贵州省德江县沙滩水库坝址选择

结合工程地质条件,针对沙滩水库坝址的选择进行论述。首先阐述工程区域以及水库地质条件,对于坝址的选择主要是根据库首的水文地质条件及岩溶渗漏问题,通过上下坝址代表坝型适宜性及技术经济相关比较和分析,最终选择上坝址为推荐方案。     

南沟门水库坝址工程地质条件分析研究

南沟门水库位于陕北黄土高塬南部的黄土梁峁区,坝基为二迭系砂岩夹泥岩、第四系湿陷性黄土及砂砾石等。左坝肩主要工程地质问题是基岩强风化带的渗透问题,防渗帷幕深入岩面以下30 m;坝基存在表层堆积的砂壤土、黄土、古土壤的湿陷问题和下部砂砾石层、基岩强风化带的渗透问题,对湿陷性土层进行工程处理或清除,对砂砾石层采用结合槽截渗处理,防渗帷幕垂直厚度应大于25 m;右坝肩存在斜坡表面土层的湿陷性问题和沿三级阶地砂砾石层、基岩强风化带的绕坝渗透问题,建议翻碾处理湿陷性土层,用砼墙对砂砾石层进行截渗处理,防渗帷幕应深入岩体表面以下20 m。     

金盘洞水库库区渗漏及坝址选线分析

拟建金盘洞水库位于湖北省保康县清溪河支流黄堡河上,该河为一峡谷型河流,河水流向总体与岩层走向垂直。区内出露地层为志留系页岩、砂页岩及寒武系、奥陶系灰岩,局部有极少震旦系地层分布。根据岩性可将库区分为三段,经综合分析不具备向库外渗漏的可能性。根据地形地貌、河谷形态、第四系覆盖层厚度、断层因素和岩体破碎程度等综合确定宜选择下坝线为拟建坝址。     

龙象寺水库坝址比选研究

拟建水库坝址比选是水利水电工程可行性研究阶段关键性的工作,其勘察设计成果直接关系到水工建筑物的安全、可靠及投资等,而坝址比选阶段中工程地质勘察是非常重要的基础工作。本文根据工程地质勘察详实资料对重庆市龙象寺水库可行性研究阶段上、下坝址进行了深入的分析比选,结果显示：两坝址均无建坝的制约性工程地质问题,仅从工程地质角度考虑,上坝址占优;而结合水工建筑物的布置,综合、征地及移民、淹(浸)没影响等方面比选后推荐下坝址,研究对今后类似工程有借鉴和参考意义。     

基于ARIMA模型的补远江含沙量预测

流域输沙的估算是水资源管理中广泛面临的问题。基于时间序列自回归滑动平均(ARIMA)预测模型,分别对补远江曼安水文站1993～2008年雨季、旱季月平均含沙量资料进行建模拟合。综合AIC值、相对误差,确定模型的阶数,运用Marquardt非线性最小二乘法估计模型参数,建立ARIMA预测模型。经检验,雨季AIC=-61.046,旱季AIC=-131.785,相对误差低于20%的合格率分别为92.1%、76.9%,残差序列均为白噪声序列,表明旱季ARIMA(1,1,1)、雨季ARIMA(1,1,2)模型较为合理。应用模型对2009～2011年曼安水文站的雨季、旱季平均含沙量进行了预测,实现了河流输沙状况的短期预报。     

基于Copula函数的入库洪水与坝址洪水关系研究

采用频率分析法计算入库设计洪水时,需要通过相关分析将坝址洪水系列插补得到对应的入库洪水系列。常用的线性回归法假设两者满足线性关系且入库洪水系列服从正态分布,可能与实际情况并不相符。引入Copula函数构建坝址洪水与入库洪水的联合概率分布和条件概率分布,计算给定坝址洪水时入库洪水的条件最可能值和置信区间,提出了一种基于Copula函数的入库洪水插补新方法。三峡水库的应用实例表明:线性回归法得到的入库洪水值在坝址洪水量级较大时明显偏小,甚至稀遇洪水时不在90%置信区间内。所提方法能较好地反映坝址洪水与入库洪水的内在关系,不仅可以计算入库洪水的各种点估计值,而且能够定量评价估计的不确定性。     

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。     

锦江水库坝址③号断裂构造破碎带地质特征及其对堤坝安全性的影响

通过野外地质调查和地球化学探测成果，结合区域地质发展史，论述锦江水库③号断裂构造破碎带的地质特征及其对建筑物的影响。     

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。     

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。     

泥沙影响流速分布规律的试验研究

挟沙水流中泥沙颗粒的存在将影响水流的紊动结构,并进一步影响水流流速分布。采用超声流速仪MicroADV测量挟沙水流的时均流速沿垂线分布,分析了在不同水力条件、不同泥沙条件(包括泥沙浓度及颗粒粒径)下泥沙与水流相互作用对流速沿垂线分布的影响,在此基础上,考虑到现有流速分布公式在实际河道水流流速沿垂线分布中的应用,提出新的指数型流速分布公式形式;并根据实验资料,初步检验了该公式的精度,同时分析了指数型流速公式中系数k和指数m随泥沙浓度s、粒径d以及水力条件的变化规律。结果表明:系数k随泥沙浓度的增加而增大,同时水力条件以及泥沙颗粒粒径同样也影响着k的变化;而指数m随粒径d的增大而减小,随泥沙浓度s的增加而增大。     

