汉江白河水库泥沙淤积研究

通过一维水库泥沙淤积模型对白河水库泥沙淤积状况进行了计算,分析了水库淤积过程以及由于泥沙淤积而造成的变动回水区洪水位的抬高,为水库的规划设计提供参考.     

铜场水库金属结构布置和设计

铜场水库所在河段河水泥沙含量大,悬移质含沙量达5.27 kg/m3。因此,泥沙是困扰工程正常运行的难题。本文介绍了铜场水库的工程概况和金属结构的布置和设计,及金属结构如何采用新材料、新技术以缓解这一问题。     

水库泥沙淤积量计算方法探讨

水库泥沙淤积计算是水库泥沙研究中具有重要意义的一项内容。针对目前诸多的水库泥沙淤积计算方法,本文通过对主要计算方法进行简要的介绍、分析和讨论,提出了在工程应用中应注意的问题等,并对方法的选择提出了建议。     

泥沙淤积对水库的影响和防止淤积的措施

泥沙淤积是伴随人类在江河上修建水库大坝以来的一个老问题了。虽然以往的成功及教训让我们积累了不少经验,但新修的水库依然被严重的泥沙淤积所困扰,大大的减少了水库有效兴利库容,降低了水库的经济效益。     

水库泥沙淤积对有效库容的影响规律研究

尽管大坝在生产活动和经济生活中发挥了重要作用,但同时也改变了本地区原有河流天然径流特性,使原有径流过程发生了较大变化.修建水库很大程度改变了河流自身冲淤平衡状态,而水库淤积和重新建立新的平衡是一个长期的过程,这给上下游带来长期、深远的影响.虽然水库的兴建历史久远,但多沙河流水库泥沙淤积仍是一个突出问题.研究表明:大坝经济效益的多少在很大程度上取决于水库有效库容的大小,一般而言,有效库容越大,水库可调节用于发电的流量就会更大,电站的总经济效益就会越大.为了减少泥沙危害的影响,国内外专家研究了不同种类的泥沙清淤方案和方法,但其根本的任务就是如何清除掉每年入库而占据有效库容的那部分泥沙量.本文结合上述问题,根据非均匀质(悬移质和推移质)不平衡输沙原理建立水库泥沙淤积的一维数学模型,计算中,按全沙模式和划分时段、河段,逐时段、逐河段进行,找出淤积量与有效库容的关系,为后续水库运行管理提供理论依据.     

本刊学术论文扫描

三峡水库泥沙淤积是没有根本解决的长远问题。本期第28～36页周建军等“三映水库挖粗沙减淤研究”的文章,研究了水库变动回水区泥沙分选特性,发现在变动回水区“固定河段挖泥”（FDB）可高效、集中清除粗沙。结合近年挖泥技术进步．作者提出并论证了FDB方式,证明可明显降低水库后期泥沙淤积并为长江沿岸提供长期的建筑砂源。本方法概念明确、简单易行．已从理论上解决了三峡工程泥沙问题。今后如对FDB分选机制等进行更深入的研究,可为大型河道型水库淤积控制提供新的方向。     

试论三峡工程泥沙问题

在三峡工程论证中,各方面提出的意见中有一部分与泥沙有关。为了便于进一步讨论,现据我们的浅薄认识,对若干与泥沙有关的问题提出看法如下。一、三峡水库可以长期保留调节库容有人说水库总是有寿命的。如果这句话指的是水库在一定时间内都会因泥沙在水库内淤积而使水库完全丧失其调节库容,则对规划中的三峡水库是不适用的。三峡水库的运用方式,川江的水沙特点和库区地貌使三峡水库可以长期保留大部分调节库容。     

三峡水库挖粗沙减淤研究

 针对三峡水库运行后期存在的泥沙问题,提出在水库变动回水区固定河段进行较大规模挖粗沙减淤的方法,冀以减少水库后期淤积,保障三峡工程长远利用,持续发挥综合效益。分析了当前的挖泥技术和建筑河砂的市场情况,认为现在开始在三峡水库较大规模挖取粗沙已经比较经济,具有相当的可行性和必要性。采用一维不恒定水流泥沙数学模型,对20世纪60年代（60s）和90年代（90s）水沙系列方案进行计算。将0.1mm以上泥沙作商业粗沙,按固定河段连续挖泥方式,水库运行到100年时,按三峡设计泥沙系列（60s）减淤量可达37亿m3,按三峡蓄水前最近泥沙系列（90s）可减淤27亿m3。百年淤积总量可控制在140亿m3（60s）或110亿m3（90s）,挖泥减淤效率达到100%。这对保护三峡水库后期效益、特别是防洪库容长期利用具有很大作用。笔者认为三峡水库挖泥减淤途径基本可行,值得深入研究。这一减淤方式也可为其他河道型水库淤积控制提供参考。     

