汉江兴隆枢纽坝下枯水位下降成因浅析

汉江兴隆水利枢纽运行后,500~800 m^(3)/s流量下,2021年较运行前坝下水位累计下降2.47~2.55 m,对工程安全及效益发挥带来不利影响。深入研究枯水位下降成因,发现南水北调中线调水及补偿工程实施后,汉江中下游水沙条件变异,“清水下泄”导致河床冲刷;枢纽建设致使坝下局部河势调整,深泓摆动频繁、主流线坐弯延长、过水面积及河槽容积增大;局部航道整治工程的实施促使原滩体萎缩、新主槽刷深;引江济汉补水工程增强了中枯期水流冲刷动力等,上述因素综合导致兴隆坝下枯水位显著降低。

涡河涡阳枢纽设计最低通航水位研究

枢纽建设后对径流的调节破坏了上下游水位样本年际之间的一致性,使得设计通航水位确定的问题复杂化。针对梯级枢纽扩建船闸工程设计最低通航水位取值的问题,以涡阳枢纽复线船闸为例,对非一致性水位序列进行统计分析,选取代表性水文序列进行保证率水位计算,并与枢纽死水位、最低运行水位进行分析比较,并通过工程投资等因素探讨设计通航水位取值的合理性。结果表明,采用涡阳、蒙城枢纽死水位作为上下游设计最低通航水位,在满足通航保证率的同时具有较好的经济性,可确保梯级枢纽间水位衔接和船舶通航安全。

长沙综合枢纽下游远期设计通航低水位论证分析

20世纪90年代以来,湘江下游株洲至长沙河段枯水位持续降低.随着人类活动的加剧、枢纽运行后清水下泄冲刷河床等方面的影响,该河段枯水期水位有进一步走低的趋势.为满足远期通航要求,长沙综合枢纽船闸下游按远期将下降1.5 m确定通航低水位.根据湘江株洲至城陵矶河段枯水位变化的情况,分析了该河段枯水期水位变化的主要原因及其变化趋势,在不考虑三峡工程远期不利因素的前提下,论证预留水位下降值的合理性,并采用比降法推算长沙综合枢纽船闸下游远期通航低水位,得出长沙综合枢纽下游预留1.5 m水位下降值是合理且略有富余的结论.

艳洲枢纽下游近坝段航道整治研究

枢纽下游的枯水位下降问题是航道出浅的重要原因,也是影响船闸通航、制约航道等级提升的重要因素。在分析澧水艳洲枢纽下游近坝段碍航特性、枯水位变化及原因的基础上,采用二维平面水流数学模型研究了澧水航道升级整治过程艳洲枢纽下游近坝段的浅滩整治问题,包括工程整治方案、整治效果及对枯水位的影响。结果表明:艳洲枢纽下游近坝段河床比降大、枯水位落差集中,具有明显的"陡坎"及"陡比降"现象,若仅以疏浚方式进行航道整治,则将引起艳洲枢纽船闸下游的枯水位明显下降,在艳洲枢纽船闸改扩建中下游设计最低通航水位的确定应充分考虑枢纽下游高等级航道整治工程的影响。

改善葛洲坝枢纽大江船闸下引航道航行条件的长江委“W”方案验证及船模试验研究

葛洲坝大江船闸下引航道的设计通航标准为流量 35 0 0 0m3 /s时通航 6 0 0 0吨级船队 ,目前由于下游导航墙偏短、二江电厂泄水和泄水斜流的影响 ,加上泄水波的作用 ,只能在流量小于 2 0 0 0 0m3 /s时通航。本文介绍了长江委W整治方案 ,并做了补充修正 ,利用船模试验成果 ,修正了原航线。试验表明 ,大江船闸下引航道经整治后 ,可以达到原来的设计标准。同时论述了三峡水库对葛洲坝下游宜昌水位下降的影响 ,指出及早采用工程措施 ,抑止宜昌水位过多下降 。

