平原細(xì)沙河流泥沙模型相似準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)方法

多泥沙河流運(yùn)行的水電站均存在水輪機(jī)磨蝕的問題。為了尋求可行的措施以減少水輪機(jī)的泥沙磨蝕、改善機(jī)組運(yùn)行條件、延長檢修周期和提高水電站的經(jīng)濟(jì)效益,在實(shí)地調(diào)研的基礎(chǔ)上,分別從泥沙特性、建筑物及機(jī)組設(shè)計(jì)、運(yùn)行條件等方面造成水輪機(jī)磨蝕的因素進(jìn)行了分析,提出了優(yōu)化水輪機(jī)設(shè)計(jì)、提高調(diào)度和運(yùn)行合理性、加強(qiáng)狀態(tài)檢修和水輪機(jī)過流部件防護(hù)等改善泥沙磨蝕的手段和措施,對(duì)減輕水輪機(jī)磨蝕程度、延長機(jī)組運(yùn)行壽命有一定的參考意義。

通過對(duì)修建于黃河中游的萬家寨水利樞紐和三門峽水利樞紐的研究,對(duì)多泥沙河流水利樞紐的排沙設(shè)計(jì)和擔(dān)負(fù)著主要排沙任務(wù)的泄流排沙建筑物的設(shè)計(jì)提出了建議,并認(rèn)為蓄清排渾等合適的運(yùn)行方式、足夠的泄流規(guī)模、合理的泄流曲線和經(jīng)久耐用的抗磨層等是工程成功的關(guān)鍵。

針對(duì)多泥沙河流水輪機(jī)磨損嚴(yán)重的問題,從理論上對(duì)水輪機(jī)的失效分期進(jìn)行了分析,然后從實(shí)踐上詳細(xì)分析了多泥沙河流水輪機(jī)成功改造的案例,并進(jìn)行了總結(jié),供研究多泥沙河流水輪機(jī)磨蝕問題借鑒和參考。

根據(jù)黃河上已建工程的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)和工程設(shè)計(jì)的實(shí)踐,分析了泄水建筑物進(jìn)口的淤堵民政部和淤堵帶來的危害,提出了如下的多泥沙河流泄水建筑物進(jìn)口防淤堵措施;進(jìn)口采用集中布置,進(jìn)口采用分層布置,采用多孔口、小尺寸的進(jìn)口型式,在進(jìn)口前設(shè)置攔沙坎,控制進(jìn)口淤2沙高度,使死水位時(shí)具有一定的流規(guī)模,防止庫水位猛漲猛和輪流開啟泄水也等。

為了了解淮河流域近年來水土流失的特點(diǎn),分析造成水土流失的主導(dǎo)因素,本文采用黑林水文站12年的降水、徑流及泥沙資料,根據(jù)流域水土保持與河流泥沙分布情況相關(guān)性,通過分析降水量與徑流量及徑流量與含沙量之間的相互關(guān)系,總結(jié)了流域水土流失特點(diǎn)及造成水土流失的主要原因,結(jié)果表明近年來生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)等人為因素是造成流域內(nèi)水土流失的主要因素,以期為流域今后水土保持工作重點(diǎn)提供參考依據(jù)。

根據(jù)黃河輸沙量等觀測(cè)資料,提出了一個(gè)簡(jiǎn)便的用于計(jì)算流域水庫攔截泥沙量的公式。據(jù)對(duì)1950—2003年黃河流域水庫攔截的泥沙量進(jìn)行計(jì)算,54年來攔截的泥沙總量為196億t,其中大約有70%的泥沙分布在三門峽和小浪底水庫庫區(qū)。研究指出,對(duì)現(xiàn)有黃河干流控制性水庫制定科學(xué)的調(diào)水調(diào)沙方案,對(duì)在建和擬建的水庫采取積極的調(diào)水調(diào)沙設(shè)計(jì),制定黃河流域系統(tǒng)的水沙調(diào)配總體方案,將有利于解決黃河下游和三角洲地區(qū)與水沙有關(guān)的一系列環(huán)境問題。

為全面掌握珠江河口泥沙運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,優(yōu)化河口重大工程方案布置,在宏觀分析珠江河口伶仃洋、磨刀門和黃茅海泥沙運(yùn)動(dòng)主要特征的基礎(chǔ)上,研究了該3個(gè)區(qū)域泥沙模擬試驗(yàn)面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題;重點(diǎn)研究珠江河口整體物理模型泥沙試驗(yàn)中的分區(qū)模擬、模型沙選擇、關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)等核心技術(shù),結(jié)合多年來科研生產(chǎn)和模型運(yùn)用的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出珠江河口整體物理模型泥沙試驗(yàn)方法。最后,以近年來珠江河口的重大涉水工程——港珠澳大橋工程為例予以了進(jìn)一步說明。