水库泥沙淤积的灰色动态模型

本文以头屯河水库泥沙淤积的时间序列数据为依据,应用灰色系统理论,建立了水库泥沙淤积的灰色动态模型,得到了累积淤积量的变化规律,提出了直到1994年的累积淤积量的预测值。1989年以前的模型计算值与实测值吻合良好。     

基于小波神经网络的水库泥沙预测

针对水沙机理复杂,水文预报中泥沙难以预测的问题,将小波神经网络应用到水库入库含沙量、泥沙淤积量预测,计算简便,预测结果可为水库短期调度运行和长期运行管理提供依据.采用梯度修正法修正网络权值和小波基函数参数,通过分析影响水库入库含沙量、泥沙淤积量的主要因素,分别建立小波神经网络预测模型.以某水库为例,对其入库含沙量及泥沙淤积量进行了预测.与实测结果的对比分析表明,预测结果的确定性系数分别达到0.70及0.97,且入库含沙量的预测结果较BP神经网络预测结果好.该方法预测精度较高且计算方便.     

关于三峡水库内源污染控制的研究

根据三峡水库泥沙淤积情况和泥沙在库区污染物迁移转化中的作用,指出水库持续不断的泥沙淤积可能成为今后三峡水库污染物的重要来源之一——内源污染。笔者认为,以前提出的以减淤、增容为目标的“双汛限”和“多汛限”等优化调度方式,同样对于清除水库河床表面淤泥、尽量消除污染物在水库的累积具有重要作用。建议三峡工程以汛期优化调度为基础,研究建立防洪、减淤与水库污染控制和改善上下游生态环境相结合的综合调度措施。     

三峡水库干流典型消落带泥沙沉积过程

 选择三峡水库中游干流典型消落带断面,现场调查泥沙沉积速率随高程分布,探讨三峡水库特定水位调节模式和长江上游泥沙输移的季节性特征对消落带泥沙沉积的影响。结果表明,消落带泥沙净沉积主要发生在145~168 m 高程,2010年累积净沉积厚度为1.1~39.9 cm,随高程增加逐渐减小,145~155 m 平均泥沙沉积厚度为14.9 cm,155~168 m 平均泥沙沉积厚度为2.6 cm;2013年累积净沉积厚度为3~80 cm,表明三峡水库干流消落带泥沙沉积过程迅速。泥沙粒径随高程增加逐渐变粗,体现在砂粒体积分数和中值粒径逐渐增大。消落带下部沉积泥沙颗粒组成与干流悬移质泥沙接近,而消落带上部沉积泥沙明显粗于干流悬浮泥沙。消落带泥沙沉积速率与水库水位调节密切相关,雨季水库低水位运行,长江悬移质输沙量的增加导致了消落带下部大量泥沙沉积;旱季水库高水位运行,长江悬移质输沙量减少导致消落带上部泥沙沉积速率降低,消落带河岸侵蚀对沉积泥沙贡献逐渐增大。消落带淹水时间随高程增加而缩短,长时间淹没有利于消落带下部泥沙沉积。综合推断,三峡水库干流消落带下部泥沙主要来源于雨季河流悬移质泥沙的沉积,而消落带上部沉积泥沙主要来自旱季消落带河岸侵蚀产沙。     

