水库水温预测模型研究

研究了分层型水库水温预测模型和计算方法。预测表明，０～５ｍ为变温层，５～３０ｍ为温跃层，３０ｍ以下为滞温层；下泄水温变化的恢复距离＞１００ｋｍ，与实际观测相符。     

叠梁门分层取水对下泄水温的改善效果

水库升温期泄放低温水现象是大中型水电工程普遍面临的环境问题.叠梁门分层取水是提高水库下泄水温的有效工程措施,也是水电工程生态环境保护尤其是水生态保护的重要手段.以滩坑水电站叠梁门分层取水设施投入运行前后的水温观测为基础,从水库调度过程和不同取水口形式等方面分析了叠梁门运行对下泄水温的改善效果.针对库区坝前水温和发电下泄水温对分层取水措施的响应规律,探讨了通过调整门顶水深进一步改善下泄水温的可行性.认为滩坑水库较大的垂向温差是形成下泄低温水的主要原因,叠梁门门顶水深对下泄水温具有决定性影响,应尽可能降低门顶水深以提高下泄水温.提出了优化叠梁门设计及运行管理的建议.     

水库溢流式取水口下泄水温数值模拟

水库溢流式取水口作为一种有效缓解下泄低温水的分层取水措施,得到了越来越广泛的应用,糯扎渡水电站拟采用溢流式取水口.为较好地模拟取水口前库区复杂的地形边界,采用σ坐标系,建立了糯扎渡水电站溢流式取水口下泄水温的三维数值模型,数值模拟结果得到了物理模型试验结果的验证.在水库水温分布已知的条件下,数值模拟了取水口不同引水流量和开启组合的下泄水温.取水口引水流量越大,下泄水温越高;下泄水温提高的幅度,不仅取决于引水流量,还取决于水库水温垂向分布.取水口开启组合对下泄水温影响较小.     

大型水库水温分层影响及防治措施

大型水库的建成与投产,为我国的现代化建设提供了巨大的经济效益和社会效益.同时,大型水库特别是调节性能好的水库由于大量水体的蓄积,使水库在沿水深方向出现了有规律的水温分层现象.这种水温分层现象使库区内水生生物结构发生变化,影响库区的水质.又由于水电站泄水设施因发电要求而使泄水口高程较低,因此水库的水温分层使冬季下泄水温较天然情况高,而春、夏季下泄水温较天然情况低.下泄低温水可使鱼类在产卵、生长及捕食方面受到极不利的影响,造成鱼类资源的减产甚至某些鱼种的灭绝.下泄低温水还会对农作物产生＂冷害＂影响,造成减产甚至绝产.因此,在进行大型水电工程规划、设计、运行的同时应积极开展水库水温结构及下泄水温计算和研究,及时采取有效减缓低温水下泄的各项措施,以实现水资源开发利用和生态保护的＂双赢＂.     

基于三维水动力-水温耦合模型的水库水温预测及影响研究

为了研究水库建成后库区水温的结构分布特征,以及下泄水温的变化,以云南省澜沧江拖巴水电站水库为研究对象,根据水电站库区丰、平和枯水年三种典型年的各项基础资料,运用EFDC三维水动力-水温耦合数学模型模拟计算库区水温分布及下泄水温,对比分析了下泄水温与天然河道水温的变化.结果表明,水库建成后,3月前后库区垂向形成双温跃层结构,9月后第二温跃层逐渐下移至库底并消失;下泄水温与天然河道水温存在差异,全年水温温差减小.库区及下泄水温的变化将对水库周边及下游生态、农业灌溉等产生影响.     

不同取水口高程对阿海水库水温分布的影响

大型水库由于水深大流速小,水体易出现垂向温度分层,对库区及其下游河道的生态环境造成明显的影响.为了减弱水温分布的不利影响,常采用分层取水.本文采用三维水温数值模型对阿海水库两种取水口高程下的水温分布进行预测,重点分析了取水口高程对库首水体的温跃层强度、均温层的位置和下泄水温的影响,为阿海水库的设计和生态调度提供了一定的参考依据.     

葛洲坝下游中华鲟产卵场流场计算和分析

针对中华鲟面临的不良生态环境和正面临濒危的状况,运用水动力学的N—S方程和k-ε紊流数值模型,结合计算水气两相流的方法VOF（volume of finite）,采用控制体积法离散计算区域,通过建立葛洲坝下游中华鲟产卵场的生态水动力学模型,来模拟葛洲坝下游不足5km江段的三维水流特征．并结合中华鲟的生态水力学特性（对流场改变的敏感性和选择性）,分析中华鲟产卵繁殖的流场特性,以期为三峡水库优化调度提供理论依据和技术参数．     

香溪河库湾春季水华纵向分布对水层结构的响应

为研究三峡水库支流库湾春季水华暴发空间差异及成因,本研究于2010年4月18日对三峡水库干流和香溪河库湾的水动力、营养盐、浮游植物等因子进行了现场监测.结果显示：三峡水库支流春季水华浮游植物生物量及群落结构空间差异较大,库湾中上游暴发了严重的硅藻水华,而下游及三峡水库干流没有水华;库湾中复杂的分层异重流对水温结构产生显著影响,使其呈独特的垂向分层;水温分层纵向差异导致的光混比（Zeu/Zmix）纵向分布差异是引起水华情势和浮游植物群落结构纵向差异的主要原因.研究结果将为三峡水库支流水华机理和防控措施研究提供支撑.     

