水库泥沙淤积量风险分析

水库泥沙淤积是水库工程较为重要的问题，由于水库泥沙淤积受到来水、来沙和水库运行情况等不确定性因素的影响，水库实际淤积量存在超过设计标准的风险性。本文以来水，来沙为主要的不确定性因素，通过对来水、来沙序列的随机模拟和水库冲淤计算，分析水库冲淤积量的风险度，为水库的风险决策提供依据。     

黄河万家寨水库库区冲淤变化分析

介绍了黄河万家寨水库运行及库区水文泥沙动态监测的基本情况，并对水库容淤积、库区淤积物分布、泥沙组成及水库淤积形态等方面的问题进行了分析探讨。     

水库淤积分析与多年输沙总量推求

河流上修建的控制性工程—水库除具备灌溉、发电、防洪、航运功能外,还有拦蓄泥沙的功能。而泥沙淤积程度大小又是衡量水库使用期限的一个重要指标。通过水库淤积测量和分析工作,对淤积来源、产生原因、测量、计算、库容修正方法的体会和认识进行阐述。同时介绍一种利用淤积量推求多年输沙总量的方法。     

利用山区小水库率定推沙采样器效率的可行性

本文详细论述了利用山区小水库作为拦沙地，率定原型推沙采样器效率系数的全过程。在一定时期内，用地形测量方法，测量水库泥沙淤积体积，淤积物平均颗粒级配等，计算出水库推沙淤积量。     

四川武引灌区祠堂湾水库取水口可靠性分析

以四川武引灌区祠堂湾水库为研究对象,综合水库取水口位置、规模并结合稳定性计算,对水库取水口选取的可靠性进行分析,结果可知：坝体在各种工况下的上、下游坝坡设计合理。水库运行30 a后坝前淤积高度为3.53m左右,相应的坝前淤积高程为436.08 m,泥沙淤积不严重,水库泥沙淤积对死库容要求不大,推荐荐死水位为450 m,取水建筑物进水口底板高程选为445.00 m,满足取水防沙要求,取水口不会因为泥沙的淤积导致取不到水,取水口的设置合理;且取水水源的水量和水质均能满足供水区用水需求,水源可靠性较好。     

碧口水库坝前淤积状况分析

碧口水库泥沙在库内大量淤积，坝前淤积已 高于泄水建筑物进口高程，泄水建筑物门前形成的冲刷漏斗很小，不足以容纳正常来水所挟带来的泥沙。     

黄河万家寨水利枢纽淤积形态分析

以万家寨水利枢纽2000年至2010年泥沙淤积测量资料为基础,通过分析近年泥沙淤积变化情况及目前水库横、纵断面形态,得出万家寨水库目前纵向淤积为三角洲淤积形态淤积,主要表现为:淤积位于966 m以下,横向淤积坝前段淤积面平行抬高,库尾段近年来有明显冲刷。     

溪洛渡库区支流拦门沙形成机理

水库蓄水后，水深增加使得河道干支流水动力条件发生改变，干流泥沙倒灌造成支流淤积，影响水库有效库容和航运安全。以溪洛渡水库为例，基于实测资料和三维水沙数学模型，研究库区干流和支流的水沙输移规律，分析支流河口段泥沙淤积特性及拦门沙形成机理。结果表明：(1)库区支流河道淤积泥沙来自支流上游和干流倒灌，其中，支流上游来沙是库区支流河道淤积的主要来源。(2)干流倒灌库区支流河口形成对流和环流区，泥沙易于淤积，西溪河和牛栏江坡度较缓，存在形成拦门沙的风险较大；美姑河坡度较大，存在形成拦门沙的风险较小。(3)对于西溪河、牛栏江和美姑河，干流倒灌的距离随着流量的增加而增加，高水位运行时，水位对干流倒灌的距离影响不明显；而对于金阳河和西苏角河，干流倒灌的距离随着流量的增加基本不变，干流倒灌的距离随着水位的增加而增加。研究成果为新水沙情势下库区支流拦门沙风险防控提供依据。     

新疆石门水库设计中的泥沙淤积分析研究

水库在给人类带来巨大效益的同时,也给天然河流带来新的影响,泥沙淤积就是其中之一。水库泥沙淤积,严重影响水库使用寿命,如果设计和使用不当,水库有完全淤废的可能。因此,如何通过水库优化设计和调度运用,使得水库有效库容得以长期保留,是在水库规划设计阶段就必须加以解决的技术问题。本文采用一维非均匀不平衡输沙数学模型,对新疆苏塘灌区的石门水库泥沙淤积问题展开研究,建立了石门水库泥沙冲淤数学模型,并且依据石门水库坝址附近河段水文泥沙测验资料,初步分析了入库水沙特性,给出了各月的输沙率与流量关系,建议采用年均径流量3.08亿m³和悬移质输沙量253万t作为入库水沙条件,设计了入库典型年水沙过程。     