溪洛渡-向家坝梯级水库汛末蓄水时间与目标决策研究

针对梯级水库运用过程中蓄水与排沙之间矛盾,本文以溪洛渡-向家坝梯级水库为例,考虑上游修建白鹤滩水库条件,对两座水库汛末蓄水时间进行了优化研究.首先讨论两库蓄水时间调整对梯级水库发电、航运以及泥沙淤积的影响;然后构建梯级水库水沙联调多目标决策模型对两库蓄水时间进行优化决策,得到溪洛渡—向家坝梯级水库蓄水时间与多年平均发电量和库容淤损率之间的非劣解集;最后应用加权理想点评价模型对非劣解进行评价,给出不同目标权重下满足发电和减淤要求的梯级水库最佳蓄水方案.结果表明,(1)增加梯级水库发电量,势必要提前水库汛末蓄水时间,这必以增加库容淤损率为代价;(2)各目标权重不同,最优方案不同.当泥沙目标权重较大时,溪洛渡水库9月21日蓄水比9月11日蓄水好,且泥沙目标权重越大,最优方案对应的向家坝水库蓄水时间越晚;当发电目标权重较大时,溪洛渡水库9月11日比9月21日蓄水好,且发电目标权重越大,最优方案对应的向家坝水库蓄水时间越早.研究成果可为溪洛渡—向家坝梯级水库正式建成后制定合理的调度运用方案提供科学的依据.     

水库大坝水位泥沙沉积量综合测报装置的研究

将水库抽象为一个大的储水容器模型，容器中底部的泥沙、上部的水以及中部的悬移质在同一环境条件下会有不同的电导率。利用这一特性，结合应用于数字化水文测报系统中的单片机技术、数字电子电路技术、GSM短消息服务数据无线传输技术，可以实现对水库大坝的水位、泥沙沉积量进行智能化、数字化测量。     

电容式水库“断面”检测传感器及其系统设计

为了同时对水库中的冰层厚度、水位、泥沙层高度进行测量,基于电容层析成像传感器模型的测量机理,设计了一种非封闭式、多级板、多功能电容式传感器,利用简单的算法把二维截面数据变换成为三维立体的体积,实现了接触式水库"断面"的测算。实验证明,利用该电容式传感器及其系统进行水库内泥沙的淤积高度、水位高度、冰层厚度的测量方法是可行的。     

湖泊型中小水库减淤方案的试验研究

本文简述了在我国多沙河流上的水库淤积的严重性,结合新疆西大桥水库减淤方案试验研究实例,介绍了在湖泊型中小水库中水流的流速流态情况,挟沙水流含沙量的沿程变化情况及库区泥沙的淤积形态,论证了这种类型水库淤积严重的必然性,介绍了几种适合于湖泊型中小水库减少淤积的工程措施,并利用试验资料论证了些这工程措施的减淤效果.     

调水调沙驯黄河

什么是调水调沙 黄河是世界上含沙量最大的河流,每年它会从黄土高原带走16亿吨的黄沙,但其中有4亿吨泥沙不会流入大海,而在水库和下流河道中沉积下来,下游河床由此以平均每年10厘米的速度抬升。“调水调沙”就是通过调控水库泄水,把淤积在黄河河道和水库中的泥沙尽量多地送入大海,冲刷河床,减缓泥沙的淤积。     

山西省万家寨引黄入晋工程北干线调蓄水库方案比选

对万家寨引黄工程北干线上为大同地区供水所选的小营水库和尚希庄水库两库址进行了技术经济比较,分析了两水库工程地质条件及工程地质问题,比较了水库运行及泥沙处理方式、主要工程量等,提出了推荐方案.     

新疆乌鲁木齐河水沙变化趋势分析

本文主要依据英雄桥水文站实测径流、泥沙资料对乌鲁木齐河径流、泥沙时空变化特性进行简略分析,分析了乌鲁木齐河49年来径流量、含沙量、输沙量的变化趋势,对掌握乌拉泊水库泥沙淤积及开发乌鲁木齐市水资源具有重要意义。     

基于改进BP网络对三门峡水库泥沙冲淤量的计算

人工神经网络具有很好的分布存储和容错性，适合解决非线性问题．在分析了汛期、非汛期水库泥沙冲淤影响因子的基础上。利用改进的BP网络模型对水库泥沙冲淤量进行计算．网络训练时，非汛期采用动量法和学习律自适应调整策略，拟合误差较小，平均相对误差约为0．10；汛期采用Levenberg-Marquardt优化方法，由于非线性关系复杂及人为因素多。误差相对较大，利用该模型预测不同水库运行条件下泥沙淤积量，计算量小，使用方便．