水库泥沙

摘要： 系统总结了1950年代以来我国多沙河流水库运用方式发展历程,阐释了不同时期水库运用方式及其设计技术的发展变化,详细剖析了"蓄清调浑"运用方式及其设计技术。"蓄清调浑"运用将以往低壅水"拦粗排细"传统拦沙模式发展为"小水拦沙,大水排沙,适时造峰,淤滩塑槽"滩槽同步塑造运用和拦沙库容多元化利用,改变了只淤不冲的传统拦沙模式,正常运用期采用水沙分级分类调度辅以非常规排沙调度,实现协调水沙关系和拦沙库容再生利用,能在长期保持水库有效库容的基础上,进一步兼顾水库调水调沙需要,有效避免了泥沙淤积占用水库有效库容,减少了水库强迫排沙对下游水沙关系的不利影响,是对"蓄清排浑"运用的继承和对"调水调沙"的全面发展。在设计技术上,为了更好地满足调沙需要,要求科学合理设计调沙库容和排沙水位相应泄流规模,考虑调沙过程中的不同淤积状态,按照"深槽调沙、中槽兴利、高槽调洪"的库容分布规则进行水库库容配置;超高含沙量河流要在正常泄流排沙孔以下增设非常排沙底孔,形成"正常+非常"双泥沙侵蚀基准面;特高含沙量河流水库有效库容保持和供水调节之间难以协调,要采用水沙分置开发方式。研究成果将为当前和今后一段时期内多沙河流水库工程设计与运行提供指导和参考。

摘要： 2022年1月20 H,中国水力发电工程学会公布了第三届水电英才奖评审结果,长江科学院河流研究所金中武正高级工程师荣获第三届水电英才奖。金中武长期从事水库泥沙技术研究,先后主持了三峡、扎拉、巴基斯坦KAROT等多项重点水电工程的技术攻关,解决了多项水电开发和水库运行管理中面临的重大关键技术难题,研究成果获省部级一等、二等科技奖励7项。

摘要： 目前,国家对环境保护的要求日益提升,河道禁止乱开乱采,河砂大幅减少,同时,由于上游水库建设阻挡来沙,导致来沙量大幅减少,湖南地区输沙量大量减少,砂石资源供需矛盾加剧。针对该问题,笔者将下游来沙量变化及砂石价格进行比较,可知目前湖南砂石材料的使用量还存在较大缺口,需要开源节流。建议通过加强采砂管理、充分利用水库泥沙资源、综合利用推进疏浚砂石的方式,加强砂石资源的利用与管理,从而达到既保护生态环境,又缓解砂石资源供需矛盾的目的。

摘要： 1研究背景黄河是全球泥沙问题最为严重的河流,泥沙动态调控是长期困扰治黄实践的关键技术难题。黄河水沙调控工程体系已初步形成,以干流龙羊峡、刘家峡、三门峡、小浪底等骨干枢纽为主体,以海渤湾、万家寨及支流控制性水库为补充,在防洪、防凌和水量统一调度等方面发挥了巨大作用。然而,调水容易调沙难,面对动态变化的来水来沙条件,动态调整的库区—河道边界约束条件,动态增长的区域社会经济发展和生态健康维持需求,黄河水沙调控不仅要注重水量的适应性调度,更要突出泥沙的动态调控。项目紧扣重大国家战略需求,取得多项创新成果,应用于全河水沙调控及万家寨、三门峡、小浪底等水库泥沙动态调控工程实践,实现了河流系统行洪输沙—社会经济—生态环境多维功能的协同发挥。

