水庫(kù)壩前及泄水底孔內(nèi)泥沙淤積形態(tài)斷面模型試驗(yàn)

為了指導(dǎo)電站運(yùn)行調(diào)度，龔嘴發(fā)電廠與有關(guān)單位開(kāi)展了大量的泥沙觀測(cè)工作，以壩區(qū)泥沙實(shí)測(cè)資料為基礎(chǔ)，分析研究了壩前泥沙淤積過(guò)程中含沙量及顆粒級(jí)配沿垂線的分布規(guī)律；底孔開(kāi)啟時(shí)機(jī)及排沙效果。研究表明，庫(kù)區(qū)懸移質(zhì)淤積洲頭在達(dá)到壩址之前，壩前含沙量分布較均勻，底孔排沙作用不大，為減少底孔的沖刷和氣蝕，少開(kāi)底孔的意見(jiàn)是正確的。當(dāng)淤積洲頭推至壩前后，入庫(kù)懸移質(zhì)大量出庫(kù)，掌握時(shí)機(jī)開(kāi)啟底孔排沙對(duì)減少鄰近機(jī)組過(guò)機(jī)含沙量，特別是粗顆粒泥沙及降低壩前局部區(qū)域淤積高程效果明顯。實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：底孔開(kāi)啟時(shí)機(jī)最好與壩前降低水位排沙同步，有利于粗沙出庫(kù)。

根據(jù)三峽工程蓄水初期2003年6月-2006年10月壩區(qū)河段實(shí)測(cè)水文及地形資料,對(duì)三峽壩區(qū)泥沙模型進(jìn)行了泥沙淤積驗(yàn)證,分析了模型試驗(yàn)成果與原形實(shí)測(cè)資料間產(chǎn)生偏差的原因,認(rèn)為三峽壩區(qū)泥沙模型的試驗(yàn)結(jié)果與原型實(shí)測(cè)資料基本一致,模型的泥沙淤積規(guī)律和淤積分布與原型基本相同,定量預(yù)報(bào)具有一定精度;造成原型與模型淤積偏差的主要原因是,模型沙的相似性、模型含沙量比尺和沖淤時(shí)間比尺的適應(yīng)性、模型異重流運(yùn)動(dòng)的相似性。在此基礎(chǔ)上,提出了進(jìn)一步開(kāi)展三峽壩區(qū)泥沙問(wèn)題研究和適當(dāng)調(diào)整模型部分比尺的建議。

在隧洞輸水過(guò)程中,由于來(lái)水含沙量大,容易產(chǎn)生泥沙淤積對(duì)工程運(yùn)行造成威脅。文中對(duì)于中部引黃工程泵站出水池各種可能工況進(jìn)行了模型試驗(yàn),根據(jù)模型試驗(yàn)的結(jié)果對(duì)出水池設(shè)計(jì)體型進(jìn)行了驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明,出水池能起到一定的沉沙池作用,但無(wú)論何種工況,如果不能將出水池中泥沙清除,都將在一定時(shí)間內(nèi)淤積至沖淤平衡狀態(tài),使入池泥沙基本送入隧洞中。所取得的試驗(yàn)成果對(duì)工程設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義。

瓦斯河龍洞水電站是以發(fā)電為單一開(kāi)發(fā)目標(biāo)的引水式電站,隨著時(shí)間推移電站需經(jīng)歷近期到遠(yuǎn)期兩種不同庫(kù)水位運(yùn)行條件,因此,電站設(shè)計(jì)階段,其取水防沙措施必須兼顧攔沙、拉沙、導(dǎo)沙等設(shè)施的近期和遠(yuǎn)期兩種運(yùn)行條件,并能節(jié)省投資和方便未來(lái)施工改造,這在一定程度上增加了優(yōu)化設(shè)計(jì)和模型試驗(yàn)的難度。通過(guò)水工模型試驗(yàn)研究,開(kāi)展了該電站不同時(shí)期引水防沙的研究,并對(duì)樞紐導(dǎo)沙、防沙設(shè)施布置及結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化,從而較好解決了電站的引水防沙問(wèn)題,也為以后類似的需分期運(yùn)行的電站如何處理好不同時(shí)期的泥沙問(wèn)題提供一定的參考。