水口坝下水位治理工程建设方案设计研究

水口水电站枢纽坝下水位治理工程的目的是解决通航建筑物门槛水深不足和水轮发电机组的吸出高度达不到设计要求的问题,通过修建下游枢纽使水口水电站坝下水位在泄放流量为308m3/s时达到7.64m。工程位于闽江下游,多年平均流量达到1680m3/s,水口水电站正常运行时,坝下枢纽能利用的水头有限。下游枢纽究竟采用航运方案还是航电方案,通过经济技术综合比较,确定工程建设任务。

韩江高陂枢纽至东山枢纽段河床演变及治理效果研究

以韩江中游高陂枢纽至东山枢纽河段为研究对象,收集了2002—2017年实测地形数据,在河道演变分析基础上运用数学模型计算手段,核查了航道水深情况,为航道尺度提升提供支撑。研究表明:①高陂枢纽至东山枢纽段河床由淤积逐渐转为冲刷,深泓平均下切深度为1.15m,2015—2017年与2008—2015年比较,冲刷强度略有减小;②利用平面二维数学模型,考虑枢纽运行、桥梁净空、河道冲刷等要素,确定了高陂枢纽下游近坝段的最低、最高通航水位分别为25.84、39.23m,东山枢纽上游最底、最高通船水位分别为25.65、26.61m;③高陂枢纽至东山枢纽段最低通航水位下水深不足2.5m区段集中在高陂坝下至高陂大桥,水深集中在1.5~2.0m,高陂大桥至东山枢纽段水深条件较好,最低通航水位下水深基本在3.0m以上;④高陂枢纽至东山枢纽段航道整治工程类型为疏浚、拆修及新建丁坝,数学模型计算表明,工程实施后航道水深满足2.5m要求。

边界条件对荆江监利河段枯水河槽形态调整的影响

受三峡工程运用及洞庭湖出流顶托的影响,荆江监利河段的进口水沙过程及其出口侵蚀基准面发生改变,河床调整剧烈,枯水(5000 m^(3)/s流量)期河槽形态发生变化,对航道条件产生了一定影响。基于监利河段实测水沙及断面地形资料,首先通过一维水动力学模型计算了该河段2002~2017年各固定断面的枯水河槽形态参数(枯水河槽面积、宽度、水深及宽深比),其次采用河段平均方法计算了监利河段尺度的枯水河槽特征值,最后建立了以上特征参数与上下游边界条件之间的综合关系。结果表明:①受大规模护岸及护滩工程控制,近期监利河段枯水河床调整以水深变化为主,2002~2017年河段尺度的水深累计增加了0.49 m,相应宽深比减小了8%,河床趋于窄深,航道条件整体改善;②在部分过渡段与急弯段(如大马洲及七弓岭河段),边滩冲刷剧烈,断面趋于宽浅,航道条件恶化;③枯水河槽形态调整受上下游边界条件的共同控制,其中河段枯水河槽水深、面积及宽深比与前5 a汛期平均水流冲刷强度(上边界条件)以及上下游水位差(下边界条件)密切相关。定量分析了在上下游边界条件共同作用下,近期监利河段枯水河槽调整过程及其对航道条件的影响,建立的经验公式可用于预测该河段枯水河槽形态的变化过程,研究成果有助于定量评估监利河段的航道条件。

全球气候变化下的大坝运行和管理

当前,全球气候变化问题是人类迄今为止面临的规模最大、范围最广、影响最为深远的挑战之一,也是影响未来世界经济和社会发展、重构全球政治和经济格局的最重要因素之一。近百年来,世界年平均气温升高了0.4℃～0.8℃,气候变化导致海平面上升,对海洋岛国和大陆沿海地区造成重大负面影响,