摘要： 1研究背景多沙河流水库支流拦门沙坎发育,使其高程以下的支流库容得不到有效利用,进而影响水库综合效益的发挥,是当前水库泥沙面临的一项现实挑战。以小浪底水库为例,其最大支流畛水(支流库容约18亿m3,占水库总原始库容14.2%)拦门沙问题突出,至2015年拦门沙坎高程已达220.4m,无效库容超过1.1亿m3,且有随着水库运用历时增加而增大的趋势,加之支流畛水位于库区下端,对水库发挥综合效益的影响更为突出。水库无效库容的增减量与水库边界条件与调度过程密切相关,所涉及的关键科技难题包括水库干支流异重流互灌机制、支流拦门沙发育-溃决的动力学过程模拟技术、系统消减支流无效库容综合技术等。随着拦门沙问题愈加突出,针对上述问题开展研究的科学意义与工程价值日益凸显。

摘要： 从理论研究、技术应用和工程实践3个层面系统梳理了多沙河流水库设计运用的发展历程,其发展先后经历了“蓄水拦沙”“蓄清排浑”“蓄清调浑”3个阶段。进入“蓄清调浑”阶段以来,在理论研究层面,揭示了泄水建筑物布设与水库排沙及有效库容保持的互馈机制、高含沙水流能耗机理、输沙能量转换机理,为多沙河流水库设计运用提供了理论基础;在技术应用上,水库拦沙库容再生利用与多元化利用、淤积形态与库容分布耦合设计技术及水沙分置开发技术均得到了创新发展,为超高、特高含沙河流上重大水利枢纽工程开发建设提供行之有效的途径;在工程实践中,以小浪底水库为代表的运用实践,以及黄河古贤、泾河东庄和马莲河等重大水利工程为代表的规划设计,为“蓄清调浑”设计运用提供了丰富的理论与技术支撑,未来结合工程建设运行可进一步验证完善“蓄清调浑”运用理论及设计技术。

摘要： 1成果背景湖泊和水库在维系区域生态平衡、保障供水、减轻洪涝灾害等方面发挥了关键作用。我国是世界上水土流失最为严重的国家,也是水库淤积问题最严重的国家,水土流失导致的湖库淤积引发了湖泊调蓄能力降低、水库库容丧失等诸多问题。在已建水库工程中,泥沙淤积情势极为严峻。据统计,全球水库泥沙年淤积速率为0.5%~1.0%,而我国水库年淤积速率为1.0%~2.0%。大量的泥沙淤积,不但直接减小库容、加快水库寿命的耗损,还会严重妨碍水利枢纽的正常运行,泥沙淤积已成为全社会关注的热点。

摘要： 介绍了瑞士的能源转型和水电开发现状,总结了过去3年水电基础设施研究领域所开展的活动,并提出了未来4年的发展目标,重点是提高运行灵活性和增加冬季发电量。介绍了三类示范工程项目:近期已试运行的小水电项目、水库泥沙排放控制项目,以及由瑞士KWO公司实施的一个“灵活蓄能”的多学科试点项目。

摘要： 三峡水库175 m试验性蓄水后,长江重庆主城区河段泥沙输移发生显著改变.研究重庆主城区河段泥沙输移规律,弄清泥沙输移与三峡水库调度之间的联系,对于优化水库调度,减轻库区淤积具有重要意义.依据寸滩站长系列年卵石推移质原型观测资料,结合二维数学模型和卵石推移质起动公式,分析了重庆主城区河段卵石推移质输移特性变化及走沙条件.结果表明:三峡水库蓄水以来,重庆主城区河段卵石推移质输移量显著减少,卵石颗粒细化,走沙时间也大幅缩短;研究河段内卵石推移质起动的临界条件是三峡水库坝前水位低于157 m,上游来流量大于6800 m3/s,并用2016年实测资料加以验证,验证结果较好.研究表明通过三峡水库调度可以加大重庆主城区河段的泥沙输移强度,减轻该河段内的泥沙淤积.

