Study on the Lowest Navigable Water Level

The design lowest navigable water level is a primary index to the channel grade division.But differ- ent method can get different calculated result,and that even brings contradiction to decide the navigation grade.In this paper the differences between guaranteed rate method and guaranteed rate-frequency method on the fundamental concept of guaranteed rate and the calculated result are carried out.According to the theoreti- cal expression forms of the two methods,the reason leading to the difference is an...

汉江兴隆—蔡甸段2000吨级航道整治工程设计最低通航水位分析

随着兴隆枢纽蓄水运用后,枢纽下游河段的河床发生沿程冲刷,同流量下水位产生不同程度的下降。为确定汉江兴隆—蔡甸段2000吨级航道整治工程设计最低通航水位,采用综合历时曲线法计算航道设计通航流量,通过近期水位-流量关系、枯水期水面比降等确定航道设计最低通航水位。结合通航水位的变化趋势,提出后期根据冲淤变化调整后的地形、设计流量、水位-流量关系等对设计最低通航水位进行实时复核调整,以确保水位下降后设计水位的合理性。

汉江中下游皇庄站年最低水位变化及成因分析

近年来汉江中下游多次出现特枯低水位,为探究其原因,分析了1950~2022年汉江中下游干流皇庄站年最低水位变化趋势,并分析了断面、流量、含沙量等引起年最低水位变化的影响因素。结果表明:1950~2022年,皇庄站年最低水位呈明显波动下降趋势。皇庄站历年年最低水位的最高值出现在1954年的1月,为43.59 m;最低值出现在2022年的10月,为38.47 m;多年平均值为41.29 m。最高值与最低值之间变幅为5.12 m。河段的持续冲刷下切是影响皇庄站年最低水位变化的最显著因素;受上游水库群的调蓄及河段内丁坝等航道整治工程影响,皇庄站过水断面持续冲刷下切,导致皇庄站年最低水位变化。

基于水文学法入江水道生态流量保障分析

河湖生态流量保障工作是保障流域生态安全的重要举措之一。依据控制断面选取原则以及断面特性,确定以新桥闸为牛屯河流域生态流量保障主要控制断面,以最低生态水位为生态流量保障指标,基于Q_p法、生物空间法、最枯月平均流量法分别计算该流域主要控制断面最低生态水位目标值,并与近40年实测水位进行比较,分析目标的可达性。结果表明,基于Q_p法、生物空间法和最枯月平均流量法计算的控制断面最低生态水位值分别为4.60、4.50和4.43 m,从各方法计算精度、满足程度和严格生态流量保障工作要求等角度考虑,最终确定该流域最低生态水位保障目标为4.60 m,月和旬保证程度分别为99.6%、99.3%。基于此,提出生态流量保障管理措施和预警措施,为该流域生态保护和生态流量保障工作提供参考。

白鹤滩枢纽变动回水区设计最低通航水位的确定

以金沙江白鹤滩库区为例,对于老君滩滩王所在的变动回水段河床比降大,无法采用整治措施达到规划航道等级的要求,传统的用保证率流量和坝前水位组合方案不符合实际航运要求及通航情况。探讨采用类比溪洛渡运行的方法,并考虑白鹤滩回水及整治措施的影响,综合确定设计最低通航水位。同时对天然情况和整治措施后的通航保证率分段计算,以供航道整治决策。

饶河双港—褚溪河口航道整治后浅滩演变及最低通航水位变化

饶河双港—褚溪河口航道整治工程实施后,遭遇2022年极端枯水条件下,局部存在碍航浅滩段。依据实测资料及数学模型计算,对浅滩演变、基本站设计水位变化及最低通航水位进行计算分析。结果表明,工程后朱袍山—褚溪河口段航槽深泓高程以下降为主,平均值为0.7~3.0 m,冲刷总量为137.31万m^(3);延长水文系列至2021年,饶河双港下游段基本站设计最低通航水位下降值为0.12~0.61 m;设计最低通航流量条件下,饶河湖区段水位下降最大值为0.13~0.25 m,平均为0.05~0.11 m。

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。

清水江白市枢纽—托口枢纽的变动段航道设计最低通航水位研究

山区性河流枢纽回水变动段航道因受上、下游枢纽调节以及工程整治方案等多因素影响,水文条件复杂多变,确定设计最低通航水位成为关键性难题。依托清水江白市至分水溪航道建设工程,采用二维水流数值模拟方法,确定了设计最低通航水位的关键数值,并提出按90%通航保证率设计航道工程,取分枯期和汛期两种最不利工况,沿程水位下包线作为设计最低通航水位。研究成果解决了工程的关键问题,可为同类工程建设提供科学依据。

