泥沙冲淤

摘要： 海涂围垦工程对周边水动力、泥沙冲淤以及生态环境有较大影响。文章采用MIKE21水动力模块对舟山绿色石化围垦工程前后的水动力变化进行对比分析,并结合经验公式对泥沙冲淤进行了详细研究。结果表明,该工程海域整体潮流运动以往复流为主,围垦工程设计以顺应潮流运动方向为指导,工程前后大范围的流场改变较小,仅在工程周边受岸线改变的小范围区域内流速流向有较大改变,工程后流速变化的极个别区域因受挑流作用,最高差值控制在0.4 m/s内,较工程前流速变化率在35%左右,大范围的流速变化值为0.03~0.12 m/s,较工程前流速变化幅度在6%~12%,表明工程建设对流速变化明显的影响范围有限;受工程附近流速变化影响,淤积区域主要集中在围堤前沿、东南和西北两侧的涨落潮流的流影区以及围堤之间拐角处和围堤与岛屿所形成的半封闭水域内,冲刷区域主要在围堤的外侧海域以及围堤拐角处的挑流区域,总体上只对工程周边局部较小范围内地形有一定影响。

摘要： 三峡水库175m试验性蓄水以来入库沙量大幅减少,水库冲淤特性与论证阶段成果存在一定差异。针对这一问题,基于三峡水库蓄水以来库区航道泥沙原型观测资料,系统分析了进出库水沙特性、库区泥沙冲淤变化以及泥沙淤积分布特点。结果表明:1)入库沙量较预期大幅减少;2)淤积主要集中在清溪场以下的常年回水区,淤积量多、淤积强度大的河段主要是常年回水区的开阔与分汊河段;3)泥沙淤积呈现主槽淤平和以一侧淤积为主的不对称淤积的特点。

摘要： 基于水动力条件在海岸带地区海工建设研究中的重要性,考虑到舟山群岛水道纵横、岛屿密集的特点,其水动力环境尤为复杂。为掌握区域工程建设对该海域的影响,结合实测资料对舟山群岛定海海域潮流场演化过程展开二维数值模拟研究。在此基础上,进一步对定海盘峙岛某码头区域进行涨潮、落潮时潮流场与冲淤分布的详细分析。结果表明,整体上看,工程后周边海域潮流流态没有较大改变,仅在码头周边1500 m范围之内主要受码头和附近船厂方向的反向潮流影响,流向发生反方向流动;码头的阻流作用对工程较小范围内的流速变化较为明显,码头南北两侧和西蟹村岛北侧的流速分别呈现出减小和增大的趋势;受局部工程影响,整体冲淤变化区域主要集中在码头周边海域,其中淤积的海域主要集中在码头附近、造船厂东西两侧区域,冲刷的海域主要集中在盘峙岛和西蟹村岛拐角处的挑流区域。

摘要： 确定多沙河流泥沙冲淤埋深是涉河工程基础性计算问题。在综合比较现有计算方法基础上,本文通过研究提出了基于泥沙多年冲淤平衡和历史最大洪水冲刷的埋深确定方法,并选取山东省典型河流进行了实例计算分析。研究结果对相关工程数值计算具有重要参考价值。

摘要： 根据某河流防洪区内上下游闸坝口断面数据,利用泥沙理论模型,研究了模型中各参数的率定与验证,并获得了上下游闸坝口河道断面泥沙冲淤计算参数结果.获得了上游闸坝口河道断面内高程长期稳定在365.0～380 m,下游闸坝口断面高程集中在362.37～368.77 m,上下游闸坝口现状河道在纵剖面上近乎无显著变化.获得了上、下游闸坝口河道断面内累计冲淤量稳定,年排沙比均在99％以上,上游闸坝口泥沙淤积累计量正值最大为44.33万m3,下游闸坝口相比泥沙淤积累计量有所减少,最大值仅有15.8万m3;上、下游闸坝口库容分别减少了56.8％、35％,10 a年限后库容分别为625万、149.2万m3.研究了不同频率洪水条件下水面线与深泓线在河道断面的走向.这为河道泥沙冲淤分析提供一定的参考依据.

