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。     

柘溪水库拦门沙淤积问题及治理对策探讨

柘溪水库于1961年2月15日下闸蓄水, 至1995年3月, 已运行34年。由于拦门沙淤积, 抬高了上游的洪水位, 增大了库周及库尾的淹设损失, 影响了航运, 必须及时进行整治。本文根据对水库拦门沙地质调查测量资料, 分析泥沙来源, 探讨治理对策。     

整治工程影响下的河口拦门沙航道回淤特征及成因——以射阳港航道为例

通过不同时期实测地形资料,对比分析射阳港拦门沙航道一期整治工程建设后航道的回淤分布特征;利用实测水文泥沙资料和潮流数学模型计算分析射阳河口拦门沙航道开挖后的水流、含沙量特征;探讨了射阳港拦门沙航道淤积的泥沙来源和淤积成因。研究表明:航道开挖后沿程普遍淤积,尤其是口门及堤根区段航道淤积严重。导致航道淤积的主要原因为:有掩护航道内涨潮流速大、落潮流速小,口门外高含沙量水体进入航道后泥沙很难被带出航道,导致航道内普遍淤积;口门内2 km范围内回淤较大是由于越堤流输沙和口门内侧涨潮期间存在明显回流;导堤根部航道段回淤较大是由于射阳河与黄沙港河汇流后河道放宽,落潮期间出河口的水体挟沙力突然降低。     

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。     

离岸沙坝-潟湖海岸拦门沙航道回淤

渤海湾曹妃甸老龙沟海区属于典型的离岸沙坝-泻湖海岸体系,口门处发育有拦门沙。采用实测资料分析和二维波流泥沙数学模型计算研究了拦门沙成因及其开挖后的回淤情况。研究表明,涨落潮流路不一致、落潮流扩散是老龙沟拦门沙形成的主要原因。针对该海区波浪、潮流、泥沙及海床演变特点,进行了2006年、2007年大小潮潮流泥沙的验证及2008年8~12月试挖槽回淤的验证,在此基础上,预测了拦门沙航道正常情况下的泥沙回淤和大风天骤淤。试挖槽监测资料分析及数学模型计算表明,风浪掀沙是影响老龙沟拦门沙回淤的重要因素。     

离岸沙坝-潟湖海岸拦门沙航道回淤——以渤海湾曹妃甸海域老龙沟拦门沙为例

渤海湾曹妃甸老龙沟海区属于典型的离岸沙坝-潟湖海岸体系,口门处发育有拦门沙。采用实测资料分析和二维波流泥沙数学模型计算研究了拦门沙成因及其开挖后的回淤情况。研究表明,涨落潮流路不一致、落潮流扩散是老龙沟拦门沙形成的主要原因。针对该海区波浪、潮流、泥沙及海床演变特点,进行了2006年、2007年大小潮潮流泥沙的验证及2008年8~12月试挖槽回淤的验证,在此基础上,预测了拦门沙航道正常情况下的泥沙回淤和大风天骤淤。试挖槽监测资料分析及数学模型计算表明,风浪掀沙是影响老龙沟拦门沙回淤的重要因素。     

三峡水库135m运行阶段永久船闸下引航道泥沙淤积分析

通过实测三峡水库135m运行阶段永久船闸下引航道及口门区泥沙淤积与水沙因子变化,计算分析了下引航道及口门区的淤积量及分布、拦门沙淤积形态、淤积机理及清淤时机,建立了口门含沙量与长江含沙量、口门斜流流速与长江流量、拦门沙淤积高度与来沙量等关系;并结合倒灌异重流理论,计算验证了下引航道及口门区异重流、环流淤积。结果表明,下引航道及口门区主要集中在主汛期(7~9月)淤积,汛末(10~12月)进行一次清淤即可满足航深要求。     

金沙江下游溪洛渡水库排沙效果及影响因素

溪洛渡水电站自2013年开始直接拦截金沙江的泥沙,其排沙效果对水库运行及下游向家坝和三峡入库泥沙都会造成影响。本文基于水文泥沙及河道断面观测资料,对比分析溪洛渡水库和三峡水库排沙规律异同点,研究溪洛渡水库排沙效果及影响因素。结果表明,2014—2019年溪洛渡水库共计排沙1 490万t,排沙比为3.1%,较设计值和向家坝、三峡水库均明显偏小。溪洛渡水库排沙比偏小主要有3个原因:入库水沙峰值协调性较差、水库长期高水位运行及库区河道二级天然潜坎对泥沙运动的阻隔效应。     

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.     

