复式挑流鼻坎在亭口水库导流泄洪洞中的应用

单一的、固定的消能模式难以适应亭口水库导流泄洪洞工程实际,根据工程具体特点,提出将基本的消能建筑物形式进行综合应用,以解决枢纽泄洪消能问题。通过鼻坎体型优化调整,得出普通连续型挑流鼻坎底板中部开设分流槽的复式挑流鼻坎,这种消能组合对减小岸边冲刷深度和降低下游淤积高程具有良好的效果,可满足导流泄洪洞永临结合运行的要求。     

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。     

水库深孔挑射出流对复氧的试验研究

在水工泄水建筑物复氧能力的研究中,前人对自由溢流复氧能力和闸下出流复氧能力的研究较多,但对泄流水库下层水的中孔和深孔的复氧能力研究较少.为了消除低溶解氧的水库下层水对下游生态环境的不利影响,保证水生生物的多样性,在滩坑水电站泄洪洞模型中进行了系统的试验,发现复氧率与弗汝德数和下游相对水深相关性较好,同时增设掺气槽能够显著的提高复氧率.经研究提出的在一定条件下的经验公式,为水工深孔设计提供了参考.     

水口水电站泄流模型与原型值偏差及率定的探讨

水电站大坝建成后，水库的泄流由闸门控制，但泄往往与水下游水文的流量不一致，给水库防洪调度的安全带来影响。本文通过水口水电站水库运行中出现泄流量模型与原型值偏差的分析，以及通过测验率定情况，表明电站水库运行后，必须对益洪道泄流曲线模型值进行率定，提高泄流量精度，以确保水库防洪调度的安全。     

密松水电站泄洪消能体型优化试验研究

在1:60溢流坝表、中泄水孔断面模型上对密松水电站泄水建筑物的布置方案进行了泄流能力、流速流态、压力分布等相关水力学问题的试验,并通过十多个方案的比较优化,提出了基本可行的泄水建筑物体型和消力池型式。研究成果表明:表孔采用合适的宽尾墩形式,对增加消能率、缩短消力池池长有利,但无法消除宽尾墩形成的水翅击打两侧导墙现象;表孔取消宽尾墩,采用跌坎式消力池方案,可有效降低底流消能时的池底板流速,同时消除宽尾墩形成的水翅击打两侧导墙现象,达到较满意的消能效果。本文中十数个消能方案的研究成果,对类似工程的设计和科研均有参考价值。     

水工建筑物测流的原理及影响因素

水工建筑物流测,是用水力学模型计算各种泄水建筑物泄流量的一种方法。它有明确的物理原理和严密的数学推导。各种类型的水工建筑物,其边界条件不尽相同,程度不同地影响泄流能力。本文对水工建筑物测流的原理,方法及各种影响因素作了系统的阐述,并对有些处理方法中不顾及量纲的做法了剖析。     

索风营水电站泄洪消能工设计研究

索风营水电站河谷狭窄,单宽流量大,泄洪消能布置较困难,通过各种消能形式比较及水工模型试验验证,采用新型结构形式--＂X＂形宽尾墩＋台阶坝面＋消力池的综合消能形式,水流流态和泄量均满足设计要求.通过调研、设计、施工和模型试验论述了这一新型消能工的优越性,为今后类似工程提供科学依据.     

勉县大沟水库溢洪道消能方式选择

勉县大沟水库是一座以灌溉为主,多功能综合利用的小(2)型水库,结合工程实际对溢洪道消能方式进行探讨。通过对溢洪道消能的几个方案的对比分析,认为挑流消能方案流道短,实体工程少,消能效果好,工程造价低,但须进行多流量计算,应将设计和校核洪水安全送出,使常流量满足安全挑距,贴壁流不会冲蚀鼻坎基础,在不能满足要求时,却不应选用挑流消能,经过计算分析大沟水库溢洪道最终选择底流消力池方案。     

基于微分对策理论的多沙河流水库调度

水库的排沙问题一直是多沙河流水库调度研究的重点之一。由于大部分多沙河流的来水来沙主要集中于汛期,因此水库汛期的蓄水兴利与泄水排沙的矛盾十分突出,具有典型的博弈关系,该关系可以利用博弈的相关理论进行描述。基于微分对策理论,将多沙河流水库汛期的供水兴利与泄水排沙看作博弈的双方,建立起以排沙和供水的综合效益作为性能指标函数的多沙河流水库汛期调度模型,研究了多沙河流水库汛期的调度问题,并通过陕西黑河某水库的实测资料对该模型进行了验证计算。计算结果表明,建立的调度模型能够较好地反映多沙河流水库汛期调度中的主要矛盾,实现对供水与排沙综合效益的优化。     