摘要： 数值模拟分析,是指以电子计算机为工具,结合数值计算和图像显示的方法研究自然界和工程的各类问题。例如港口防波堤平面布置的数值模拟,通过计算波浪传播效应,并将结果显示在屏幕上,可以清晰、形象地看到波浪折射、绕射等传播变形的细节。另外还可模拟航道和港池对港内波高分布的影响、潮流的环流位置、泥沙冲淤在建筑物周围引起的海床变形的详细情况等。

摘要： 利用平面二维浅水潮波方程,在对实测资料良好验证的基础上,得到浦坝港海区较符合实际的流场,分析浦坝港大桥工程对周边海区水流、泥沙的影响及危险品坠海引起的水质变化.结果表明:流速增大区位于主桥墩之间和附近的水域,减小区主要位于大桥南段和北段引桥桥墩附近的水域以及主桥墩所处的局部水域;淤积区域主要位于浦坝港大桥的南段以及北段引桥附近的水域,冲刷区域位于主桥墩所在的水域附近;在桥梁所在海域若发生硫酸泄漏事故,对海域水环境的影响范围很大,应坚决避免此类事故的发生以保证海区水质.

摘要： 通过模型试验研究新疆和田河中游河段在修建拦河引水工程前后上下游河道泥沙冲淤变化规律,分析河道演变特征及修建引水枢纽的相互影响.结果 表明:①建闸后同一断面经过不同流量级洪水冲刷后,小流量较大流量时的水位下降幅度更加明显,即河床经过大流量冲刷后在短时段内得以维持;②建闸后,当洪水流量小于800 m3/s时,闸前水位可以控制在1296.6 m,当洪水流量大于800 m3/s时,泄洪闸需要全部开启.③建闸后沿程冲刷强度发生变化,洪水前后冲刷面积具有上段大、下段小的特点,中上段宽浅河段(C18断面)以下窄深段冲刷面积减少30.6％,平均河底高程和深泓高程上段下降值与现状方案接近,下段减小.

摘要： 依据实测资料,对比了溪洛渡水库蓄水后变动回水区各年间冲淤变化情况,分析了影响该河段冲淤演变的相关因素,并比较了溪洛渡水库与三峡水库变动回水区冲淤情况的异同.结果表明:溪洛渡水库蓄水后,受上游水沙条件及坝前水位影响,变动回水区年际间以淤积为主,年内11月至次年5月变动回水区有少量淤积或冲刷,5～6月间有较明显冲刷,6～11月淤积;空间冲淤分布规律与三峡水库变动回水区相似,均表现为上段冲刷、下段淤积,且以防洪限制水位下淤积为主,但淤积程度明显大于三峡水库变动回水区.

摘要： 石家峡水库采用RSS水沙数学模型,分别按照7-8月敞泄排沙,7-8月控制流量敞泄排沙,7月敞泄排沙,蓄水拦沙等运用方案进行水库泥沙冲淤计算,分析泥沙淤积形态、不同年限水库淤积量、淤积相对平衡年限.

摘要： 皇华城河段为三峡常年库区典型的弯曲分汊河段,三峡水库成库前该河段呈汛淤枯冲、年际间冲淤平衡、河势稳定的特性.在三峡水库成库后壅水作用下,该河段淤积强度大、淤积迅速,且已造成航槽易位和摆动,航道条件极其不稳.鉴此,本文依据皇华城河段2003-2012年典型断面的实测冲淤资料,分段统计泥沙冲淤量;同时基于平面二维水流数学模型,模拟该河段的流速分布,并探寻左右汊河道的流速分布特性,以此分析该河段左右汊的泥沙冲淤特性、典型断面冲淤变化和通航影响,初步预测该河段的泥沙淤积发展趋势和通航状况.成果可为库区高等级航道的规划、治理提供参考.

摘要： 近年来,针对三峡入库泥沙更为集中的特点,2012年开始,三峡水库结合人、出库悬移质泥沙实时监测与预报成果,利用三峡入库洪峰、沙峰在水库内传播时间的差异开展了沙峰排沙调度试验.本文利用建立的三峡水库一维非恒定流水沙数学模型,以2012年、2013年汛期入库水沙过程为典型条件,考虑沙峰库区输移,计算分析不同沙峰调度后对三峡库区泥沙冲淤特性的影响,为进一步掌握更精准的沙峰调度时机、制定更科学合理的沙峰排沙调度方案提供技术支撑.

摘要： 随着我国抽水蓄能电站的快速发展,多泥沙河流上抽水蓄能电站的泥沙设计尤为重要.其研究重点是如何控制过机含沙量及有效库容淤损.本文结合抽水蓄能电站的水沙特点,探析了抽水蓄能电站泥沙冲淤及过机含沙量的计算方法;在常规水库泥沙数学模型的基础上,扩展上、下水库水沙交换及联算、过机含沙量计算等计算模块,建立了抽水蓄能电站泥沙数学模型;通过数模计算,可初步分析过机含沙量、级配及河道冲淤形态,为采取合理的工程防沙措施及水沙调度方式提供依据,为解决抽水蓄能电站泥沙问题提供参考.