(六)水库泥沙问题

1.水库泥沙问题的内容及其严重性自新中国成立起到1978年底,我国修建了八万多座大中小型水库(台湾省暂未计入),总库容3950亿立米。这些工程在防洪、发电、灌溉、供水等方面起了重大作用。但由于不少河流含沙量较高,输沙量较大,水库淤积问题异常严重。截至1980年,全国水库总淤积量已达110多亿立米;平均每年淤积10亿立米。年淤积率(年淤积体积占水库原始总库容的百分数)为2％,这在世界上是首屈一指的(日本为1％,美国为0.7％,印度为0.7％,阿尔及利亚为1.2％)。水库泥沙问题包括:(1)泥沙淤积、库容损失,使防洪标准降低。如     

基于挟沙力的三峡水库泥沙淤积形态分析

三峡水库蓄水运用后,泥沙淤积主要分布在常年库区的宽谷和弯道,峡谷则无累积性淤积。基于实测资料计算了三峡成库前（2001年）和成库后（2003-2011年）的挟沙力,结果表明挟沙力随着不同运行阶段坝前水位的抬高而逐步降低,宽谷河段降低幅度较大,峡谷河段降低幅度较小,泥沙淤积比率逐步增大。宽谷河段挟沙力普遍降至含沙量以下而发生淤积,峡谷河段挟沙力仍大于含沙量而无累积性淤积。流量越大,宽谷河段的挟沙力越小于含沙量,而峡谷河段的挟沙力越大于含沙量,表明宽谷河段淤积主要发生在汛期,而峡谷河段汛期以冲刷为主。由于细颗粒泥沙絮凝沉降以及黏性淤积物难以冲刷,恢复饱和系数淤积取1、冲刷取0.01得到的沿程淤积量计算值与实测值吻合较好。弯道河段计算的淤积量与实测值差异较大,表明弯道河段二维特征明显,利用一维的挟沙力计算淤积量不能适用。     

小浪底水库淤积形态数值模拟

水库淤积形态是影响库容分布、水库排沙的一项重要因素。小浪底水库近坝段淤积泥沙粒径极细,具有流动性,针对其细颗粒泥沙淤积特点,揭示了水库细颗粒淤积物的流变特性与流型特征;通过引入水、淤积物、床面之间的界面受力分析,构建了细颗粒淤积物失稳流动描述模式,并与水沙输移模型相耦合,建立了考虑细颗粒淤积物流动特性的水库淤积形态模拟方法,在此基础上对小浪底水库淤积形态进行了验证分析。研究结果表明:低密度细颗粒淤积物为宾汉型流体,淤积平衡坡降较小,当其密度大于1.25 g/cm 3后,流动性快速减弱;考虑细颗粒淤积物流动特征的水库淤积形态模拟结果与实测结果吻合较好。研究成果可为水库淤积形态形成机理及其对水沙调控的响应研究提供技术支撑。     

小浪底水库淤积形态数值模拟

水库淤积形态是影响库容分布、水库排沙的一项重要因素。小浪底水库近坝段淤积泥沙粒径极细,具有流动性,针对其细颗粒泥沙淤积特点,揭示了水库细颗粒淤积物的流变特性与流型特征;通过引入水、淤积物、床面之间的界面受力分析,构建了细颗粒淤积物失稳流动描述模式,并与水沙输移模型相耦合,建立了考虑细颗粒淤积物流动特性的水库淤积形态模拟方法,在此基础上对小浪底水库淤积形态进行了验证分析。研究结果表明:低密度细颗粒淤积物为宾汉型流体,淤积平衡坡降较小,当其密度大于1.25 g/cm³后,流动性快速减弱;考虑细颗粒淤积物流动特征的水库淤积形态模拟结果与实测结果吻合较好。研究成果可为水库淤积形态形成机理及其对水沙调控的响应研究提供技术支撑。     

水库排沙调度优化模型

在分析水库排沙调度机理的基础上建立了水库排沙调度优化模型,以遗传算法作为寻优算法,并用BP神经网络拟合一维水沙数学模型计算成果的方法简化了泥沙淤积计算,使得所建模型得以有效求解。以三峡水库为例进行优化,结果表明,利用所建立的模型和求解方法可以有效优化三峡水库的排沙调度,在保证淤积不增多的基础上大大增加了发电效益。     