摘要： 结合阎王鼻子水库的实际情况,简略介绍了水库泥沙淤积计算的一种简便方法.水库的泥沙问题是非常复杂的问题，目前国内外尚没有准确的定量判断泥沙运动规律的方法，对于任何地形条件和水文观测资料的水库淤积，建议至少选用两种计算方法进行计算，两种方法相辅相成，最终计算出趋于精确的合理结果。在水库的规划设计中，水库的泥沙淤积计算至关重要，直接关系工程设计的质量，甚至会影响到水库的正常运行，造成严重的经济和效益损失。水库建成后，水库的泥沙淤积不仅会影响水库的取水水头，而且会改变水库的回水末端，因此要选择合理准确的计算方法，以保证水库在使用年限内发挥最大效益。

摘要： 为了分析西藏玉曲河扎拉水电站运行后水库泥沙淤积对电站取水发电产生的影响,基于扎拉电站整体河工模型试验成果,对扎拉电站运用50年水库泥沙淤积过程,泄水建筑物及电站引水口前泥沙淤积分布、淤积高程,电站过机泥沙特性进行了试验研究.结果表明,水库运用50年末,库区泥沙基本达到冲淤平衡,水库淤积总量约占总库容的66.45％;坝前泥沙淤积高程基本与底孔进口底高程齐平,对底孔泄流排沙影响不大;电站引水口前形成较明显的冲刷漏斗,引水渠淤积对电站正常引水影响不明显;电站过机泥沙,在水库运用初期没有粒径＞0.1mm的粗沙,在水库运用50年末,遇不同含沙量洪水,过机泥沙中值粒径＞0.1mm的粗沙占总沙量的3.2％～6.6％.建议下阶段进行优化水库调度提高水库排沙效率的研究,进一步减少水库泥沙淤积,减轻粗沙对机组的磨损.

摘要： 应用全国水利普查中河龙区间水库泥沙的淤积资料,对河龙区间207座水库的淤积特征进行研究,并对水库的淤积量进行估算.结果表明:河龙区间水库空间分布集中性特征明显,中型水库主要集中在无定河流域;河龙区间不同输沙模数区内中小型水库的淤积特征差异显著;基于中小型水库淤积规律和大型水库的淤积资料,估算河龙区间水库的淤积量,至2011年河龙区间水库总淤积量为15.14×108m3,其中大型水库总淤积量为6.22×l08m3,中型水库累计淤积量为7.40×108m3,小型水库累计淤积量为1.58×108m3.研究水库的淤积特征,估算水库的淤积量,为区域水库高效利用、黄河流域水沙综合治理提供科学依据,研究具有重要的科学意义.

摘要： 三峡水库泥沙问题是水库科学调度面临的关键技术问题之一,本文初步研究通过"测、报、调"三个方面在一定程度上解决该问题.首先,为了实时掌握库区泥沙输移和库尾泥沙的冲淤特性,本文在大量比测试验、精度评价指标研究的基础上,提出了三峡入库悬移质泥沙实时监测新技术,并结合洪水和泥沙实时预报,提出了采用"洪峰涨水面水库削峰,落水面加大泄量排沙"的沙峰排沙调度方式,有效地提高了水库排沙效率,此外,随着三峡水库蓄水时间的提前和坝前水位的抬高,库区泥沙淤积范围也逐渐向上游发展,为适应三峡水库新的来水来沙、走沙规律、汛期调度方式调整及上下游水资源用水需求,开展了三峡水库库尾减淤调度试验研究.结果表明,在寸滩站流量达到6700m3/s以上、坝前水位在161m时,适时增加三峡水库下泄流量、加大库尾河段水面比降和水流流速,是增大消落期库尾走沙能力的有效措施.