高坝库区和变动回水区设计最低通航水位的确定

传统的库区设计最低通航水位的计算方法主要对流量进行统计,按保证率计算入库流量与坝前水位相组合,但该方法没有考虑电站的调度方案。以金沙江向家坝库区为例,针对向家坝电站的调度方案不同,高坝库区坝前水位差较大,统一用保证率流量和坝前水位组合方案不符合实际情况,进行设计最低通航水位的研究。以实际坝前水位和流量的组合为依据,通过4种方法推求高坝库区及变动回水区设计最低通航水位,并进行对比。结果表明,考虑向家坝坝前水位与入库流量的组合可以更好地确定变动回水区的工程规模,符合实际情况,达到节约成本的目的。

主汛期现历史同期最低水位对洞庭湖区不利影响分析

洞庭湖是长江流域生态安全的重要屏障,对防洪、粮食安全、区域经济发展具有重要的作用。针对2022年洞庭湖主汛期出现历史最低水位的现象,从“四水”来水、四口分流变化分析其原因,探讨了低水位对水资源、水环境和水生态带来的不利影响,提出“引、蓄、调、拦”等综合治理对策建议,为加快复苏洞庭湖综合功能提供参考。

岳城水库最低生态水位研究

随着水资源开发利用强度的持续加大,岳城水库面临着蓄水量和生物多样性减少等问题。为维护库区水生态系统平衡,充分发挥防洪、灌溉、供水和生态调节等综合效益,基于岳城水库(坝上站)1969—2022年实测逐日水位数据,采用最低年平均水位法、年保证率设定法和生物最小空间需求法3种方法,计算得到岳城水库最低生态水位127.80 m。通过合理性分析,该水位确定是合理的,可为岳城水库防洪减灾、水资源管理和保护以及优化调水等提供技术支撑。

白洋淀最低生态水位研究

由于自然条件的变化、工农业的不合理开发、人口的剧增以及水库和涵闸水利设施的盲目建设等,引发了白洋淀一系列生态环境问题,主要表现为干淀、水污染、生态环境退化、泥沙淤积、湖泊萎缩以及航运中断等。恢复和重建已遭破坏的白洋淀湿地生态系统,并使其至少维持在最低生态水位上是至关重要的问题。在分析白洋淀生态系统功能的基础上,利用水量面积法、最低年平均水位法、年保证率设定法和功能法等4种方法对其最低生态水位进行分析和计算,计算结果分别为7.32 m、7.33m、7.2 8m和7.2 7m。通过合理性分析,认为取它们的平均值即7.30 m作为白洋淀最低生态水位是合理的,符合白洋淀实际情况。

湖泊最低生态水位计算方法

研究湖泊最低生态水位的计算方法 ,对解决我国湖泊生态退化问题具有重要现实意义。针对我国湖泊生态资料缺乏的情况 ,提出 3种确定湖泊最低生态水位的方法。认为湖泊天然生态系统已经适应了天然多年最低水位 ,据此提出利用湖泊多年天然水位资料确定湖泊最低生态水位的方法——天然水位资料法 .认为要使湖泊生态系统不出现严重退化 ,必须使湖泊水文和地形子系统不严重退化 ,据此提出湖泊形态分析法 .从生物对生存空间的最小需求角度 ,以鱼类为指示生物 ,提出生物最小空间需求法。采用上述 3种方法计算了南四湖最低生态水位。计算结果表明 ,南四湖上级湖最低生态水位的范围为 32 .75～ 33.2 5 m,平均值为 33m;下级湖最低生态水位范围 31.2 5～ 31.75 m,平均值为 31.38m。上下两湖最小生态水位相应湖面面积之和为 5 93～86 0 km2 ,平均水位相应面积之和 70 8km2 ,占 195 3～ 1979年多年平均湖面面积 12 2 5 km2 的 5 8%。从保护南四湖自然保护区的角度看 。

乌伦古湖最低生态水位及生态缺水量

确定乌伦古湖的生态保护目标是流域水资源合理、高效配置的前提和基础。针对乌伦古湖冷水系淡水鱼类的生存繁殖特征,提出了基于干旱区湖泊鱼类~盐度~水量关系的湖泊最低生态水位计算方法,并根据该方法计算得到布伦托海和吉力湖的最低生态水位分别为476.12 m和478.12 m。由水量平衡关系进一步计算了湖泊最小生态需水量和接近95%、75%、50%降水频率年和多年平均降水条件下另需补充的水量,即乌伦古湖除定量调水外的缺水量分别是6.44亿m3、5.33亿m3、2.20亿m3和1.06亿m3。实际应用和相关佐证表明,该结论可信度较高。