摘要： 海口北港岛处于铺前湾(外湾)与东寨港(内湾)口门交汇处中间的岛屿,2014年7月威尔逊台风期间,海水漫人海堤,岸滩破坏严重,急需了解北港岛近岸海域水沙特征、泥沙冲淤变化和岸滩泥沙运动的特点.本文利用北港岛海域不同时期地形、风浪资料分析了北港岛海域水沙特征,结果表明:北港岛近岸海域地形变化不是很大,沿岸输沙基本平衡,岸滩西段净输沙量为1671m3/年,自然演变状态较为缓慢.

摘要： 作为引江济太工程的一部分,新沟河整治工程在2014年开始实施.基于2013-2014年的太湖水系湖网水文站实测资料,通过河湖耦合的一维水沙数学模型计算新沟河整治工程前后水位和水流泥沙冲淤变化,进行新沟河防洪排涝影响分析;通过二维水沙数学模型计算新沟河工程前后的水位、流场及河道的冲淤变化,进行工程整治效果预测分析并提出优化建议.实施新沟河整治工程后,新沟河水系河网的主要功能是排涝,应急情况下也能通过新沟河向太湖调水以改善水质.

摘要： 利用黄河三角洲北部海域8个典型的固定剖面资料,对坡度、水深、沉积物底质、单宽侵蚀量和淤积量进行了分析.研究表明:黄河改道后,各剖面的三角洲前缘侵蚀较为剧烈;蚀淤泥沙在纵向上由三角洲前缘向前三角洲搬运,在横向上沿近岸向西北方向运移;近岸沉积物粗化比较显著,尤其是在废弃的流路入海口处.

摘要： 山东省滨州市北海经济开发区拟在套尔河口建设挡潮闸和挖入式渔港.以2003年10月10-12日发生在渤海湾西南岸50年一遇的风暴潮为极端动力条件,采用3D、无结构网格、有限体积法、并行计算的FVCOM数值模型,首先率定了由风场驱动的风暴潮潮位变化过程,然后耦合SWAN浅水风浪模式模拟了渤海湾西南岸在黄骅港、滨州港规划港区建成后的波浪场,进一步计算了在风、浪、潮、洪水联合作用下挡潮闸下及渔港口门、港池内的泥沙淤积分布和淤积量.结果表明,50年一遇的风暴潮会造成渔港口门区和套尔河航道的泥沙骤淤;同时,闸下河道的泥沙淤积也比较严重,淤积的泥沙主要来自河道两岸滩地上冲刷的泥沙以及闸上洪水下泄的泥沙.

摘要： 本文依据沂河临沂至塔上河段的水文、采砂、河道断面和水利工程等资料,统计了该河段采砂量和泥沙冲淤变化量,对20年来临沂水文站和塔上水文站河道断面的变化进行了对比分析,就采砂对沂河临沂至塔上段的河道变化、行洪能力变化等方面的影响进行了论证.给出了采砂对该河段影响的定量结论.结果表明，沂河临沂至塔上河段河道断面下切严重，采砂是主要因素，冲刷是其次因素。2012年与1993年相比，临沂站和塔上站河底最低点高程分别降低了5.37m和2.22m。对应地，临沂站和塔上站同水位下的流量逐年增大。2012年与1993年相比，临沂站同水位下的流量增加了43.0%；塔上站同水位下的流量增加了16.7%。由于众多的拦河闸坝工程和部分石质河床的存在，尽管临沂站和塔上站行洪能力有了较大的提高，但全河段的行洪能力提高是有限的，采砂对全河段行洪能力的影响有待深入研究。

摘要： 近年来威海小石岛湾的东岸泥沙淤积严重,影响了当地的自然与生态环境.文章利用丹麦水力学研究所开发的水动力模型MIKE 21 FM、波浪模型MIKE 21 SW和泥沙输运模型MIKE 21 ST,分别模拟了2006年与2010年两种工况下小石岛湾的水动力、波浪与泥沙运动特征,并对两种工况进行了比较,发现东岸附近的泥沙淤积主要是由涝台河改道所致.由于东岸的潮流为北向,涝台河南河口中含有悬沙的河水被潮流带到南河口以北;防浪堤的加长减弱了东岸附近的波浪,进雨减小了其掀沙作用,更有利于悬沙在此淤积.为了减少淤积,提出了一种人工修复方案,建议在涝台河南河口的北侧修建一条潜堤,以引导悬沙向西输运.