柘溪水库拦门沙淤积及治理对策九五优秀科研成果介绍

柘溪水库拦门沙淤积及治理对策研究课题是应电站和库区管理部门的邀请和委托于 1 995年至1 996年间由长沙中南机电技术研究所进行和完成的 ,并以我国优秀科研成果入选《中国九五科学研究成果》丛书 (该成果研究论文在本刊 1 996年第 2期刊出 )。该研究成果首先明确了泥沙淤积是水库运行中五大环境工程地质课题之一 (其他 4个课题为水库渗漏 ,诱发地震 ,库岸变形和矿产淹没 ) ,同时明确了将库尾和各支流入库口的泥沙淤积称为拦门沙 ,提出了对库区泥沙淤积的研究方向。拦河筑坝建立水库 ,使库区的河道落差集中到坝址 ,改变了原来河道的水沙流态和流速 ,引起了河道自然环境变化和河床演变。     

小型水库泥沙淤积成因分析及淤积量的初步估算

从河流动力学角度分析了小型水库淤积的物理成因,探讨了小型水库入库泥沙量的估算方法,以便根据淤积量和淤积速度估算小型水库运行年限,为合理地规划小型水库的蓄水量以及兴利库容、防洪库容,发挥小型水库的最佳效益,提供基础资料.     

三峡水库1990—2021年洪峰沙峰异步特性分析

泥沙淤积问题是水库能否长期运行的关键，根据洪峰沙峰异步特性进行沙峰排沙调度是减少水库淤积、保持水库库容的有效手段，研究水库洪峰沙峰异步特性具有重要意义。针对现有分析异步特性的方法存在不能反映整体水沙过程异步情况、异步类型分类不明确等局限性，本文基于动态时间规整(DTW)算法，将洪峰沙峰过程图形特征数值化，进而计算异步时长并判断异步类型，以三峡水库1990—2021年的洪水过程为研究对象分析其洪峰沙峰异步特性。研究结果表明：三峡水库与金沙江下游梯级水库修建后，三峡水库坝前沿程各站的沙峰滞后比例增加，且距坝里程越近异步时长减小越多；与传统方法相比，DTW算法考虑了完整的场次洪水水沙变化过程，能有效处理复杂洪水过程，适用性良好，在水库运行管理与排沙调度方面具有应用潜力与发展前景。     

三峡水库蓄水初期近坝区淤积形态成因初步分析

三峡水库蓄水运用后,库区泥沙淤积将显著增加.基于三维水沙数值模型及实测资料分析,对水库蓄水初期近坝区泥沙淤积形态的成因进行了初步探讨.研究结果表明坝前淤积形态的成因既与坝前水流流态的三维特性有关,又与水库蓄水初期坝前淤积物颗粒特性有关.水库蓄水初期沉积在近坝区的泥沙颗粒较细,初始干容重较低,使得淤积物表现出一定的浮泥特性.坝前淤积总量较大主要是宽谷河段水流特性造成的;而基底深槽处淤积物厚度较大、淤积面呈水平状的主要原因则是浮泥状淤积物在重力作用下向河底运动、并沿深泓线在基底深槽中汇集.     

洞庭湖区洲土变化特征与地壳沉降遥感研究

洞庭湖泥沙淤积严重，多年平均泥沙淤积量达14，334万t/a；同时，洞庭湖又处于不均匀的地壳沉降中，沉降速率达5．00－31．3mm/a。作者应用20世纪70年代和90年代两个时段18个时相卫星遥感数据。系统地调查量算了不同水位时洲滩的出露面积。在此基础上，根据不同水位时来来沙规律及洲土面积与水位的变化关系，利用现代航天对地观测技术有效地论证了洞庭湖的地壳沉降与湖盆泥沙淤积。研究表明，洞庭湖仍处于不断沉降中，在平水位以下或洪水位以上，地壳沉降速率均大于泥沙淤积速率。     

城固县堰沟河水库清淤工程浅析

水库泥沙淤积会侵占水库库容,直接影响水库灌溉发电效益,削弱水库防洪能力。通过实施水库清淤工程,可恢复水库库容,延长水库使用寿命,还可资源化利用水库淤积物。以陕西城固县堰沟河水库清淤工程为例,在对水库淤积现状、清淤必要性和可行性进行分析的基础上,对清淤工程的具体过程进行简单论述,并对清淤方案进行比选分析,最终确定合理清淤方案。研究结果以期对同类水库清淤工程提供帮助。