黄河下游河道平衡输沙的沙量阈值研究

考虑黄河未来可能的水资源条件,以及生态保护、经济社会发展多目标对水量年内过程分布需求,根据黄河下游水沙资料、河道冲淤资料,采用实测资料分析、公式计算、数学模型模拟等多种方法研究了有利于黄河下游河流生态良性维持的平衡输沙的沙量阈值。未来进入黄河下游的年来水量为250亿m~3左右,实测资料分析和公式计算表明,未来较小的平衡输沙阈值为2.0～2.2亿t。数学模型计算在小浪底水库等现有工程联合调控作用下黄河下游平衡输沙的临界沙量为2.5亿t。中游古贤水库建成后和小浪底水库联合调度,可以进一步提高汛期的输沙效率,平衡输沙的沙量阈值可进一步提高。研究成果对黄河下游治理具有重要意义,可为黄河泥沙处置措施优化提供技术支撑。     

LARGE EDDY SIMULATION OF OPEN CHANNEL FLOWS WITH NONSUBMERGED VEGETATION

Results of several Large Eddy Simulations (LES) of open channel flows with non-submerged vegetation are presented in this article. It is shown that the vegetation can make the flow structure in the mainstream direction uniform for both supercritical and subcritical flows. For subcritical flows, the LES results of the ensemble-average of time-averaged velocity distributions at four vertical sections around a single plant are in good agreement with measurements. The velocity sees double peaks at the upper and lower positions of flows. For supercritical flows, the ensemble-average velocities see some discrepancy between LES and measurement results. Some secondary flow eddies appear near the single plant, and they just locate in the positions of the double peaks in stream-wise velocity profiles. It is also found that the vegetation drag coefficient deceases as the Froude number increases.     

黄河下游水沙突变特征分析

河川径流是黄河流域最主要的水资源,1950年以来黄河下游水沙量总体呈递减趋势。由于水资源在黄河下游社会经济发展中占有十分重要的地位,因此有必要了解黄河下游来水来沙的变化趋势。水文循环、自然条件的剧烈变化和流域内人类活动的影响通常会引起流域水文系统运行方式的改变,进而使径流序列发生变异,呈现出阶段性特征,并且变异前和变异后的水文序列总体分布发生显著改变。了解和诊断径流序列的变化规律,对水文分析、模拟和预测中统计方法的选择以及制定防洪减灾对策和水环境治理措施都具有重要意义。掌握黄河下游来水来沙变化趋势及变异成因是黄河下游水资源合理开发利用及水沙调节的关键。本文使用非参数统计方法、Mann-Kendall趋势检验方法和Pettitt变点检测方法对黄河下游5个水文站的年来水量与年来沙量系列分别进行了趋势检测及变异点检测。研究结果显示,黄河下游年来水量与年输沙量一级变点均出现在1985年,变异成因主要为气候变化及龙羊峡等水利工程建设运行。年来水量与年输沙量二级变点出现的年份不完全一致,5个水文站年输沙量系列的二级突变点为1996年,年输沙量系列突变时间晚于年来水量序列突变的时间,并且年输沙量系列的突变规律性较好,三门峡水库、刘家峡水库及小浪底水库的建设运行是二级变点出现的主要因素。     

三里坪大坝两岸工程地质特征差异分析

三里坪水电站大坝为建造在复杂构造背景下的碾压混凝土双曲拱坝,大坝两岸工程地质特征差异明显,主要表现为大坝左右两岸断层和裂隙的组合形式有明显差异,设计及施工中需针对大坝两岸差异性工程地质缺陷采取不同的应对方案。简要介绍了三里坪水电站复杂构造背景下的大坝工程地质特征,并据此对左岸底滑面和右岸侧滑面作了地质模型概化。分析结果给坝肩抗滑稳定计算提供了理论依据。     

锦屏水电站专用公路滑坡微型钢管桩的内力计算

利用横向约束的弹性地基梁理论,结合锦屏水电站对外专用公路滑坡工程,采用反算法,计算微型桩群所能提供的具体内力,从而得到抗滑推力的具体值。该滑坡采用微型钢管桩和预应力锚索联合加固模式达到了预期的效果。     

油气田区承压含水层地下水污染机理及其脆弱性评价

根据研究区地质构造及水文地质概况，分析了研究区承压含水层地下水有机污染的机理，建立了针对该地区承压含水层地下水污染脆弱性评价指标体系，并应用神经网络技术作为评价体系中参数的赋权方法；由ANN与GIS耦合技术得到的研究区承压含水层地下水污染脆弱性区划图比较好地符合研究区的实际情况。     

飞云江下游河道采沙位置的确定及其对防洪影响的分析

通过对飞云江下游河段河床演变规律和来水来沙情况的综合分析,提出了飞云江下游河段适宜的采沙位置和规模,并计算分析了采沙对洪水位及堤防冲刷的影响,认为飞云江下游河段合理采沙不会对该河段构成不利影响。     

低含水W/O乳化液电脱水实验研究

针对低含水W/O型乳化液,通过高压脉冲电脱水实验,对影响脱水过程的关键因素进行了实验研究,绘制了不同电场参数下的电流曲线与脱水效率曲线。实验是在直径80 cm的圆筒脱水器中进行的。实验结果显示了与高含水时不同的电流特征。作为辅助手段,通过三目显微镜与成像系统对电场中微小水滴的运动进行了观察,还观察和分析了电极附近水滴在电泳力作用下的运动。     

大型行蓄洪区洪水演进数值模拟与三维可视化技术

本文以淮河临淮岗洪水控制工程为例，对行蓄洪区GIS数据库建设、洪水演进数值模拟、洪水演进动态显示、洪水预报及洪水调度、行蓄洪经济损失评估等进行了研究，并在三维GIS软件VrMap2.0 SDK平台下开发了一套大型行蓄洪区防洪减灾决策支持系统软件，实现了防洪工程枢纽建筑物及其场景编辑、浏览、地物属性查询及电子沙盘模拟、防洪调度数值模拟、洪水淹没过程显示、水流场信息查询、闸门运行状态监控、分类财产损失评估、财产受损残余状况、建筑物破坏程度直观表现的功能。     

复式断面河槽流速横向分布及其对滩唇形成的影响

通过对水流微小控制体进行受力分析,建立了复式断面流速横向分布模型,该模型考虑了侧向副流惯性力的影响。采用实验资料对该模型进行检验,模型计算值与实测值符合较好。运用该模型计算了不同条件下复式断面流速和挟沙力的横向分布,并定量分析了横向分布特性对滩唇形成的影响。分析表明,水流漫滩时,复式断面的横向挟沙力变幅较大,尤其是在主槽和河漫滩交界处,挟沙力减小迅速,而含沙量减小相对较小,泥沙发生淤积,容易形成滩唇。单从水流挟沙力角度考虑,水流漫滩后水深越小、滩槽的糙率差越大,越容易形成滩唇。