摘要： 三峡工程运用后,水库调节径流、大坝拦蓄泥沙,引起其下游荆江河道的河床冲刷与河势调整,河槽断面形态与流速特征发生了复杂的变化.本文使用荆江河段2002年、2006年、2008年、2011年和2013年共计5年的实测地形资料,选取平滩流量水流条件,通过三维水流数学模型开展数值模拟,研究三峡工程运用后荆江流速特征变化规律.研究结果表明:①随着三峡水库运行年限的增加,荆江河段河槽出现了显著冲刷,荆江河槽过流面积分别为15854.26m2、16397.67m2、16500.92m2、17131.91m2、17455.49m2,与2002年相比,增长率分别为3.43％、4.08％、8.06％、10.1％;②同时随着运行年限的增加,荆江河段中河床逐渐粗化,各断面流速大体呈现逐年减少,其河槽流速分别为1.65m/s、1.58m/s、1.49m/s、1.5m/s、1.43m/s.

摘要： 本发明公开了一种基于淤地坝淤粗排细功能的径流泥沙测量装置，它包括在三角槽入口设有拦污栅，所述的拦污栅前方设有马达带动的挂污带，所述的挂污带的外面呈钉刺状，所述的三角槽两边各有一个存污库，所述的三角槽中间部位有刻度线，所述的三角槽正上方隔空架设流速自动化测量仪器和流深自动化仪器，所述的三角槽底部有一根管道，所述的管道与泥沙自动化采集系统相连接。本发明克服了流域内的树枝、杂草、杂物将三角槽堵塞的弊端，采用自动化测量系统，减少了人工测量工程中的人为误差因素，对淤地坝坝前坝后的泥沙粒径做了比较，明晰了淤地坝淤粗排细的具体量化指标。

摘要： 本发明公开一种融合人工神经网络与水沙传输机制的河道水沙冲淤演变模拟方法,是以河段蓄水量、冲淤量、上边界含沙量和上边界流量作为输入因子，以河段下边界流量、下边界含沙量作为输出因子，对M个河段构建M个神经网络模型；对M个河段神经网络模型训练；用训练好河段神经网络模型计算河段下边界流量和含沙量：基于水流连续方程和泥沙连续方程，利用各个河段上边界流量和含沙量及下边界流量和含沙量，在ΔT时间范围内计算各个河段的蓄水变化量和冲淤变化量，并计算ΔT时间后各个河段蓄水量和冲淤量。本发明采用人工神经网络技术，融合河道水沙传输机制，对神经网络模型赋予实际物理意义，实现河道冲淤演变快速智能模拟。

摘要： 本发明公开了一种基于淤地坝淤粗排细功能的径流泥沙测量装置，它包括在三角槽入口设有拦污栅，所述的拦污栅前方设有马达带动的挂污带，所述的挂污带的外面呈钉刺状，所述的三角槽两边各有一个存污库，所述的三角槽中间部位有刻度线，所述的三角槽正上方隔空架设流速自动化测量仪器和流深自动化仪器，所述的三角槽底部有一根管道，所述的管道与泥沙自动化采集系统相连接。本发明克服了流域内的树枝、杂草、杂物将三角槽堵塞的弊端，采用自动化测量系统，减少了人工测量工程中的人为误差因素，对淤地坝坝前坝后的泥沙粒径做了比较，明晰了淤地坝淤粗排细的具体量化指标。

摘要： 本发明提供了一种多泥沙河流码头防淤方法及多泥沙河流码头，方法包括：步骤1：在码头上设船舶进港感应器和防淤喷嘴，防淤喷嘴经由控制阀连接码头的供水系统，控制阀连接码头上的控制系统；步骤2：船舶进入码头港池时，船体下部水体处于搅动状态，感应器将信号传给控制系统，防淤喷嘴喷射压力水流，激起船舶底部泥沙，泥水随河道水流流向下游；步骤3：船舶靠港停泊时，感应器将信号传给控制系统，控制停泊区上部的喷嘴停止喷水；步骤4：船舶离港时，防淤喷嘴开启，如同时有船舶靠港，控制停泊区上部喷嘴不工作。本发明利用船只进港的水力，激起船舶底部及下部泥沙，随河道水流带走，防止码头港区的淤积，减少专门的清淤工作和对通航的干扰。

