基于多元统计引黄水库沉沙条渠泥沙与水质变异分析

文章通过多方面分析论证沙沟子水库泥沙侵蚀模数,最终确定侵蚀模数为5000t/km~2·a,计算出沙沟子水库多年平均入库悬移质输沙总量为44.5万t,每年入库沙量39.37万m~3,为水库的前期建设工作提供参考。

泥沙的淤积,是水库、电站非常关心的问题。根据实测泥沙资料,按沙量平衡原理计算麻石库区的泥沙淤积情况,现介绍如下。麻石电站位于都柳江和浔江的汇合口下游26.8公里处的融江河段上(见图1),以发电为主。总库容2.7亿米~3,有效库容0.6亿米~3,库区集水面积19940平方公里,水库上下游均设有水文站。一、水文站分布情况(一)入库站:1.涌尾站位于都柳江下游,集水面

本文通过对新疆克孜尔水库1953-2008年近56的年入库悬移质泥沙观测资料的分析,得出结论:克孜尔水库泥沙淤积速度过快是由于近10年来,渭干河出现了丰水、丰沙的水文年景过程,大洪水及特大洪水挟带大量泥沙是造成水库泥沙淤积严重的主要原因。同时介绍了克孜尔水库目前采取的减缓水库泥沙淤积速度的排沙措施:异重流排沙、低水位浑水排沙的运用情况。从而提出了从根本上解决水库泥沙淤积日趋严重问题的有效措施是:采取人工辅助工程措施进行冲淤排沙,可使水库长期保持一定的防洪库容、兴利库容,以延长水库的使用寿命。

新疆渭干河流域属于高含沙河流。开展泥沙淤积发展规律的研究,制定合理的水库运行和排沙方案,恢复和维持长期有效库容,将有助于克孜尔水库合理调度,缓解灌溉、防洪和发电的矛盾,对充分发挥工程的灌溉、防洪、发电等经济效益和社会效益有着重要的指导意义。另外,通过对水库泥沙淤积发展规律的研究,还可为流域水土保持、生态环境建设、水库可持续运行的有效实施提供重要的研究基础,也可为其他水库泥沙问题的解决提供参考依据。

汾河水库是山西省最大的水库,也是省城太原市最重要的供水水源。分析水库淤积特征及原因,可以为进一步加强水库管理提供科学依据。对汾河水库1962~2008年淤积情况分析表明:水库淤积量总体呈减小趋势,汛期降水量和来水量是造成水库淤积的主要原因,水土保持措施的实施对减小水库淤积具有重要作用。

为分析白石水库泥沙淤积影响因子并准确计算各因子的影响程度,定性分析了白石水库水沙情况,获取了泥沙淤积的主要影响因子;再依据2001～2008年白石水库水沙资料,采用偏最小二乘法建立模型,定量计算各影响因子对水库泥沙淤积的影响程度,采用灰色关联度法验证了计算结果。结果表明,影响白石水库泥沙淤积的主要因子及其影响程度为平均流量35.26%、汛期降水量30.66%、入库水量15.31%、出库水量12.52%、平均输沙率3.55%、最大流量2.65%和平均含沙量0.05%。

本文以恒河华洲水库工程长系列的水沙资料进行分析，由于沙量资料仅有1958年-1992年共35年系列，为此，水沙系列采用1958年1月～1992年12月的水沙系列进行分析计算，计算表明：恒河华洲水库淤积形态为三角洲淤积，并得出该水库不同运行年限的淤积量、淤积库容曲线以及坝前淤积高程。为确定供水建筑物进水口最低高程提供基础参数，以便更合理的确定水工枢纽工程的总体布置。

上世纪50年代河北省就开始了引黄调水工程,先后经历了引黄济卫、引黄入冀、引黄济津、引黄济淀、引黄济津济淀5个阶段。目前,随着经济社会对水需求的不断增大,我省逐渐加大了引黄力度。但是,黄河水的含沙量高,容易造成引黄输水河道的淤积。河北省实施引黄18年来,尽管引水缓解了受水区用水紧张状况,但大量的泥沙也沉积在输水河道中,妥善处理泥沙是实现长期引黄的关键所在。

由粗沙高含沙浑水的静水沉降试验资料，分析得出只有在含沙量接近极限含沙量时，垂线含沙量及级配分布才会均匀稳定，并与前人在水槽形成层移质的体积比含沙量ｓｖ＝０．４５一致；含沙量小于极限含沙量时，垂线含沙量及级配分布都有梯度。通过分析论证，发现若用浑水的容重、粘性代替清水的容重、粘性，则沙玉清介流区单个球体沉速公式可用以计算粗颗粒泥沙的分组群体沉速。

郑州龙湖是新开挖的人工湖,从黄河引水。由于黄河水含沙量较高,工程建成后,为了保证龙湖水质达到《地表水环境质量标准》要求,并能长期保证一定的有效库容,采用水动力方程、污染物及悬沙输运方程建立数学模型,按照有限体积和有限差分结合的方法,模拟郑州龙湖水体交换和泥沙淤积过程,通过分析对比,确定了龙湖水体交换的最佳运行方式和进流泥沙粒径、含沙量的标准。