針對(duì)深溪溝水電站泥沙淤積問(wèn)題進(jìn)行了相應(yīng)的物理模型試驗(yàn)研究。在驗(yàn)證廠前導(dǎo)沙坎攔沙效果的基礎(chǔ)上,分別研究了在電站正常運(yùn)行結(jié)合泄洪沖沙以及關(guān)閉電站敞泄拉沙2種樞紐調(diào)度方式下的庫(kù)區(qū)泥沙淤積物的沖刷效果。試驗(yàn)結(jié)果表明:關(guān)閉電站敞泄拉沙時(shí)庫(kù)區(qū)泥沙淤積物被大量沖刷,河床高程明顯降低,尤以來(lái)流量6290m3/s和3300m3/s2個(gè)級(jí)別的沖刷效果最好。

本文以恒河華洲水庫(kù)工程長(zhǎng)系列的水沙資料進(jìn)行分析，由于沙量資料僅有1958年-1992年共35年系列，為此，水沙系列采用1958年1月～1992年12月的水沙系列進(jìn)行分析計(jì)算，計(jì)算表明：恒河華洲水庫(kù)淤積形態(tài)為三角洲淤積，并得出該水庫(kù)不同運(yùn)行年限的淤積量、淤積庫(kù)容曲線以及壩前淤積高程。為確定供水建筑物進(jìn)水口最低高程提供基礎(chǔ)參數(shù)，以便更合理的確定水工樞紐工程的總體布置。

本文通過(guò)分析克孜爾水庫(kù)流域的整體現(xiàn)狀,對(duì)水庫(kù)上游泥沙沉積率高、淤積過(guò)量的情況,提出建立人工輔助排沙動(dòng)床模型。通過(guò)試驗(yàn)方案布置,對(duì)方案的試驗(yàn)效果進(jìn)行分析,得出丁壩+導(dǎo)流順壩+排沙渠相結(jié)合方案效果較理想,方案實(shí)施后水庫(kù)運(yùn)行數(shù)據(jù)與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,證明水庫(kù)原型實(shí)施效果與試驗(yàn)結(jié)果吻合。

本文介紹了百龍灘水電站初設(shè)階段壩區(qū)泥沙模型的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)情況。對(duì)原樞紐的防沙、排沙措施進(jìn)行修改。

尼那水電站是一座日調(diào)節(jié)的中型水電站，庫(kù)容較小而來(lái)沙較多。為研究水庫(kù)的減淤防淤措施和合理的運(yùn)行方式，進(jìn)行了壩區(qū)泥沙模型試驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)三個(gè)不同的樞紐布置方案進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，預(yù)估了各方案在不同來(lái)水來(lái)沙和運(yùn)行水位情況下的庫(kù)區(qū)沖淤地形；研究了樞紐不同布置方案的排沙情況，探求了最大限度減少水庫(kù)泥沙淤積，使水庫(kù)長(zhǎng)期保持有效庫(kù)容的工程措施，優(yōu)選了樞紐布置方案，為該工程的設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù)，也可供類似工程設(shè)計(jì)時(shí)參考。

坎爾其水庫(kù)壩面溢洪道模型試驗(yàn)——對(duì)坎爾其水庫(kù)壩面溢洪道進(jìn)行水工模型試驗(yàn)，測(cè)得在陡槽段0+058樁號(hào)附近有局部負(fù)壓出現(xiàn)，為了使設(shè)計(jì)更加合理，在陡槽段0+058樁號(hào)處設(shè)置了摻氣槽，減小局部負(fù)壓，設(shè)置摻氣槽后堰上游和陡槽段流態(tài)平穩(wěn)，水面無(wú)大的波動(dòng)，可以滿足泄...