不同含沙量水流对河床形态调整影响的实验研究

水沙条件变化后河床形态的调整是河流地貌学中一个极为重要的问题.但国内外学者基于不同的含沙量变化范围得出的结论刚好相反.采用过程响应模型实验方法,研究和验证了河床形态调整对于不同含沙量水流过程的复杂响应现象,从实验的角度部分地修正了Schumm关于水沙条件变化后河床形态调整方向的定性预测关系.     

三门峡库区一维非恒定非均匀泥沙输移数学模型

黄河是高含沙河流,含沙量季节差异显著。因此研究黄河干流的非恒定水沙输移规律以及库区泥沙的淤积问题极为重要。应用圣维南方程组以及非恒定泥沙连续方程建立了非恒定非均匀泥沙含沙量计算公式,并根据沙量平衡方程推求出三门峡库区河底高程的变化规律。使用已有的资料对模型进行的验证表明:模型计算与实测资料符合良好,该模型具有较好的应用前景。     

冲积河流泥沙输移幂律函数指数变化规律

冲积河流泥沙输移幂律函数关系与不平衡输沙理论是对河道不平衡输沙同一物理现象的不同描述,两者既有区别也有联系。比较研究发现:对于恒定均匀流不平衡输沙过程,当输沙位于近平衡态时两者含沙量导函数表达式具有一阶近似等价性,当输沙远离平衡态时前者含沙量导函数中隐含考虑有泥沙恢复饱和系数的变化。基于两者等价性,推导建立了幂律函数指数计算表达式,表明指数随泥沙沉速、单宽流量和沿程距离而变化,且随着输移距离的增大呈指数衰减。基于前者含沙量导函数表达式结构特点,分析建立了相应泥沙恢复饱和系数变化的计算表达式。综合以上成果,改进提出了一种变幂指数的泥沙输移幂律函数计算模型。对库里·阿雷克沉沙池沿程断面输沙指数及含沙量计算结果表明,不同距离过水断面输沙指数的变化规律是合理的,含沙量计算值与实测值变化趋势基本符合。     

地震序列属性分析在储层预测中的应用

地震属性是具体表征和研究地震数据内部所包含的时间、振幅、频率、相位以及衰减特性的指标。序列属性分析法作为一种地震属性数据的统计分析方法，可以使很细微的、不易被发现的统计规律会变得很明显。提取选定对比层位的序列属性参数的均值，在分别对同一属性的各层位数据排序的基础上，对各层排序情况进行总体评价，分析预测储层的含油气情况。经过与井资料反演和高阶统计量分析结果对比验证，证明了本方法储层预测的可行性。     

地震属性分析中水平切片的应用

利用地震数据体中含有的丰富地质信息,可以有效地进行储层预测。层拉平水平切片地层学解释方法是先将地震剖面目的层段做层拉平处理,然后对切片顺地层层面追踪,勾绘出各种地层现象,并以地层学的观点加以解释。该方法在吉林探区扶新南部地区的应用中,对于识别河道的展布趋势取得了较好的效果,而且发现了多期叠置的扇型沉积体。另外,还可指导反演数据体的解释,做到对岩性体从定性到定量的描述。     

多沙河流的非恒定一维水沙数学模型及其应用

介绍多沙河流上非恒定一维水沙数学模型采用网格上流量与水位交错布置的方案,应用Total Variation Diminishing(TVD)格式求解基本方程,模型具有守恒性好、无虚假振荡、算法简单的优点,克服了断面急剧变化时计算容易失稳的困难。同时,由于采用了适合于多沙河流的泥沙运动基本方程及相关参数,因此,该一维模型能够适应多沙河流高浓度输沙及大幅度冲淤变化的特征,成功模拟了黄河干、支流上的洪水传播。     

含沙量对过饱和总溶解气体释放过程影响分析

高坝泄水常为高含沙水流,对含沙水体过饱和总溶解气体(TDG)释放规律的研究具有重要的理论和现实意义。为探讨泥沙含量以及紊动强度等特性对过饱和TDG释放过程的影响,设计了静置水柱、搅拌诱发紊动以及明渠水流3种实验条件,通过对不同含沙量工况下过饱和TDG释放过程的观测研究,分别计算各工况下的释放系数。结果表明,泥沙含量和紊动强度均对过饱和TDG的释放起着促进作用,而且随着含沙量和紊动强度的增大,释放系数逐渐增大。本研究对于过饱和TDG数值模拟研究中释放系数的取值具有指导意义,同时也可为过饱和TDG影响的减缓措施研究提供基础数据和参考依据。