库区急弯航段船舶通航模拟试验

采用数学模型和船舶操纵模拟试验的手段,分析库区急弯航道在枢纽低水位运行工况下的碍航特性,研究采用优化航行方案和调整待闸锚地位置等措施改善通航条件。结果表明,利用码头岭急弯段凹岸的大范围缓流区,采用船舶入弯后先沿右岸驶入缓流区,降速转向后出弯驶向下游的航行方案,可显著降低船舶过弯的横移速度和漂移量;将锚地由闸前调整至弯顶缓流区,船舶抛锚靠泊所需的回旋水域明显减小,横移速度仅为0.4m/s,起锚进闸的操纵风险也较低。上述非工程措施对保障库区急弯段的通航安全有积极作用。

韩江三河坝—高陂枢纽段河床演变及航道治理效果研究

以韩江中游三河坝—高陂枢纽河段为例,在分析2002～2017年实测枯水河槽冲淤、航道条件及水沙条件基础上,利用平面二维水沙数学模型计算手段,计算确定了通航设计水位、航道整治工程的初步效果。研究结果表明,2002～2017年期间,三河坝—高陂枢纽河段枯水河槽由淤积逐渐转为冲刷,深泓平均下切1.92m,2015～2017年与2008～2015年相比,枯水河槽冲刷强度有所放缓;确定了三河坝—高陂枢纽段最低、最高通航水位;核查最低通航设计水位下2.5、3.0m的航道水深,三河坝—高陂枢纽河段无碍航浅点;在航道尺度提升中,现状地形满足航道尺度提升的水深要求,航宽仍需进一步增加,主要通过拆除部分已建丁坝来实现增加航宽的目的,丁坝拆除工程实施后航槽内的最大、最小流速略有减小,航道水深仍满足规划目标要求。

闽江水口水电站下游航道设计最低通航水位确定方法

为了给闽江航道整治、码头建设、防洪、船闸设计提供技术参数,在外业资料缺乏情况下,采用数值模拟、外业观测、相关分析相结合的方法计算闽江水口水电站下游航道设计最低通航水位。基于非结构网格、有限体积法建立闽江干流水口水电站至马尾河段的二维水动力数学模型,通过数学模型推算闽江水口水电站下游航道沿程临时站点逐时水位,将沿程临时站点逐时水位与竹岐站、文山里站、白岩滩站等长期水文站(基准站)水位建立相关关系,采用累积频率法计算低潮累积频率90%的水位特征值作为基准站设计最低通航水位,通过该相关关系计算沿程临时站设计最低通航水位。计算结果表明,临时站逐时水位与基准站逐时水位线性相关关系较好,相关系数基本在0.9以上,由该相关关系及基准站设计最低通航水位获得的闽江干流水口水电站下游航道设计最低通航水位值相对合理可靠。

航电枢纽调节山区航道设计最高通航水位的确定

航电枢纽人工调节将引发下游航道水位和流速的变化,对船舶通航条件带来较大影响。针对航电枢纽调节下典型山区航道——兰江航道,采用数值模拟手段,计算航道上游规划姚家枢纽和灵马枢纽建成后,不同重现期洪水下的水位、流速分布等水力特性,最终得到航道设计最高通航水位。计算结果表明:10 a和5 a重现期下航道特征水位超过警戒水位较多,不利于河道防洪和航行安全;3 a重现期洪水对应水位的局部分航段流速较大,影响航道运行安全和航道运输的综合效益;结合航道建设和运行的经济效益、航道以及行船安全,认为以2 m/s适航流速作为参考条件、经试算获得的90%洪水频率对应的特征水位作为兰江航道设计最高通航水位较为合理。

艳洲枢纽下游设计最低通航水位论证

随着澧水尾闾航道项目的逐步实施,澧水下游河道水位及流量有较大变化。其枯水流量因三峡枢纽及上游两大水库的调蓄济枯作用呈增加趋势,但枯水水位呈略微下降趋势,津市水文站水位流量关系也出现了下降。为确定澧水末端梯级艳洲枢纽船闸下游最低通航水位,采用计算枯水期水面比降等方法,结合航道整治及采砂活动等情况分析上述现象产生的原因及主要变化趋势。提出一种确定艳洲枢纽下游近期及远期最低通航水位的方法,论证其预留远期水位下降值的合理性。