2013-13 封面图片说明——长江中华鲟保护和资源量估算

 中华鲟(Acipenser sinensis Gray)是中国著名的江海洄游鱼类,国家一级重点保护动物.中华鲟在长江中产卵繁殖,在海洋中育肥长大,即将达到性成熟时回到长江,溯江而上到长江上游产卵繁殖.第二年产卵完成后迅速降河回到海洋中.1981年1月,长江干流第一座水利工程葛洲坝的大江截流,阻断了中华鲟上溯至金沙江产卵繁殖的通道,引起国内外的广泛关注.随后,发现中华鲟在葛洲坝坝下能够自然产卵繁殖,并采取了人工增殖放流措施.     

冷弯薄壁方钢管混凝土梁的荷载-位移滞回性能研究

进行6根冷弯薄壁方钢管混凝土简支梁在循环荷载作用下的试验,研究了试件的破坏形态,并对其荷载-位移滞回关系曲线及其骨架曲线进行分析,研究其在不同参数下的滞回性能、延性等重要抗震性能指标.得到的主要结论如下：⑴冷弯薄壁方钢管混凝土简支梁荷载-位移滞回曲线呈梭形,较为饱满,没有出现明显的捏缩现象,表明构件具有较好的延性和耗能能力.⑵宽厚比越小,滞回曲线梭形越饱满;跨高比越小,滞回曲线梭形也越饱满,构件的塑性变形能力越强,具备更好的地震吸收能力和优越的抗震能力.⑶比较荷载-位移滞回曲线的骨架曲线,不同参数对冷弯薄壁方钢管混凝土梁的竖向承载力影响很大.     

中线南水北调运河路线战略分析

中线南水北调主要是为了解决黄潍海平原广泛缺水的问题,需北调的水量很大,汉江水量有限,解决不了问题,只有从长江的三峡水库调水,由于三峡水库海拔低,而现在设计的汉水北调运河海拔高,所以汉水北调运河不能延伸到三峡水库,只有再开凿一条海拔较低的从三峡水库取水的江水北调运河,向北京地区调水,不应从汉江或长江调取,而应就近从黄河调取,可以兼顾引黄入晋,水量不成问题,以系统工程的观点综合考试中线调水工程,经济效益好。     

基于GEE平台的1990—2019年松涛水库水体面积时空变化

为了准确掌握松涛水库水体面积动态变化,保证区域用水安全,实现水资源的可持续利用,通过选用Landsat系列遥感数据,利用GEE(Google Earth Engine)云平台研究了1990—2019年松涛水库水体面积的时空变化。结果表明:1990—2019年间,松涛水库水体面积的年际变化波动较大,整体呈先下降后上升的趋势,而水体面积的月际变化表现出显著的季节性变化规律;研究期间,松涛水库拥有66.43 km~2的永久性水体,出现水陆交替现象的区域主要集中在水库的边缘区域;月降水量、月平均温度分别与松涛水库水体面积表现出显著的负相关关系,而在年际尺度上气候因素与水体面积无明显的相关性,但随着年降水量的增加,水库下一年度的水体面积明显增大。可见GEE云平台可用于连续时间序列、大范围的水体动态变化监测。     

陈行水库在长江河口咸潮入侵期间的取水调度和库内氯度分布

在长江河口咸潮入侵严重期间,为保证供水,陈行水库有时会带盐取水.2009年11月27日至2010年3月12日在陈行水库进行了氯度观测.结合径流量、潮汐、风应力、上游氯度和取水口氯度,分析了长江河口咸潮入侵以及陈行水库3次带盐取水的运行方式和库内氯度的时空变化.数值模拟的结果表明,在东风作用下,水库东岸有上升流的存在.在咸潮到来前期,陈行水库增大取水量,使水库保持在高水位.在咸潮到来的初期,进行带盐取水,保证水库在较高的水位.在咸潮中后期,根据咸潮入侵的强弱向宝钢水库抽调适量淡水,同时当库内供水口氯度接近250 mg/L时必须停止从长江带盐取水.库内氯度资料表明水库带盐取水造成库内氯度升高,氯度的变化与风况有关,在空间存在差异性.陈行水库的调度与库内外的氯度密切相关,同时需要考虑库内的水位、上游氯度变化以及水库表面风场的变化情况.本研究可为河口水库的优化运行提供科学依据,同时为水库的调度管理提供经验.     

