小浪底水庫(kù)攔沙初期水庫(kù)泥沙研究

前言

　　黃河小浪底水利樞紐是一座以防洪（包括防凌）、減淤為主，兼顧供水、灌溉、發(fā)電，除害興利，綜合利用的樞紐工程，在黃河治理開(kāi)發(fā)的總體布局中具有重要的戰(zhàn)略地位，是黃河治理開(kāi)發(fā)整體規(guī)劃中的關(guān)鍵工程。　　由于小浪底水庫(kù)是修建于多沙河流上的大型水流樞紐，工程所面臨的問(wèn)題極為復(fù)雜。小浪底水庫(kù)工程規(guī)劃自1954年，至1994年工程開(kāi)工，歷時(shí)40余年。期間經(jīng)歷了從最初擬定的以發(fā)電為主的徑流電站，至一級(jí)和二級(jí)開(kāi)發(fā)方案的比較論證；進(jìn)行了水庫(kù)一次抬高水位蓄水?dāng)r沙運(yùn)用和逐步抬高水位攔粗排細(xì)運(yùn)用方案比較；完成了工程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的研究和初步設(shè)計(jì)至招標(biāo)設(shè)計(jì)階段的工程規(guī)劃?！　⌒±说姿畮?kù)于1994年9月開(kāi)工建設(shè)，1997年10月截流，1999年10月開(kāi)始蓄水，截至2006年10月已運(yùn)用了7年。在工程施工期圍繞工程建成后如何進(jìn)行實(shí)際操作和運(yùn)用進(jìn)行了大量的研究工作。期間，項(xiàng)目組修建了小浪底庫(kù)區(qū)整體河工動(dòng)床模型，研究了在設(shè)計(jì)的水沙條件及擬定的水庫(kù)調(diào)度方案下，庫(kù)區(qū)泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律、排沙特性、河床縱橫剖面形態(tài)變化及庫(kù)容變化過(guò)程；建立了庫(kù)區(qū)準(zhǔn)二維泥沙數(shù)學(xué)模型，并基于非恒定異重流運(yùn)動(dòng)方程等理論成果，以及小浪底水庫(kù)物理模型反映出的物理圖形進(jìn)一步完善了數(shù)學(xué)模型；數(shù)學(xué)模型計(jì)算與物理模型試驗(yàn)研究相結(jié)合，互相補(bǔ)充，互為印證，為選擇水庫(kù)最優(yōu)運(yùn)用方式提供了重要的科學(xué)依據(jù)。水庫(kù)投入運(yùn)用以來(lái)，針對(duì)異重流輸移規(guī)律進(jìn)行了大量應(yīng)用基礎(chǔ)研究，提出可定量描述異重流排沙的臨界指標(biāo)及其阻力、傳播時(shí)間、干支流倒灌、不同水沙組合條件下異重流運(yùn)行速度與排沙效果的表達(dá)式；基于異重流研究成果，編制歷年調(diào)水調(diào)沙人工塑造異重流預(yù)案，并應(yīng)用于調(diào)水調(diào)沙實(shí)施過(guò)程，為成功塑造異重流奠定了基礎(chǔ)。小浪底水庫(kù)運(yùn)用以來(lái)不斷跟蹤研究，不僅檢驗(yàn)了以往研究成果的正確合理性，而且進(jìn)一步深化了水庫(kù)泥沙輸移規(guī)律的認(rèn)識(shí)?！　≡摮晒琼?xiàng)目組在小浪底水庫(kù)施工期及水庫(kù)投入運(yùn)用以來(lái)所進(jìn)行的滾動(dòng)研究成果的集成與凝練?；A(chǔ)性研究成果如多沙河流水庫(kù)模型相似律，使多沙河流水庫(kù)模型相似律的理論更趨于合理化和規(guī)范化，并在三門(mén)峽、小浪底、東莊等多沙河流水庫(kù)模型中得到了應(yīng)用與檢驗(yàn)。應(yīng)用性研究成果直接服務(wù)于小浪底水庫(kù)的優(yōu)化調(diào)度，為水庫(kù)充分發(fā)揮其綜合利用效益做出了貢獻(xiàn)，具有很大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)集成與凝練了在小浪底水庫(kù)施工期及水庫(kù)投入運(yùn)用以來(lái)所進(jìn)行的滾動(dòng)研究成果，共分7章。第l章，綜合介紹了小浪底水庫(kù)的概況及取得的研究成果；第2～5章介紹了多沙河流水庫(kù)泥沙實(shí)體模型及數(shù)學(xué)模型，包括多沙河流水庫(kù)模型相似律研究現(xiàn)狀、異重流運(yùn)動(dòng)方程及相似條件推導(dǎo)、多沙河流水庫(kù)泥沙模型相似律、實(shí)體模型的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、2000年水庫(kù)運(yùn)用方式試驗(yàn)研究、水庫(kù)運(yùn)用方式試驗(yàn)研究、小浪底水庫(kù)運(yùn)用初期數(shù)值模擬研究；第6、7章介紹了小浪底水庫(kù)實(shí)況分析及其對(duì)研究成果的驗(yàn)證和水庫(kù)異重流的研究及應(yīng)用，包括庫(kù)區(qū)排沙特性、庫(kù)區(qū)淤積形態(tài)及庫(kù)容變化、異重流基本規(guī)律研究、塑造與利用?！　”緯?shū)是一部涉及水力學(xué)、河流動(dòng)力學(xué)、河流模擬技術(shù)等學(xué)科的科技專(zhuān)著，可供廣大治黃工作者、河流泥沙研究人員及大專(zhuān)院校有關(guān)專(zhuān)業(yè)師生參考使用。