摘要： 华能功果桥水电站是澜沧江干流水电基地中下游河段"两库八级"梯级开发方案的最上游一级电站,下游为小湾水电站,上游为苗尾水电站,在防洪、发电和灌溉上发挥着重要作用.功果桥库区河床基本上由基岩或砂卵石组成,库区河道长度约40km,较大支流沘江河道长度约7km.库区属中高山峡谷地貌,两岸地形陡峻,河谷多呈V形,岸坡岩石一般风化不严重,多属坚硬的岩质边坡,物理地质现象不发育.库区内地形多遭强烈切割,支流、冲沟深切,多有常年水流补给澜沧江.就全库区来看,水流流速大,输沙能力强;库区内植被覆盖较差.冲淤变化主要在河槽内,呈淤积状态,坝前河槽由于淤积发生位移.随着上游梯级电站的投运,功果桥水库运行条件将发生较大变化,库区淤积平衡后,含沙水流将对水轮机及其配件产生冲蚀磨损,水体对坝体的侵蚀作用也将发生变化,为准确及时掌握入、出库水沙与泥沙组成,为电站运行调度提供科学依据,根据相关规范及要求,连续3年进行了电站泥沙含量及成分观测工作.本文主要通过对电站3年以来的观测成果进行分析,分析内容包括入库水流含沙量、输沙率、水沙理化特性、水沙样品检测,汛期与枯水期泥沙分布特性及泥沙对机组与坝体的影响,为电站洪水调度、泥沙调度、电力调度、设备运行提供参考依据,保证电站正常运行.

摘要： 为了研究水库库区排沙影响因素与排沙能力的响应关系,本文总结多个水库的泥沙模型试验成果,在考虑水流条件(流量与坝前水位)的主要影响因素前提下,对比分析了模型试验中工程因素(排沙孔布置和大小)、调度因素(排沙孔开启孔数与开启度)以及泥沙因素(泥沙粒径与入库泥沙含量)与水库库区排沙效果的响应关系.研究成果表明:水库工程因素决定库区泥沙淤积形态,调度因素影响库区泥沙淤积范围,泥沙因素决定了库区泥沙淤积高度和冲刷难度.在掌握库区排沙影响因素与排沙效果之间响应关系后,可以得到水库库区排沙工程措施的优化方法,为保障水库泥沙淤积后的有效库容提供科学的理论依据.

摘要： 水库异重流是由上游浑水来流与库内清水密度差异引起的,由重力驱动的分层流动.异重流过程的模拟可以为认识和掌握水库泥沙的运动规律提供有力工具,同时对于多沙河流上的水库泥沙管理具有重要意义.本文建立了针对不规则断面的水沙耦合一维非恒定异重流数学模型.该模型采用与明渠水沙输移模型交替运算的两步模式,将潜入位置上游的明流段与下游异重流段连接起来,更为准确地给出了异重流模拟的计算边界条件,并且能反映上层水体压力梯度的影响.将水流运动、泥沙输移与河床变形完全耦合,采用TVD形式的MUSCL-Hancock格式进行数值求解.异重流计算的上游边界位置由潜入条件动态判别.通过模拟结果与已有异重流实验结果的对比证明了该模型的有效性.该模型对异重流沿程水力特性和传播过程均能较为准确地预测,从而为探索人工塑造异重流,决定排沙底孔开启时间提供科学参考.

摘要： 本文依据实测资料,从洪水过程、边界条件、水库运用等方面分析了2013年黄河汛前调水调沙小浪底水库异重流排沙比偏高的原因，包括三门峡水库蓄水量大,塑造的洪水过程流量大、历时长;对接水位接近小浪底水库淤积三角洲顶点,使得三角洲顶坡段发生沿程冲刷及溯源冲刷;在三门峡水库泄空期间,潼关断面流量较大,历时较长.

摘要： 本文依据实测资料,从洪水过程、边界条件、水库运用等方面分析了2013年黄河汛前调水调沙小浪底水库异重流排沙比偏高的原因，包括三门峡水库蓄水量大,塑造的洪水过程流量大、历时长;对接水位接近小浪底水库淤积三角洲顶点,使得三角洲顶坡段发生沿程冲刷及溯源冲刷;在三门峡水库泄空期间,潼关断面流量较大,历时较长.

摘要： 本文依据实测资料,从洪水过程、边界条件、水库运用等方面分析了2013年黄河汛前调水调沙小浪底水库异重流排沙比偏高的原因，包括三门峡水库蓄水量大,塑造的洪水过程流量大、历时长;对接水位接近小浪底水库淤积三角洲顶点,使得三角洲顶坡段发生沿程冲刷及溯源冲刷;在三门峡水库泄空期间,潼关断面流量较大,历时较长.