大龍?zhí)端畮?kù)放水底孔檢修門(mén)擋水水頭較高,同時(shí)被上游泥沙淤積嚴(yán)重。文章根據(jù)工程加固的現(xiàn)狀條件,對(duì)閘門(mén)采用了新型的圓錐形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,便于閘門(mén)在泥沙淤積條件下順利開(kāi)啟,同時(shí)在結(jié)構(gòu)上采用了新型的充水平壓措施,有效降低了啟閉機(jī)的啟門(mén)力。

針對(duì)浯溪口水利樞紐進(jìn)口流態(tài)、下游河道消能防沖、電站進(jìn)口泥沙淤積等問(wèn)題進(jìn)行了試驗(yàn)研究,通過(guò)縮短電站與低孔上游導(dǎo)墻,將其頭部改為半圓形,以及表孔段與左壩段之間的連接擋墻采用扭曲面平順銜接、表孔消力池內(nèi)設(shè)置消力墩等措施,取得了較好的效果.

針對(duì)雜木寺水電站樞紐布置、泄水建筑物進(jìn)口及消能工的體型優(yōu)化、庫(kù)區(qū)拉沙以及下游河道的消能防沖等問(wèn)題進(jìn)行了41個(gè)方案的試驗(yàn)研究和論證分析,通過(guò)在電站進(jìn)口加設(shè)導(dǎo)沙坎、在泄洪沖沙閘末端加設(shè)小挑坎以及在消力池右邊墻出口段加設(shè)導(dǎo)流墩等措施,較好地解決了庫(kù)區(qū)拉沙問(wèn)題及樞紐的泄洪消能問(wèn)題。提出的推薦方案具有體型簡(jiǎn)單,易于施工,操作靈活、工程量小、下游河道沖刷較淺等優(yōu)點(diǎn),達(dá)到了泄洪消能試驗(yàn)的目的,滿足了設(shè)計(jì)要求,并被應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)中。

泥沙的淤積,是水庫(kù)、電站非常關(guān)心的問(wèn)題。根據(jù)實(shí)測(cè)泥沙資料,按沙量平衡原理計(jì)算麻石庫(kù)區(qū)的泥沙淤積情況,現(xiàn)介紹如下。麻石電站位于都柳江和潯江的匯合口下游26.8公里處的融江河段上(見(jiàn)圖1),以發(fā)電為主。總庫(kù)容2.7億米~3,有效庫(kù)容0.6億米~3,庫(kù)區(qū)集水面積19940平方公里,水庫(kù)上下游均設(shè)有水文站。一、水文站分布情況(一)入庫(kù)站:1.涌尾站位于都柳江下游,集水面

博斯坦水庫(kù)工程水工模型試驗(yàn)按重力相似準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì).根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)要求,水工試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑檎龖B(tài)模型.通過(guò)試驗(yàn),改進(jìn)原設(shè)計(jì)方案的表孔溢洪洞設(shè)計(jì),取消隔墻,加長(zhǎng)收縮距離,減小收縮角度,將斜井坡度調(diào)整變緩,將反弧半徑適當(dāng)加大,降低消力池底板高程.

對(duì)上海市水源基地的青草沙供水泵站工程進(jìn)行了流道的優(yōu)化水力設(shè)計(jì)、水力模型選擇和泵裝置的模型試驗(yàn)。介紹了模型試驗(yàn)的試驗(yàn)系統(tǒng)、試驗(yàn)準(zhǔn)則和4個(gè)水力模型的試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果表明:全調(diào)節(jié)混流泵模型性能最優(yōu),在設(shè)計(jì)揚(yáng)程5.8m時(shí)處于高效區(qū),葉片角度-2°時(shí)模型效率高于79.5%,原型流量34.6m3/s,在最不利運(yùn)行條件(零揚(yáng)程)下,臨界汽蝕余量小于10m,滿足工程設(shè)計(jì)要求,且能安全可靠并高效運(yùn)行,推薦采用。