書(shū)籍目錄

第1章  概  述　1.1  工程概況　1.2  工程規(guī)劃主要研究成果綜述　1.3  項(xiàng)目背景及意義　1.4  項(xiàng)目主要內(nèi)容　1.5  取得的主要研究成果第2章  多沙河流水庫(kù)泥沙模型相似律　2.1  多沙河流水庫(kù)泥沙模型相似律研究現(xiàn)狀　2.2  異重流運(yùn)動(dòng)方程及相似條件推導(dǎo)　2.3  多沙河流水庫(kù)泥沙模型相似律　2.4  小  結(jié)第3章  小浪底水庫(kù)模型設(shè)計(jì)及驗(yàn)證  3.1  模型設(shè)計(jì)  3.2  模型驗(yàn)證  3.3  小  結(jié)第4章  小浪底水庫(kù)攔沙初期模型試驗(yàn)研究  4.1  2000年水庫(kù)運(yùn)用方式試驗(yàn)研究  4.2  水庫(kù)運(yùn)用方式試驗(yàn)研究  4.3  小  結(jié)第5章  小浪底水庫(kù)運(yùn)用初期數(shù)值模擬研究  5.1  基本方程  5.2  關(guān)鍵問(wèn)題研究及處理  5.3  數(shù)值方法  5.4  模型驗(yàn)證  5.5  小浪底水庫(kù)初期運(yùn)用方式模擬  5.6  小  結(jié)第6章  小浪底水庫(kù)實(shí)況分析及其對(duì)研究成果的驗(yàn)證  6.1  庫(kù)區(qū)的排沙特性  6.2  庫(kù)區(qū)淤積形態(tài)及庫(kù)容變化  6.3  預(yù)測(cè)研究成果合理性分析  6.4  小  結(jié)第7章　水庫(kù)異重流的研究及應(yīng)用　7.1　異重流基本規(guī)律研究　7.2　異重流的塑造與利用　7.3　小　結(jié)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.5 取得的主要研究成果　　1.5.1 多沙水庫(kù)泥沙動(dòng)床模型相似理論及模型設(shè)計(jì)　　本書(shū)系統(tǒng)地分析總結(jié)了水庫(kù)模型相似理論和設(shè)計(jì)方法，廣泛地吸取國(guó)內(nèi)模型相似理論和設(shè)計(jì)方法的原理和經(jīng)驗(yàn)，以及泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)和河床演變學(xué)的最新成果，針對(duì)黃河含沙量變幅大、河床沖淤變化迅速，以及水庫(kù)排沙的多樣性（明流、異重流等），提出了比較完善的小浪底庫(kù)區(qū)泥沙動(dòng)床模型設(shè)計(jì)方法；針對(duì)多沙河流水庫(kù)異重流相似問(wèn)題研究有所突破與進(jìn)展。　　通過(guò)三門(mén)峽和小浪底水庫(kù)的實(shí)測(cè)資料進(jìn)行了系統(tǒng)、科學(xué)的驗(yàn)證試驗(yàn)，可以基本滿(mǎn)足在不同含沙量條件下河床沖刷相似和淤積相似，同時(shí)滿(mǎn)足水庫(kù)明流排沙和異重流排沙相似，可以保證試驗(yàn)成果的可靠性?！　