黄河宁蒙段河道水沙输移过程的仿真分析

通过建立河道水沙仿真系统模型,系统的模拟了天然状态下宁蒙河道泥沙的输移过程,并与现状条件下该河段泥沙输移过程进行比较.结果表明:龙羊峡和刘家峡水库建成运行后,由于水库拦蓄作用,宁蒙河段入口下河沿站1969-2003年累计减少输沙量25.9966×108t,说明上游梯级水库的蓄水拦沙作用显著地减轻了宁蒙河段的淤积过程.宁...     

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。     

册田水库清淤方案设计与研究

册田水库建于永定河上游桑干河干流上,是北京官厅水库的一座拦沙水库,水库规模为大(Ⅱ)型水库,防洪标准为100 a一遇设计,2000 a一遇校核。水库自1960年运用至今已建成60 a,从未进行过清淤,目前水库淤积量已达到2.5亿m³,占到总库容的40%以上。实施水库清淤是册田水库增效扩容的重要手段,能够增加水库库容,提高水库调度的灵活性;水库清淤对于保障下游官厅水库正常运用和保障北京安全十分必要而且迫切。本文分析了册田水库的历史淤积情况,论述了水库清淤的必要性,通过比选不同清淤方法和清淤范围,给出经济合理、技术可行的清淤实施方案,为水库防洪减灾、库区生态改善、区域水资源可持续提供技术支撑。     

水沙调节后三峡工程变动回水区泥沙冲淤变化

长江上游溪洛渡、向家坝等水电工程的建设,改变了进入三峡水库变动回水区及库区的水沙环境。上游水库水沙调节后,变动回水区的泥沙淤积情况将会发生相应变化。在分析三峡工程变动回水区水沙特性的基础上,应用建立的适合多连通域的贴体正交曲线坐标系下的二维水沙数学模型,根据三峡工程初步设计阶段选定的1961-1970年(简称60系列)及上游水库水沙调节后的水文系列及相应进出口边界条件,预测了重庆主城区河段100年泥沙冲淤的时空变化规律。研究表明,60水沙系列条件下,该河段淤积比较严重,淤积主要位于岸线凹凸不平的弯沱、回流区及河道的宽浅河段;上游水沙调节后,仅局部岸线凹凸不平的弯沱有少量泥沙淤积,主城区川江段的淤积量仅为60系列的17.4%,嘉陵江段仅为60系列的10.3%,这对三峡水库有效库容的保持及主城区河段岸线利用有利。     

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。     

蒲石河抽水蓄能电站泥沙问题分析

本文采用常规的水库淤积一维数学模型，扩展增加了考虑抽放水状况的下水库淤积计算；过要总沙量、不同含沙量过机历时以及颗粒组成的计算；上库的泥沙淤积估算等功能。并进行了不同运行方案的比较计算，较好地回答了该抽水蓄能电站的泥沙问题。     

(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     

三峡工程动工以来葛洲坝水库河床演变分析

根据葛洲坝水库固定断面资料,分析了三峡工程动工前葛洲坝水库河道演变情况和水库冲淤特性,重点分析了三峡工程动工以来葛洲坝水库河床演变情况.认为,三峡工程动工以来葛洲坝水库冲淤特性保持不变;三峡工程施工对河道的影响主要集中在两坝之间一是大量的弃渣加大了某些年份两坝间河道的泥沙淤积,二是粗化了床沙的组成,其中以一期工程施工期影响最大,大江截流以后情况好转.三峡工程动工以来,水库累计冲刷量为3 616×104m3,主要集中在常年回水区河段,其中两坝间累计冲刷量为2 321.1×104m3.1998年特大洪水是水库冲刷的主要原因.     

