建设前后河床的剧烈变形,主要为河道采砂和航道升级整治所造成。

基于新维BP神经网络-马尔科夫链模型的大坝沉降预测

基于组合预测思想,结合BP神经网络和马尔科夫链2种预测方法,构建了一种新维BP神经网络-马尔科夫链大坝沉降预测模型。通过对训练样本的学习,利用新维改进的BP神经网络算法实现了对沉降位移时间序列的滚动预测。在此基础上,借助马尔科夫链模型对其随机扰动误差进行修正,有效地提高了预测结果的精度。将构建的组合模型应用于长洲大坝船闸控制楼沉降位移时序预测中,研究结果表明该模型预测精度较高、可靠性好,提高了模型的中长期预测能力,为大坝沉降预测提供了一种有效的新方法。

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。

船闸调度信息管理及闸室排挡调度优化设计

针对梧州市长洲水利枢纽船闸调度排挡的问题,对船闸调度信息进行管理以及闸室排挡调度算法优化设计。通过研究船闸通航的情况,在穷举法的基础上进行改进,该优化方案考虑了船闸之间的调配,也考虑了船闸的最大容量,同时兼顾先来先服务的原则,也考虑了特殊船只,在实际应用中取得良好的效果。

西江长洲枢纽下游近坝段水位下降特征及调控措施

受清水下泄、河道采砂、航道疏浚等因素影响,长洲枢纽坝下河床冲刷下切,枯水期水位下降明显。依据梧州水文站水位、流量资料,对长洲枢纽下游近坝段水位下降特征及影响因素进行分析,并对减缓坝下水位下降的调控措施进行了模型试验研究。研究结果表明:2012年梧州水文站设计水位较原设计值下降1.30 m左右;2000—2006年水位下降主要受自然演变和采砂等影响;2007—2012年水位下降的主要影响因素包括枢纽运行、航道整治、采砂等,其中枢纽运行带来的影响随着时间的推移将逐渐减小。经资料分析与模型试验研究发现:深槽回填、修筑壅水丁坝对减缓坝下水位下降的作用有限,而枢纽调节(提高下泄流量、增加外江分流比)对延缓坝下水位下降则效果相对明显。

西江长洲水利枢纽至界首河段航道碍航分析及整治措施

针对西江航运干线长洲水利枢纽至界首河段枯水期航道碍航问题,收集近年来实测的水文和地形图资料进行研究。通过对工程河段进行水文特性和河床演变分析,得知水位普遍下降与航道冲淤变化是引起枯水期航道水深不足的主要原因,弯道横流对船舶航行安全也有影响,为此针对性提出疏浚炸礁、回填深槽、调顺航线等工程措施。平面二维水流数学模型研究结果表明,实施航道整治以后,航道水深和流态得到改善。研究思路和成果可为类似工程提供借鉴。

长洲水电枢纽场地地震危险性分析

本文将概率分析方法引用于水电站大坝的地震危险性研究,并与常规的确定性方法进行了比较。分析结果表明,概率法考虑了不同的安全水平有明显的优越之处。根据断层破裂模型计算,如取超越概率为0.01,大型水工建筑物设计基准期按100年考虑,则长洲的地震设计烈度为Ⅶ度,最大水平加速度α_(max)=0.12g。建议以此“设计烈度”代替“基本烈度”,不再提高烈度设防。

基于B/S、C/S架构的大坝安全监测数据管理系统在长洲水利枢纽中的应用

针对长洲水利枢纽工程特点,结合原有安全监测系统,从满足国家技术管理、电站内部管理及专业人员数据查询需求出发,依托信息技术,以B/S、C/S架构为技术支撑,建立全方位的安全监测管理系统,保证工程安全、高效运行;并通过长洲水利枢纽安全监测数据管理系统的工程实践,为类似工程数据管理与信息化建设提供参考样本。

长洲水利枢纽鱼道过鱼种群结构

长洲水利枢纽鱼道位于西江干流,目前是我国最大的过鱼通道,其过鱼效果评估不仅是珠江中下游鱼类资源和水生态保护的重要课题,也可为国内鱼道的设计及运行提供基础资料.2011—2014年4—6月利用堵截法对长洲水利枢纽鱼道中的鱼类进行监测,共采样11批次,采集种类累计40种,洄游性种类花鳗鲡、鳗鲡、弓斑东方鲀及四大家鱼(青鱼、草鱼、鲢、鳙)等均在鱼道中出现.鱼道中优势种为瓦氏黄颡鱼(29.1%)、赤眼鳟(16.8%)、条(14.7%)、银飘鱼(12.0%)、银鮈(10.8%)、鳗鲡(7.3%)及鲮(2.7%)等.通过物种累计曲线拟合,预期随着采样次数的增加,鱼道出现的种类数量可达61种,说明长洲水利枢纽鱼道具较好的过鱼能力.监测数据显示,鱼道中鱼类多样性及均匀度指数低于坝下江段.坝下江段优势种广东鲂、斑鳠在鱼道中没有采集到,这说明鱼道对不同种类的诱导力存在差异.典范对应分析结果表明,坝上水位是影响过鱼效果的关键因素,有必要优化鱼道运行方式以提高鱼道性能.根据目前珠江的鱼类资源现状,建议将四大家鱼(青鱼、草鱼、鲢、鳙)、广东鲂、赤眼鳟及鲮等列入过鱼目标,并在运行方案上进行调整.