博斯腾湖最低生态水位计算

近些年来,由于人类活动的影响,湖泊普遍出现了萎缩、水位下降、水量锐减、水质污染等问题,研究湖泊最低生态水位,确保湖泊所必须的最小水量,对于解决我国湖泊生态退化问题具有重要意义．本文提出综合指标法来计算湖泊最低生态水位．根据博斯腾湖具体情况选取天然水位资料、湖泊形态和芦苇3种指标为依据分别计算博斯腾湖的最低生态水位,计算结果分别为1047．06 m,1047．41 m和1047．20 m,然后通过综合分析以上这3种指标所占权重,进行加权计算,最终确定博斯腾湖最低生态水位为1047．16 m,通过分析表明1047．16 m作为博斯腾湖最低生态水位是合理的,综合指标法作为湖泊最低生态水位的计算方法切实可行．

南四湖湖区最小生态需水研究

针对南四湖的资料,构建了基于最低生态水位和最小湖区生态耗水的南四湖湖区最小生态需水计算模型。使用天然水位资料统计法、湖泊形态分析法和生物空间最小需求法计算了南四湖最低生态水位。3种计算结果相近。建议的上级湖最低生态水位为33.00m、下级湖为31.38m。基于频率95%的降水等资料,计算的湖区最小生态耗水为6.44亿m3/a。

万家寨水库排沙运用效果分析

万家寨水库运用以来,死库容逐渐淤满,进入正常运用期,2011年正式启用排沙运用以维持长期有效库容。基于万家寨水库运用以来的水文泥沙观测资料,对水库排沙运用和降低水位冲沙运用进行统计,分析水库排沙效果及主要影响因素。研究表明,2011-2019年8-9月库水位控制在952~957 m排沙运用累计245d,排沙1.688亿t,降低水位冲沙运用39 d,排沙量2.734亿t,单位水量的排沙效率远大于排沙运用;降水冲沙期的排沙量与运用水位具有很好的非线性负相关关系,水位越低,排沙量越大,而排沙运用的出库沙量与径流量呈较好线性正相关关系。不同运用情况的排沙效果可用统一关系式表达,坝前水面比降影响更大。桃汛期水位降低到955 m以下也会产生部分排沙。水库排沙运用仅能够排泄部分泥沙,有助于维持有效库容,而降水冲沙是库区冲刷和库容恢复的有效方法。

长江下游南京至浏河口河段沿程设计最低通航水位分析

随着长江口12.5 m深水航道上延至太仓,为充分发挥长江口深水航道治理工程的效益,更好地发挥长江下游港口和航道的作用,促进长三角地区经济社会协调发展,深水航道上延至南京迫在眉睫。南浏河段河道条件复杂,受径流和潮汐共同作用,现状条件下,要对长江中下游主航道进行经济合理的整治开发必须以确定合理的设计最低通航水位为保证。不受潮汐影响或是受潮汐影响不明显的河段,设计最低通航水位应该用综合历时曲线法来计算取值,受潮汐影响明显的地方采用低潮位累计频率曲线90%来取值,南浏河段受径流、潮汐共同作用,两种方法的适用范围需深入研究。

辽宁省卧龙湖最小生态需水的研究

湖泊最小生态需水对于维护湖泊生态功能,协调社会经济用水和湖泊生态用水之间的关系,实现水资源科学配置和持续利用有着重要的作用。以辽宁省卧龙湖为研究对象,构建了最低生态水位和最小湖区耗水的计算模型。基于所有的气象,水文等资料,计算出卧龙湖湖泊最低生态水位为86.73 m。湖区年平均最小生态耗水为357.092 1万m3。

考虑水位过程变异的非一致性最低通航水位设计方法

在河道断面水位年际变异和年内分配变异的综合作用下,基于历史资料的最低通航水位设计值已无法反映真实的水位变化规律,导致船舶的通航安全面临威胁。为设计出合理的最低通航水位,本文结合分解合成思想和二阶矩变异概念,提出了考虑水位过程变异(即不同时间尺度下水位特征值的年际变异和水位过程的年内分配变异)的非一致性最低通航水位设计方法——频率-保证率法。该方法不仅符合工程水文学中关于设计水文过程的定义,兼顾了年保证率和频率的概念,而且综合考虑了水位年际和年内分配的双重变异,可为其它工程水文设计提供参考。本文将该设计方法应用于澜沧江允景洪水文站,并将设计结果与均值变异条件下采用频率-保证率法、方差变异条件下采用综合历时曲线法的设计结果作比较,对本方法的优势进行了验证和讨论。