為全面掌握珠江河口泥沙運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,優(yōu)化河口重大工程方案布置,在宏觀分析珠江河口伶仃洋、磨刀門和黃茅海泥沙運(yùn)動(dòng)主要特征的基礎(chǔ)上,研究了該3個(gè)區(qū)域泥沙模擬試驗(yàn)面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題;重點(diǎn)研究珠江河口整體物理模型泥沙試驗(yàn)中的分區(qū)模擬、模型沙選擇、關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)等核心技術(shù),結(jié)合多年來科研生產(chǎn)和模型運(yùn)用的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出珠江河口整體物理模型泥沙試驗(yàn)方法.最后,以近年來珠江河口的重大涉水工程——港珠澳大橋工程為例予以了進(jìn)一步說明.

由于水管單位現(xiàn)行財(cái)務(wù)制度中,沒有對(duì)多泥沙淤積嚴(yán)重的河道工程固定資產(chǎn)的折舊年限作出具體規(guī)定,以致在實(shí)際工作中無章可循。為探討淤積河道的水利工程固定資產(chǎn)折舊年限,本文從分析黃河因河道淤積引起水位升高的情況出發(fā),研究探討河道工程的實(shí)際使用期,從而確定固定資產(chǎn)的折舊年限,以滿足當(dāng)前實(shí)際工作的需要。

川西河流多沙。位于涪江上某樞紐在一急彎下口修建攔河閘及電站取水口,須對(duì)泄水建筑物的泄流能力、拉沙效果、沖沙效果進(jìn)行模型試驗(yàn),以驗(yàn)證首部樞紐布置及泄水建筑物設(shè)計(jì)的合理性。模型試驗(yàn)結(jié)果表明:原樞紐布置滿足泄洪要求,但排沙效果不佳。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)樞紐布置進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整,重新進(jìn)行排沙模型試驗(yàn)。證明排沙效果良好。

山區(qū)多泥沙河流水電站首部樞紐布置設(shè)計(jì)——文章結(jié)合四川某水電站工程首部樞紐布置設(shè)計(jì)，總結(jié)了山區(qū)多泥沙河流水電站工程首部樞紐布置可能遇到的一些特有的問題，從而較為系統(tǒng)地介紹了其設(shè)計(jì)中的一些主要問題，旨在為在建、待建類似工程首部樞紐布置設(shè)計(jì)及研究提...

針對(duì)多沙河流水電站水輪機(jī)的特點(diǎn),引入新結(jié)構(gòu)、新工藝新方法、新材料,可以效提高機(jī)組綜合效率,減輕多泥沙河流水電站的磨蝕,提高多泥沙河流水電站機(jī)組穩(wěn)定性。

對(duì)巴基斯坦某多泥沙河流上建設(shè)的引水發(fā)電樞紐的引水防沙問題展開研究,模擬了沉砂池的效率。提出\"以庫代池\

利用混沌映射的遍歷性和實(shí)編碼遺傳算法的全局優(yōu)化性，通過在遺傳進(jìn)化過程中加入混沌變異操作，在變量的定義域內(nèi)投放大量的混沌初始群體，在實(shí)編碼遺傳算法進(jìn)化過程中加入單純形法學(xué)習(xí)算子，建立了一種新的混沌高效遺傳算法（chaoshigherefficientgeneticalgofithra，chega）。應(yīng)用該法對(duì)3個(gè)非線性、高維、多峰值測(cè)試函數(shù)進(jìn)行了仿真，在收斂速度和全局優(yōu)化方面好于現(xiàn)有的簡(jiǎn)單遺傳算法和改進(jìn)的遺傳算法。

針對(duì)已建成的zjkf項(xiàng)目一期工程存在水輪機(jī)運(yùn)行不能滿足穩(wěn)定運(yùn)行要求的情況,業(yè)主在二期工程建設(shè)時(shí),確定對(duì)二期工程水輪機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行研究;從水輪機(jī)比轉(zhuǎn)速的選擇著手,通過調(diào)研、數(shù)學(xué)計(jì)算和論證分析等方法對(duì)新舊機(jī)型進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,確定選用hla351型水輪機(jī)。研究表明,結(jié)合水輪機(jī)結(jié)構(gòu)及其過流部件材質(zhì)的選用,低比轉(zhuǎn)速的hla351型水輪機(jī)可以改善二期工程水輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性、抗泥沙磨蝕性和效率,提高zjkf項(xiàng)目的投資效益。該項(xiàng)研究可為多泥沙河流高水頭水輪機(jī)的選擇提供有益參考。