博斯坦水庫(kù)工程水工模型試驗(yàn)按重力相似準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)要求,水工試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑檎龖B(tài)模型。通過(guò)試驗(yàn),改進(jìn)原設(shè)計(jì)方案的表孔溢洪洞設(shè)計(jì),取消隔墻,加長(zhǎng)收縮距離,減小收縮角度,將斜井坡度調(diào)整變緩,將反弧半徑適當(dāng)加大,降低消力池底板高程。

新疆南疆地區(qū)水庫(kù)由于建庫(kù)初期蓄水運(yùn)行,庫(kù)容快速淤損,雖然改變了運(yùn)用方式,庫(kù)區(qū)仍淤積嚴(yán)重。本文以水流運(yùn)動(dòng)方程及經(jīng)過(guò)作者修正的泥沙運(yùn)動(dòng)方程為基礎(chǔ),同時(shí)引入與實(shí)測(cè)資料相符合的水流協(xié)沙力、動(dòng)床阻力、泥沙級(jí)配等計(jì)算公式作為補(bǔ)充方程,構(gòu)造出新疆卡拉貝利水庫(kù)庫(kù)區(qū)泥沙淤積一維數(shù)學(xué)模型。然后,采用清華大學(xué)一維懸移質(zhì)不平衡輸沙數(shù)學(xué)模型重新進(jìn)行了模型分析驗(yàn)證計(jì)算。其結(jié)果表明,該模型能很好地模擬新疆南疆地區(qū)河道的輸沙特性及河床變形規(guī)律。

物理模型試驗(yàn)是研究具有潮流影響的電廠溫排水和工程海域泥沙沖淤變化的有力工具,通過(guò)物理模型試驗(yàn),揭示了印尼百通電廠工程區(qū)域冷卻水?dāng)U散規(guī)律及取排水口泥沙沖淤變化特征等,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案并提出了合理化建議,為工程設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù)。

通過(guò)對(duì)烏魯瓦提水庫(kù)近泥沙觀測(cè)資料的分析,根據(jù)烏魯瓦提水庫(kù)泥沙的淤積特點(diǎn),分析預(yù)測(cè)烏魯瓦提水庫(kù)泥沙淤積的發(fā)展趨勢(shì),為研究多泥沙河流山區(qū)型水庫(kù)淤積特性和水庫(kù)綜合調(diào)度運(yùn)用提供借鑒與參考。

汾河水庫(kù)是山西省最大的水庫(kù),也是省城太原市最重要的供水水源。分析水庫(kù)淤積特征及原因,可以為進(jìn)一步加強(qiáng)水庫(kù)管理提供科學(xué)依據(jù)。對(duì)汾河水庫(kù)1962~2008年淤積情況分析表明:水庫(kù)淤積量總體呈減小趨勢(shì),汛期降水量和來(lái)水量是造成水庫(kù)淤積的主要原因,水土保持措施的實(shí)施對(duì)減小水庫(kù)淤積具有重要作用。

為分析白石水庫(kù)泥沙淤積影響因子并準(zhǔn)確計(jì)算各因子的影響程度,定性分析了白石水庫(kù)水沙情況,獲取了泥沙淤積的主要影響因子;再依據(jù)2001～2008年白石水庫(kù)水沙資料,采用偏最小二乘法建立模型,定量計(jì)算各影響因子對(duì)水庫(kù)泥沙淤積的影響程度,采用灰色關(guān)聯(lián)度法驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果。結(jié)果表明,影響白石水庫(kù)泥沙淤積的主要因子及其影響程度為平均流量35.26%、汛期降水量30.66%、入庫(kù)水量15.31%、出庫(kù)水量12.52%、平均輸沙率3.55%、最大流量2.65%和平均含沙量0.05%。