摘要： 本发明公开一种融合人工神经网络与水沙传输机制的河道水沙冲淤演变模拟方法,是以河段蓄水量、冲淤量、上边界含沙量和上边界流量作为输入因子，以河段下边界流量、下边界含沙量作为输出因子，对M个河段构建M个神经网络模型；对M个河段神经网络模型训练；用训练好河段神经网络模型计算河段下边界流量和含沙量：基于水流连续方程和泥沙连续方程，利用各个河段上边界流量和含沙量及下边界流量和含沙量，在ΔT时间范围内计算各个河段的蓄水变化量和冲淤变化量，并计算ΔT时间后各个河段蓄水量和冲淤量。本发明采用人工神经网络技术，融合河道水沙传输机制，对神经网络模型赋予实际物理意义，实现河道冲淤演变快速智能模拟。

摘要： 本实用新型公开了一种基于淤地坝淤粗排细功能的径流泥沙测量装置，它包括在三角槽入口设有拦污栅，所述的拦污栅前方设有马达带动的挂污带，所述的挂污带的外面呈钉刺状，所述的三角槽两边各有一个存污库，所述的三角槽中间部位有刻度线，所述的三角槽正上方隔空架设流速自动化测量仪器和流深自动化仪器，所述的三角槽底部有一根管道，所述的管道与泥沙自动化采集系统相连接。本实用新型克服了流域内的树枝、杂草、杂物将三角槽堵塞的弊端，采用自动化测量系统，减少了人工测量工程中的人为误差因素，对淤地坝坝前坝后的泥沙粒径做了比较，明晰了淤地坝淤粗排细的具体量化指标。

摘要： 本发明公开了一种与泥沙冲淤相耦合的水库调度过程模拟方法，包括步骤：步骤1，收集水库河道地形、入库水沙、水库调度方式等资料；步骤2，建立水库一维非恒定流水沙数学模型；步骤3，利用水库一维非恒定流水沙数学模型中的水动力模块采用反复试算的方法得到满足水库调度方式要求的库水位(或下泄流量)；步骤4，将计算得到的库水位(或下泄流量)作为出口边界计算库区泥沙冲淤，得到新的河道地形；步骤5，在步骤4计算得到的新地形基础上重复实施步骤3和步骤4直到计算周期结束，最后得到整个计算周期内的水库调度过程。本发明能够解决水库实时泥沙冲淤变化过程对水库调度过程的影响问题，可为水库调度提供技术支撑。

摘要： 本发明公开了一种航道单点泥沙冲淤实时监测系统及其监测方法，监测系统包括泥沙冲淤探测棒、分布式感温光纤解调仪、加热模块及分析控制模块；泥沙冲淤探测棒是由光缆缠绕在硬管上后，再用探测棒保护膜封装制成；光缆包括并行设置的光纤和加热线缆；光缆在硬管上缠绕后引出，光纤的末端与分布式感温光纤解调仪连接，分布式感温光纤解调仪可单端测量光缆沿程温度，将光缆沿程温度数据传输给分析控制模块，分析控制模块可对传输来的光缆沿程温度数据进行分析，得出泥沙冲淤情况；加热线缆的末端与加热模块连接，加热模块可接收分析控制模块发出的加热控制信号，对加热线缆进行加热。本发明具有可远程、实时、高精度等优点。

摘要： 本发明公开了一种与泥沙冲淤相耦合的水库调度过程模拟方法，包括步骤：步骤1，收集水库河道地形、入库水沙、水库调度方式等资料；步骤2，建立水库一维非恒定流水沙数学模型；步骤3，利用水库一维非恒定流水沙数学模型中的水动力模块采用反复试算的方法得到满足水库调度方式要求的库水位(或下泄流量)；步骤4，将计算得到的库水位(或下泄流量)作为出口边界计算库区泥沙冲淤，得到新的河道地形；步骤5，在步骤4计算得到的新地形基础上重复实施步骤3和步骤4直到计算周期结束，最后得到整个计算周期内的水库调度过程。本发明能够解决水库实时泥沙冲淤变化过程对水库调度过程的影响问题，可为水库调度提供技术支撑。

摘要： 本发明公开了一种梯级水库泥沙冲淤同步联合计算方法，包括步骤：步骤1，收集梯级水库河道地形、入库水沙、水库调度方式等资料；步骤2，建立梯级水库一维非恒定流水沙数学模型；步骤3，以各水库坝址为界，将梯级水库计算范围划分成不同的计算河段，每个计算河段的非恒定流水沙计算按单一水库处理；步骤4，在同一个计算步长内对各个水库逐个进行泥沙冲淤计算，梯级水库计算顺序是从最上游水库开始，逐步计算至最下游水库；步骤5，当步骤4某一时刻某一水库计算结果不满足约束条件要求时，则返回到上一计算步长，调整水库调度方式重新进行计算。本发明能够实现梯级水库泥沙冲淤的同步联合计算，可为梯级水库水沙联合调度提供技术支撑。