防洪优化调度多约束启发式逐步优化方法

决策者的经验和知识判断对实际洪水调度有着非常重要的影响,为此,将决策者预泄控制的实践经验和泄流状态持续性要求纳入模型约束条件中,提出了防洪优化调度多约束启发式逐步优化方法。该方法以最大削峰为控制目标,将水库泄流的一般操作原则概化为启发式信息,以洪水涨落和水位升降作为泄流增减的判别依据,与优化搜索相结合,采用启发式逐步优化算法求解。以水口水库为例,采用5个方案对所提方法进行了对比分析。结果表明,提出的方法可以充分考虑决策者的经验和知识判断,降低了预泄腾库水位过低造成的回蓄风险,避免了泄流过程的波动,得到符合实际洪水调度要求的计算结果。     

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。     

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。     

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。     

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。     

水利工程中水库溢洪道设计研究

在水利工程建设中,水库溢洪道有着较为显著的作用。溢洪道由进口、控制段、泄槽段以及消能防冲设施和出水段共同组成,一旦洪涝灾害发生,水库水位超过相应的限度后,溢洪道可以起到泄洪的作用,从而提升水利工程的安全性。因此溢洪道设计的科学性和安全性往往关系到水库本身的安全性,同时也对工程造价造成较为直接的影响。本文对水库溢洪道设计的总体概要进行了全面分析,探讨了水利工程中水库溢洪道设计之中存在的问题,并结合实际情况,提出了多种行之有效的水利工程中水库溢洪道的优化设计方案,希望能对相关行业的从业人员起到一定的启发作用。     

水库调洪演算成果在除险加固中的运用分析

清水河是宝鸡市渭河南山支流,而温泉水库地处清水河流域,属浆砌石拱坝,坝顶为鸡峰山灌区龙凤山倒虹管道,是一座以防洪为主,兼有农业灌溉、水产养殖的小(2)型水库。通过对该水库水工建筑物运行现状进行分析,重点采用水量平衡方程和动力方程对水库进行调洪演算分析,结果表明:20 a一遇设计洪水位729.23 m,最大入库流量为12.38 m^3/s,溢流堰最大泄水流量为11.11 m^3/s,滞洪库容2.69万m^3,总库容为20.95万m^3。100 a一遇设计洪水位729.60 m,最大入库流量为19.59 m^3/s,溢流堰最大泄水流量为16.19 m^3/s,滞洪库容3.54万m^3,总库容为21.80万m^3。根据调洪演算和死库容等数据,可得出温泉水库特征水位及库容。计算结果可为后期除险加固提供基础理论依据。     

水气混合洞塞泄流溶解氧输移扩散的数值计算

为研究水气二相混合洞塞泄流欠饱和溶解氧输移扩散行为特性,揭示气体体积分数、进口溶解氧浓度、雷诺数等流动特征参数和洞塞尺寸等几何参数对溶解氧浓度恢复的影响规律,开展了水气二相混合洞塞泄流溶解氧输移扩散的室内模型试验,观测流速、压力和溶解氧浓度分布。建立了水气二相混合洞塞泄流溶解氧输移扩散数学模型,并利用物理模型试验数据对数学模型进行了验证。利用验证后的数学模型,分别计算不同进口气体体积分数、溶解氧浓度、雷诺数、洞塞长度和洞塞直径条件下水气二相混合洞塞泄流溶解氧浓度恢复情况。结果发现:气体体积分数越大,进口溶解氧浓度与饱和溶解氧浓度差值越大,雷诺数越小,溶解氧浓度增量越大;洞塞长度越长,洞塞直径越小,溶解氧浓度增量越大。     

某水电站表孔溢洪道消力池段结构优化的试验研究

通过对新疆某水电站表孔溢洪道的模型试验研究,发现在原设计消力池通过设计流量(30 a一遇洪水)1 856.2 m³/s时,消力池内水流波动剧烈,表现在池长和边墙高度均不能满足泄洪要求。因此文章通过对多种修改方案的试验研究,提出了在消力池内设置趾墩—消力墩—尾坎的方案四为最优修改方案。试验结果表明：方案四有效的改善了池内水流流态,同时缩短了池长、降低了池深,节省了工程造价,解决了下游冲刷问题,试验成果对于同类工程设计具有借鉴意义。     

水库防洪优化设计模型

针对水库防洪设计常用的设计洪水地区组成法所存在的问题,应用概率论原理,建立了考虑水库泄流和下游区间洪水洪峰流量的各种可能遭遇情况,提出了水库防洪优化设计概率约束规划模型,并应用求解有约束非线性规划问题的可变容差法进行模型求解.实例计算结果表明,所建立的模型是合理的,求解技术可行且结果正确.