雪野水库洪水风险管理研究

随着经济的发展和社会的进步,城市水资源缺乏的问题日益严重.运用漫坝风险分析理论,综合考虑影响漫坝的洪水、风浪、库容、泄水能力四方面的不确定性,建立了雪野水库大坝对抗洪水系列与风浪系列联合作用下的漫坝风险模型,对雪野水库漫坝安全做出评价.结合下游河道的泄洪能力、淹没范围等具体情况,通过风险计算及分析比较,提出了相应的水库优化调度方案,使水库在不增加工程投资的情况下,调蓄能力增加了1988万m3,提高了水库的经济效益和社会效益.     

碾压混凝土坝渗漏安全监控模型建模方法研究

针对库水压力作用下碾压混凝土坝渗漏变化滞后问题,从理论上研究了库水位变化对坝体渗漏状态影响的滞后效应,建立了考虑库水压力作用滞后效应的等效水头的表达式;并根据碾压混凝土坝的结构特点,分别建立了碾压混凝土坝本体和层面渗漏量各个影响分量的表达式,据此提出了碾压混凝土坝渗漏安全监控模型.由于在建模过程中要分析库水压力作用的滞后效应,采用遗传算法进行了最优化求解,并给出了建模步骤及流程.     

坝基帷幕体防渗效果及其时效多指标评价体系研究

在分析坝址地质条件的基础上,依据近年来区内地下水宏观、微观动态以及析出物等特征。对某水电站大坝6坝段化学灌浆加强帷幕的防渗耐久性作了多手段综合分析和评价。通过扬压力和渗流量与库水位之间的相关性研究表明,两者与库水位相关性较为密切,且呈现阶段性变化;化学灌浆材料中有机质的氧化造成该坝段幕后地下水的pH值低于坝前库水,且含有较高的HCO3^-;饱和指数S1〈1,表明相应部位具有较好的径流条件。由此认为该坝段帷幕体的局部防渗性能已发生了衰减。实例结果表明,该评价体系可行且有效。     

葛洲坝水利枢纽工程对宜昌河段水文水力特性的影响

根据葛洲坝水库蓄水前后宜昌水文站水文实测资料,分析了葛洲坝水利枢纽工程对宜昌河段水位-流量关系、断面形状和水位变化规律的影响.结果表明,葛洲坝水库蓄水后,宜昌河段水文水力特征变化符合惯性区理论,洪水波运动形式发生变化,坝前水流流速降低,水流挟沙能力和推移力下降,水库淤积现象加重,下泄水流中的含沙量下降,宜昌河段推移质输入减少,下泄水流对河道的冲刷能力增强,原有的冲淤平衡被打破,河床质变粗,断面形状不断变化,宜昌河段河床下切、水流能量增大、流速增大,同流量情况下的水位较天然河道有所下降.     

文峪河水库大坝孔隙水压力

文峪河水库大坝是山西省水中倒土法施工的第二高坝，施工中发生过滑坡事故。大坝孔隙压力的变化，是大坝安全运行的警示，阐述了文峪河水库大坝的结构特征以及施工期与运行期的大坝孔隙压力变化概况，认为今后大坝渗水压力仍是大坝安全的主要因素，建议加强研究分析。     

榆林李家梁水库砂坝渗流安全及成因分析

榆林市李家梁水库砂坝自工程蓄水以来存在严重的渗漏安全隐患,为保障工程安全运行,通过水库历史资料数据分析和二维有限元渗流场计算,对该水库砂坝渗流安全及成因进行了深入的分析。结果表明:目前条件下大坝坝体防渗系统虽然满足运行要求,但左岸地下水位高,绕渗情况较严重。大坝左坝肩及坝基多个深度范围内存在中砂夹层以及水坠砂坝施工充填过程中导致坝体颗粒分布不均是造成坝后渗漏的主要原因。根据有限元渗流场计算结果,获得不同部位最大渗透坡降,各计算工况下排水渠底部渗透坡降在0.189～0.241,大于坝基土允许渗透坡降0.125,在库水位升高后,将使下游挟砂渗漏加剧,导致坝体破坏。因此,大坝除险加固需根据计算结果延长渗径,降低下游渗透坡降,保障大坝安全运行。     

三峡库区灾害环境安全保障浅析

库区灾害环境现状堪忧．从库区城乡灾害环境的实际情况出发,分析了库区城乡灾害环境安全保障存在的主要问题．研究了实施库区城乡灾害环境安全保障战略的重要意义,并探讨了建立库区灾害环境安全保障战略研究思路．最后从战略重点、主要研究任务、主要灾害防治的关键技术问题,以及政策措施健全与实施等方面,提出了实施库区城乡灾害环境安全保障战略的有效途径．