依据三峡蓄水后变动回水区的实测资料,初步分析了三峡水库175m正常蓄水下变动回水区输沙过程及该河段冲淤特性,揭示了航道调整的内在机理,总结了水沙条件变化和河段冲淤规律。结果可为减少变动回水区的泥沙淤积及淤沙浅滩的治理提供科学依据。

营盘河为庙林电站大坝上游左岸的一条支流,距坝址约4280m处汇入洛泽河。由于泥沙淤积,河道严重阻塞。通过对设计可研报告回水分析和现场实勘情况比较,分析水库回水对营盘河支流泥沙淤积的影响。

阐述葠窝水库库区泥沙淤积状况及造成泥沙淤积的主要原因,分析了泥沙淤积对本溪北营钢铁股份有限公司等单位取水的影响,提出联合执法、行使水政监察执法权等多项治理措施及建议。

根据黄河输沙量等观测资料,提出了一个简便的用于计算流域水库拦截泥沙量的公式。据对1950—2003年黄河流域水库拦截的泥沙量进行计算,54年来拦截的泥沙总量为196亿t,其中大约有70%的泥沙分布在三门峡和小浪底水库库区。研究指出,对现有黄河干流控制性水库制定科学的调水调沙方案,对在建和拟建的水库采取积极的调水调沙设计,制定黄河流域系统的水沙调配总体方案,将有利于解决黄河下游和三角洲地区与水沙有关的一系列环境问题。

黑山峡河段的开发方式有大柳树一级高坝和小观音高坝加大柳树低坝两级2个开发方案。通过泥沙冲淤计算,对黑山峡河段不同开发方式的各时期调节库容、拦沙减淤作用、蓄水造峰情况及死库容等几方面进行了比较:大柳树高坝有调节库容大、拦沙减淤时间长、蓄水造峰作用强等优点,黑山峡一级开发比二级开发能更大限度地发挥水库的综合效益。

本文分析了凤翔县白荻沟水库泥沙淤积原因、淤积量与入库水量的关系以及淤积分布情况,提出了减缓水库泥沙淤积的措施。

一、刘家峡水库概况刘家峡水库由黄河干流、洮河及大夏河支流组成,水库正常高水位1735m,相应设计库容57亿m~3,其中黄河、大夏河、洮河库区各占94%、4%、2%.有效库容41.5亿m~3,死水位1694m,相应死库容15.5亿m~3.刘家峡水库自1968年10月蓄水至1992年10月,24年全库共淤积泥沙13.16亿m~3,其中黄河干流库区淤积12.00亿m~3,洮河库区淤积0.72亿m~3,大夏河库区淤积0.44亿m~3,各库区相应库容百分数,全库占23%、黄河占22%、洮河占63%、大夏河占19.3%.

通过对乌鲁瓦提水库近泥沙观测资料的分析,根据乌鲁瓦提水库泥沙的淤积特点,分析预测乌鲁瓦提水库泥沙淤积的发展趋势,为研究多泥沙河流山区型水库淤积特性和水库综合调度运用提供借鉴与参考。

依据库区河床横断面测量数据,用反算法计算来沙量;通过对三角洲淤积体的分析和上游潘口水电站兴建后的影响,判断黄龙滩水库泥沙淤积趋势。经分析认为,淤积泥沙不影响水库寿命和防洪标准。

为了探求水生植物对泥沙沉速的影响,本文在总结泥沙颗粒在水体中沉降的影响因素及阻力系数规律的基础上,在静水中设置不同直径、不同排列密度的不锈钢圆柱细杆模拟水体中不带分叉的刚性植物,分别测定粒径为0.1cm~0.45cm的沙粒沉速,并与没有植物条件下的沉速进行对比。研究结果发现,在试验粒径范围内,含植物水体中泥沙沉速随泥沙粒径、植物密度增大而减小,通过修正阻力系数,推导出考虑植物杆径及植物密度排列的泥沙沉速公式。

采用swat模型,在gis技术和流域基础信息数据库的支持下,对研究区径流和泥沙进行了模拟研究,利用2006—2009年的日径流和泥沙监测数据对模型进行了校准和验证,验证结果表明swat模型适用于研究区。结果表明:区内土壤侵蚀强度以微度为主,年均泥沙量为15.395万t;不同土地利用方式下的土壤侵蚀模数不同,耕地土壤侵蚀模数最大为475.84t/(km2.a),泥沙量占总量的94.4%,且季节性较强,在7月、8月的产沙量占全年总量的67.9%;年均入库水量和入库泥沙分别为10.899亿m3、8.265万t,其中浑河流域贡献率最大,其次为苏子河流域。本研究揭示了辽宁省主要城市供水水源的大伙房水库汇水区水土流失规律,为水土保持和面源污染防治提供了重要基础支持。

以簸箕李引黄灌区为例,通过近10a的引水引沙观测资料和试验数据的分析,运用水沙运动机理,初步得出灌区水沙分布的规律及特点。结合灌区的实际运行情况,围绕如何减少骨干渠系的淤积进行探讨,通过大量观测得出水沙优化调度方案,并采取相应的减淤措施和方案,使骨干渠道减淤效果明显,并取得较好的经济效益和社会效益。