中低水头渠化枢纽上游设计最低通航水位研究

中低水头渠化枢纽上游设计最低通航水位采用枢纽敞泄时的坝前水位时,容易出现以下问题:船闸上引航道底高程和上门槛底高程较低,不仅墙体断面增大、造价增加,而且容易产生淤积;上、下游引航道口门区流速、流态较差,难以满足船舶安全进出闸的要求。依托部分工程实例,根据枢纽整体水工模型试验成果,通过水文计算,对通航水流条件、通航保证率、工程投资等方面进行比较,分析采用枢纽死水位作为上游设计最低通航水位的合理性。同时,结合枢纽不同运行方式时的回水分析,得出如下结论:渠化河段的上下梯级在死水位运行时的衔接能满足要求,采用枢纽死水位作为上游设计最低通航水位是可行的。

受调峰影响明显的基本站及沿程设计最低通航水位推算

结合汀江设计通航水位的研究,通过对基本站溪口、三河坝设计水位多种方法的推算分析研究,提出在无基流下泄受调峰影响严重的近坝河段,基本站在不超过35km范围内,可采用低水累积频率法计算设计最低通航水位,并对该类河段沿程瞬时水面线选择进行探讨。

为了“一湖清水”——鄱阳湖水利枢纽工程介绍

近年来,受长江上游干支流水库群汛后蓄水及鄱阳湖上游来水减少等因素影响,鄱阳湖出现持续的秋季低枯水位情况,给湖区民生、生态、经济等方面带来严重影响.针对这种不断加剧的影响,为保持鄱阳湖"一湖清水",江西省提出兴建鄱阳湖水利枢纽工程.本文围绕枢纽建设的必要性、工程规划、作用与效益以及目前围绕工程建设开展的研究工作等方面对枢纽工程进行全面细致的阐述,旨在让大家对鄱阳湖水利枢纽工程有进一步的了解和认知.

某工程防洪泄流对哈尔滨水文站水位流量关系的影响——大顶子山航电枢纽工程运行实例剖析

针对大顶子山航电枢纽工程在2010年运行"加大泄流预泄"对哈尔滨水文站水位流量关系的影响,与1998年、2005年天然河道洪水文资料进行对比分析,探讨工程调控影响,对提高哈尔滨水文站测验资料的精度,洪水水文预报精度及松花江哈尔滨防洪将起到重要作用。

岷江老木孔航电枢纽初期蓄水位多目标决策优化

岷江老木孔航电枢纽初步设计设定的初期蓄水位为358 m,客观分析其不足。利用多目标决策原理,对施工期围堰挡水试通航、初期发电的蓄水位进行优化研究,提出一种系统的简化算法。简化算法获得的研究结论为:1)优化的蓄水位比初步设计降低7.28 m(初期1台机组发电)、提前发电工期21.6 d,相对效益显著。2)能发挥降低二期二段围堰运行风险、节约建设总工期等诸多溢出效应。3)还扩展获得了初期2台机组发电时的最优蓄水位等成果。

峡江水利枢纽工程一期蓄水方案研究与运用

为满足峡江水利枢纽工程电站机组安装调试、并网发电和船闸通航等要求,充分结合工程实际,运用水文计算,从工程措施、计划安排、可行性、调度措施、安全保障等方面分析论证,提出了合理可行的一期蓄水方案。结果表明:一期蓄水方案分两个阶段实施,2013年7月底进行一期下闸蓄水,控制蓄水位为39.00 m;2013年9月完成门库封堵,9月底后控制蓄水位为42.00 m。经对两个阶段洪水计算和蓄水安全分析、超标准洪水大坝安全分析表明,工程度汛安全有可靠的保障。