?.5.2小浪底水庫(kù)初期不同運(yùn)用方式的試驗(yàn)研究　　小浪底庫(kù)區(qū)模型對(duì)小浪底水庫(kù)初期運(yùn)用和2000年水庫(kù)不同運(yùn)用方式的試驗(yàn)研究提出了水庫(kù)不同運(yùn)用方式下庫(kù)區(qū)泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律、排沙特征、河床縱橫剖面形態(tài)及庫(kù)容變化的影響，得出以下重要結(jié)論?！　。?）庫(kù)區(qū)干流淤積形態(tài)。水庫(kù)運(yùn)用初期干流淤積為三角洲，隨著水庫(kù)運(yùn)用時(shí)間的延長(zhǎng)，三角洲不斷向下游推進(jìn)。三角洲洲面形成相對(duì)穩(wěn)定的河槽，河槽寬一般為400～500 m。在HH32～HH36斷面之間，由于河谷較寬，加之非汛期的淤積，河勢(shì)不穩(wěn)定，一旦形成穩(wěn)定的灘槽后，基本上不發(fā)生大的變化?！　。?）水庫(kù)排沙特性。水庫(kù)運(yùn)用初期基本上是異重流排沙，異重流潛入點(diǎn)一般位于三角洲頂點(diǎn)下游的前坡段，隨入庫(kù)流量的大小或庫(kù)水位的升降而變動(dòng)，其潛入條件基本符合一般規(guī)律。異重流潛入后有足夠的能量，可運(yùn)行至壩前，并排泄出庫(kù)。異重流淤積段，基本上是等厚淤積，壩前段淤積縱剖面接近水平?！　。?）庫(kù)區(qū)支流淤積特點(diǎn)。庫(kù)區(qū)支流主要為干流倒灌淤積，位于干流三角洲洲面上的支流，在口門(mén)處形成攔門(mén)沙，攔門(mén)沙頂部的高程與干流灘面銜接，向支流內(nèi)形成倒坡。隨著干流水位的下降或升高，支流溝口的攔門(mén)沙可被沖出小河槽或因干流渾水的倒灌而淤積。位于干流異重流淤積段的支流溝口，基本為水平淤積?！　。?）庫(kù)區(qū)淤積泥沙粒徑分布特點(diǎn)。在三角洲淤積段，淤積泥沙粒徑有沿程變細(xì)的趨勢(shì)，沿垂向不存在趨勢(shì)性的變化，在異重流淤積段及壩前淤積段無(wú)明顯的分選現(xiàn)象。　?。?）水庫(kù)降水沖刷特性。概化試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)入庫(kù)流量較大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、壩前水位驟降時(shí)，庫(kù)區(qū)初期淤積形成的河槽會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的沖刷下切，隨之灘地會(huì)出現(xiàn)滑塌現(xiàn)象，與野外觀(guān)測(cè)現(xiàn)象一致。 　　……

編輯推薦

　　《小浪底水庫(kù)攔沙初期水庫(kù)泥沙研究》是一部涉及水力學(xué)、河流動(dòng)力學(xué)、河流模擬技術(shù)等學(xué)科的科技專(zhuān)著，可供廣大治黃工作者、河流泥沙研究人員及大專(zhuān)院校有關(guān)專(zhuān)業(yè)師生參考使用。

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    小浪底水庫(kù)攔沙初期水庫(kù)泥沙研究 PDF格式下載

---