水库拦沙期黄河下游洪水冲刷效率调整分析

分析了三门峡水库和小浪底水库拦沙期黄河下游低含沙量洪水的冲刷效率,结果显示:水库拦沙期黄河下游洪水的全沙冲刷效率在平均流量小于4 000 m3/s时随着洪水平均流量的增大而增大,当流量达到4 000 m3/s以后,冲刷效率随着流量的增大不再显著增加,基本保持在20 kg/m3。通过研究分组泥沙的冲刷效率,发现全沙冲刷效率在流量大于4 000 m3/s后细颗粒泥沙冲刷效率降低的幅度大于粗颗粒泥沙冲刷效率增加的幅度,河床细颗粒泥沙的补给能力对全沙冲刷效率具有决定性作用。建议在小浪底水库拦沙期,调控下泄流量使进入下游河道的洪水平均流量在4 000 m3/s左右,使黄河下游洪水的冲刷效率最大,从而实现利用有限的水资源产生最大的冲刷效益,增大下游河道的排洪能力。     

复杂边界作用下三峡水库泥沙淤积特征与趋势

受上游水沙条件和水库调度过程等影响,三峡水库实际淤积过程较为复杂。本文基于一维泥沙数学模型,分析上下游边界条件变化对三峡水库淤积特征的综合影响,建立入库沙量和汛期坝前水位与库区淤积的经验关系,讨论了其贡献及未来淤积趋势。结果表明：上游干支流入库沙量和汛期坝前水位是影响三峡水库淤积的主要因素,其变化均将造成库区淤积重心的偏移,变动回水区下段及常年回水区上段的泥沙分选及冲淤情况受影响最为明显;2013—2020年,干流来沙对三峡库区淤积的贡献减小(由65%减小至42%),支流来沙贡献逐步增大(由32%增大至56%);汛期坝前水位变化对该时段库区淤积较2003—2012年期间的影响已经较小(1.6%～1.8%);当遭遇平常水文年水沙过程,未来三峡水库泥沙淤积量约在0.5亿t/a左右;当遭遇不利洪水组合水文年,尤其是支流发生大规模强降雨使岷江和嘉陵江洪峰流量大于30 000 m³/s时,三峡水库泥沙淤积量约在1.6亿t/a左右。     

闽江水利工程引发的环境地质灾害问题初步研究

闽江干-支流上众多水利水电工程的建设运营,显著地改变了闽江干-支流的流速、流量、输砂量和挟砂能力等水动力场因素,也改变了沿江两岸的应力场强度与分布状态,导致闽江流水地质作用类型、强度及其时空分布与演化状态产生较大的变化,相伴产生日益突出的空间分布较广的、持续时间长的沿江两岸(含库区)的环境地质灾害问题。本文概要地就闽江水利工程建设运营与沿江及库区岸坡的失稳破坏危害、水口水库诱发地震灾害以及水利工程运营与水库下游河道稳定性变化及危害的关系等3方面问题进行初步的研究。研究表明:沿江库区及岸坡的失稳破坏灾害发生与水利工程运营具有明显的相关性,随运营时间的延续,灾害发生的频率显著提高; 水库蓄水拦砂致使大坝下游河床的流水侵蚀冲刷作用增强,这是导致水库下游河道形态变化、破坏并伴生沿江岸工程危害的重要因素; 水口水库蓄水加载及水化作用是诱发水口库区地震的重要因素,该水库诱发地震的余震时间持续长,在未来若干年内仍存在发生起伏性增强,或强度较大的并具破坏性地震的可能,对此应予高度重视并展开专项研究。同时提出,应开展水利工程引发的地质灾害的专项监测和预报分析研究,并建立水利工程环境地质灾害动态区域信息监测和预警预报系统。