本研究以黃土高原粗泥沙集中來源區(qū)面積最大且連續(xù)的區(qū)域(即北起皇甫川流域南至佳蘆河流域地區(qū))為研究對(duì)象,以1960~1999年為研究時(shí)段,分析了該區(qū)內(nèi)水沙變化特征。結(jié)果表明:降水變化的作用和人類活動(dòng)的影響已交叉融合在一起,使得該區(qū)降雨量、徑流量、輸沙量呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)。在同一時(shí)段內(nèi),皇甫川流域的降雨損失量最大,而禿尾河流域的降雨損失量最小。40年間皇甫川和佳蘆河流域的洪峰和沙峰出現(xiàn)的月份基本上吻合,而孤山川、窟野河和禿尾河流域的輸沙量最大的月份同時(shí)或滯后于徑流量最大的月份。孤山川流域的水沙異源,長時(shí)段序列又進(jìn)一步掩蓋了其水沙關(guān)系,使得該流域的水沙關(guān)系較差,其余4條流域的水沙關(guān)系較好,且呈正相關(guān)增長趨勢(shì)。

排沙洞進(jìn)口泥沙淤積問題的研究至關(guān)重要,它直接影響著水庫的安全運(yùn)行、效益發(fā)揮和使用壽命。文中以張峰水庫泄洪排沙洞進(jìn)口泥沙沖淤問題為背景,采用三維數(shù)學(xué)模型,模擬洞前附近的流場(chǎng),求出了洞前淤積形態(tài),并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了合理性分析,經(jīng)濟(jì)、快速地為工程規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了必要的依據(jù)。

根據(jù)黃河上已建工程的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)和工程設(shè)計(jì)的實(shí)踐,分析了泄水建筑物進(jìn)口的淤堵民政部和淤堵帶來的危害,提出了如下的多泥沙河流泄水建筑物進(jìn)口防淤堵措施;進(jìn)口采用集中布置,進(jìn)口采用分層布置,采用多孔口、小尺寸的進(jìn)口型式,在進(jìn)口前設(shè)置攔沙坎,控制進(jìn)口淤2沙高度,使死水位時(shí)具有一定的流規(guī)模,防止庫水位猛漲猛和輪流開啟泄水也等。

在對(duì)葉爾羌河流域的泥沙淤積規(guī)律進(jìn)行研究時(shí),主要從淤積河段特性、河道水文特性、輸沙量特征等方面展開分析.基于泥沙淤積規(guī)律,制定合理挖沙方案,并重點(diǎn)討論清淤施工工藝,對(duì)改善水利工程清淤實(shí)效有參考價(jià)值.

近幾年來,我國加大投資修建農(nóng)村飲水安全工程,解決了大量農(nóng)村人口的飲水安全問題。結(jié)合甘肅省靜寧縣三合中溝農(nóng)村飲水工程的水源情況,提出集水井在多泥沙河道中的取水方案,以解決區(qū)域的供水問題,提高水資源的利用率。

陽霞河位于輪臺(tái)縣陽霞鎮(zhèn)境內(nèi),發(fā)源于南天山支脈科克鐵克山南坡.陽霞河流域懸移質(zhì)泥沙主要來源于徑流形成區(qū),洪水泥沙導(dǎo)致陽霞河河床頻繁變遷,對(duì)沿河水利工程構(gòu)成極大的威脅.由于陽霞河流域無泥沙觀測(cè)資料,迪那河水文站與陽霞河流域同屬相同氣候區(qū),將其作為參證站,基于多年水文資料,對(duì)陽霞河泥沙來源和輸沙量的年內(nèi)分配、年際變化、徑流量和輸沙量關(guān)系以及泥沙形成原因及防治途徑等方面水文特性進(jìn)行分析.通過對(duì)陽霞河年懸移質(zhì)輸沙量的估算,借用流域輸沙模數(shù)推求設(shè)計(jì)流域工程場(chǎng)址處的多年平均懸移質(zhì)輸沙量.估算出陽霞河引水樞紐斷面處多年平均輸沙量為89.63×104t,其多年平均年輸沙總量為107.56×104t.

為了綜合利用黃河淤積泥沙,分析了泥沙粒度、礦物和化學(xué)組成、重金屬溶出濃度。通過對(duì)黃河下游泥沙進(jìn)行水熱固化,初步探討了添加物對(duì)固化樣品強(qiáng)度的影響以及其硬化機(jī)理。結(jié)果表明,黃河上、中、下游以及表層和下層(1m)泥沙的粒度細(xì)且均一、組分亦無大的變化,泥沙重金屬的溶出濃度滿足國家土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。水熱固化樣品抗彎強(qiáng)度可達(dá)17mpa,固化體強(qiáng)度增加的主要原因是托勃莫來石晶相的生成。