摘要： 一种清理水库淤积的泥沙并将泥沙远程输送沉积的方法，其特征是在水库水底的泥沙采集点与海拔高度低于水库水面的泥沙沉积点之间安装管道系统，利用管道中形成的高速水流，将水库库底(7)处的泥沙通过管道输送到泥沙沉积点(4)，泥沙采集点安装一台泥沙采集机，水库水面有泥沙采集工作船(6)，由于输送过程是自然流送，不耗能，没有运输费用，所以可以远距离输送，由于泥沙采集机活动范围大，所以清理泥沙范围能覆盖整个水库库区，泥沙沉积点选择在干旱缺水的地区，通过向该地区输送水、泥、沙可以改变该地区的生态环境。该方法每年采集泥沙量可达上亿立方米，且耗水量少，可以将库容恢复到最初的设计水平，由于泥沙不排到下游，可以有效解决下游的沙患。

摘要： 本发明提供一种水库淤积泥沙的排沙装置，涉及水利水电工程技术领域。水库淤积泥沙的排沙装置包括：至少三个设置在水库的桁架机组；任意一个桁架机组的出水口流出的水流进入下一个桁架机组的入水口；任意一个桁架机组的入水口由上一个桁架机组的出水口流出的水流进入；三个桁架机组之间流通的水流形成螺旋流，以使得水流中的泥沙排出；以实现全面高效排沙的目的。

摘要： 本发明提供本发明公开了一种水库常年回水区淤积泥沙粒径的计算方法，通过水库河道形态确定水库常年回水区；利用水库床沙斜率为负排除水库床沙干扰区；利用床沙斜率区分泥沙细化急剧区与平缓区；利用床沙数据集分别确定泥沙细化急剧区与平缓区；进而确定水库常年回水区泥沙模型。

摘要： 本发明公开了一种面向坝前泥沙减淤的水库闸门调度方法、装置和设备，其中方法包括：获取未来预设时间段内的入库水沙变化曲线；基于入库水沙变化曲线，预测坝前预设断面位置的坝前水沙变化曲线；利用河道的宽度参数和水深参数对坝前水沙变化曲线进行细化；通过细化后的坝前水沙变化曲线和预设的多个闸门开度方案进行三维水沙运动过程模拟，并基于模拟结果从预设的多个闸门开度方案中选出坝前淤沙最少的闸门开度方案。本发明提供的技术方案，在满足现有水库调度关于下泄流量总和要求的前提下，进一步提升了坝前泥沙减淤的效果。

摘要： 本申请涉及一种基于贝叶斯模式平均与机器学习的水库入库泥沙概率预报方法，包括以下具体步骤：采集流域水文、泥沙资料数据，包括流域的历史水位、流量、输沙率资料；对收集数据进行描述性统计分析，采用散点图、密度图形式，进行数据可视化；采用长短期记忆神经网络、随机森林和支持向量机三种机器学习方法建立水库入库泥沙计算模型；采用季节性贝叶斯模式平均方法选择上述步骤中的机器学习模型进行实时入库泥沙预报。本发明采用季节性贝叶斯模式平均方法对机器学习模型预报结果进行后处理，得到水库入库泥沙预报概率分布模型，科学合理、贴近工程实际，可操作性强，可为水库调度提供重要的参考依据。

摘要： 本实用新型公开了一种水库排泥沙装置，包括水库，所述水库的右侧上端表面设置有泥沙泵，所述水库的右侧设置有沉淀池，所述沉淀池与泥沙泵之间设置有排放管，所述水库的底部上方设置有抽取管，所述抽取管的端口设置有波纹管，所述波纹管与泥沙泵之间设置有连接管，所述抽取管的表面上方设置有浮板，所述抽取管的表面位于浮板的下方设置有连接盘，所述连接盘的下方位于抽取管的下端端口设置有阻隔网，所述阻隔网的外部位于连接盘的下端边缘设置有支撑柱，所述抽取管的内部上端与下端均设置有固定架。本实用新型的一种水库排泥沙装置，具有较好的泥沙清理效果，提高水库的使用寿命，同时具有大块杂物阻挡过滤的作用，避免堵塞和对泥沙泵的损伤。

摘要： 本实用新型公开了一种水库排泥沙装置，包括沉淀池，所述沉淀池左端均匀固定连接在分级管的一端，所述沉淀池前端内壁固定连接有过滤箱，所述沉淀池前端上方与下方均固定连接有锁紧箍，所述沉淀池前端对应锁紧箍内径处固定连接有主管，所述主管管体左端固定连接有泥沙泵，所述主管底端固定连接有第一法兰，所述第一法兰底端固定连接在活动软管的一端。本实用新型中，通过防水电机带动转轴和搅拌刀转动，对水库底端的淤泥打散，同时能够对淤泥内裹有的塑料或布料进行绞碎，防止大片垃圾堵塞管道，同时在抽取泥浆时不会导致水质变浑浊，抽取后的泥浆进行过滤后重新流回水库，净化了水库，提高了水库的使用寿命，值得大力推广。

摘要： 一种梯级水库联合调度下水库汛期泥沙优化调度方法，该方法包括以下步骤：步骤1：在汛期，预报各个水文站未来几天的流量和含沙量数据；步骤2：判断末端水库库区场次洪水过程中是否存在沙峰滞后于洪峰的现象及是否满足沙峰调度启动条件，若满足，则启动汛期沙峰调度；步骤3：进入拦洪削峰期；步骤4：进入库区拉沙期；步骤5：进入坝前排沙阶段；步骤6：结束汛期沙峰调度，即完成梯级水库联合调度下水库汛期泥沙优化调度。本发明提供的一种梯级水库联合调度下水库汛期泥沙优化调度方法，从泥沙运动规律及水库调度技术优化出发，基于河流或河段的上游到下游的多个水库联合调度，使末端水库在在汛期进行集中排沙，为解决末端水库泥沙淤积问题提供技术支撑。

摘要： 一种梯级水库联合调度下水库汛期泥沙优化调度方法，该方法包括以下步骤：步骤1：在汛期，预报各个水文站未来几天的流量和含沙量数据；步骤2：判断末端水库库区场次洪水过程中是否存在沙峰滞后于洪峰的现象及是否满足沙峰调度启动条件，若满足，则启动汛期沙峰调度；步骤3：进入拦洪削峰期；步骤4：进入库区拉沙期；步骤5：进入坝前排沙阶段；步骤6：结束汛期沙峰调度，即完成梯级水库联合调度下水库汛期泥沙优化调度。本发明提供的一种梯级水库联合调度下水库汛期泥沙优化调度方法，从泥沙运动规律及水库调度技术优化出发，基于河流或河段的上游到下游的多个水库联合调度，使末端水库在在汛期进行集中排沙，为解决末端水库泥沙淤积问题提供技术支撑。

摘要： 本实用新型公开了一种防止水利水库泥沙淤积的坝体结构，包括坝体本体，所述坝体本体的上方设有清理仓，所述清理仓的底部固定连接有两对第一滚轮，且所述清理仓的一侧内壁上固定连接有吸泥泵，所述吸泥泵上分别固定连接有第一吸泥管和出泥管，所述第一吸泥管的另一端贯穿清理仓的侧壁，并固定连接有第二吸泥管，所述第二吸泥管为软管结构，且所述第二吸泥管的另一端管口固定连接有第三吸泥管，所述第二吸泥管和第三吸泥管的管身上均固定连接有配重块，所述配重块的顶部固定连接有连接块，两个所述连接块之间固定连接有第一钢丝绳，本实用新型通过一系列的结构使得本装置具有抽泥彻底，且便于清理内腔等特点。