三峡工程坝身泄流下游水体溶解氧浓度数值模拟

引航道隔流堤是直接关系到１９９７年截流的关键工程。施工过程中利用施工准备时间做好生产性试验，通过生产性试验所取得的技术参数对指导施工起到了重要作用。根据不同区域的施工条件合理优化施工方案。将隔流堤清淤划分５个区域，配备不同的清淤船只，采用不同的施工方案。

本文采用双方程紊流模型对中孔窄缝消能工的出流进行了三维紊流数值模拟,给出了侧墙压力分布、流场、挑流水面线等水流特性。计算结果和模型试验数据对比,两者吻合较好,对不同底板挑角的方案进行的比较计算结果,发现底板挑角对水流特性有着明显的影响。

泄水建筑物过流水体剧烈掺气,水气两相间气体质量交换迅速而充分时,可以假定下游水体溶解气体饱和度达到最大值。在此基础上,考虑电站和泄水建筑物过流水体均匀混合后的溶解气体超饱和特性,建立水利枢纽下游水体溶解气体饱和度的预测方法。对哥伦比亚河流域4座水利枢纽和三峡工程溶解氧实测资料进行的验证计算表明,该方法的计算结果均与实测资料相近,且应用方便,可在实际工程中推广。对三峡工程典型库水位下大坝下游水体的溶解氧饱和度的预测计算表明,发生百年一遇以下洪水时,黄陵庙断面的溶解氧饱和度不超过140%;发生百年一遇以上大洪水时,需要在防洪调度的同时进行生态调度,以减免超饱和对水生生物造成的影响。

以葛洲坝-三峡梯级水库为研究对象,根据水库的不同运行阶段划分研究时段,基于寸滩、宜昌、汉口、大通站1954~2008年的日流量和日含沙量资料,计算分析了梯级水库运行对长江中下游输沙量及水沙关系的影响。结果表明：4个水文站的年输沙量、含沙量总体呈下降趋势,梯级水库运行对中下游输沙量及水沙关系的影响与水库库容和距离水库远近有关;水库拦截造成的泥沙减少与年径流量变化无关,与径流量的季节分配变化有关,径流量季节分配的变化和梯级水库的蓄水拦沙都使大通站月输沙量的年内分配更加均匀。

为了解三峡水库运行对大坝上下游水质的影响,同时为三峡江段水质保护提供参考,根据长江三峡水环境监测中心在三峡库区官渡口和坝下南津关两个重要断面1998～2012年间的水质监测资料,比对分析了水库蓄水前后部分水质指标的年际和年内变化特征,并探讨其成因.结果表明,2003年三峡水库135m蓄水成功后,水体中ss和重金属等指标浓度下降,tp等营养盐指标浓度呈不同程度减小do等氧平衡指标浓度总体下降.由此可得:三峡水库运行对库区及坝下游水体水质有积极影响;水库运行后,水流变缓,泥沙沉降,使得水体含沙量明显减少,污染物浓度也相应降低,泥沙吸附沉降作用对减少大多数水体污染物的作用不可小觑;但库区中吸附了大量水体污染物的泥沙,如果再悬浮,会对长江干流水质产生不利影响,应密切关注库区水体泥沙含量的变化规律.

随着三峡水库蓄水运行,清水下泄导致坝下游河段受到不同程度的冲刷,使得江湖关系发生变化。对长江中游主要控制站三峡工程蓄水运用前后水文数据进行统计分析,结果表明:三峡工程蓄水运用后,清水下泄冲刷下游河道深槽部分,长江河段总体同流量下水位下降,其中以汉口以上河段水位下降明显,且对低水影响明显。三峡工程蓄水运用后,三口河道分流比继续减少,断流时枝城水位有升高趋势,分流河道逐渐萎缩,荆江过流量增大。

三峡工程建成运用后,改变了水库下游河道的水沙条件,坝下游河道水流输沙能力处于不饱和状态,河道将发生沿程冲刷,并可能引起河势的调整,进而可能对防洪产生一定影响。为此,采用数学模型计算与实测资料分析的手段进行了三峡工程建成后长江中下游江湖水沙变化及河道冲淤演变及其对防洪影响的初步研究。结果表明,三峡工程蓄水运用后,长江中下游河道发生大量冲刷,同流量水位降低。各河段冲刷量达到最大时,荆江河段河床平均冲深约2.0~5.3m,槽蓄量约增加13亿m3,城陵矶至武汉河段河床平均冲深约2.5m,槽蓄量约增加8.5亿m3;由于干流河床冲刷,荆江三口分流分沙减少,洞庭湖湖区淤积减缓,增加调蓄量约23.8亿m3;水沙过程改变、河床冲刷及局部河势调整对河道稳定及堤防、护岸工程的安全会带来一定影响,需采取相应的对策措施。

针对三峡船闸中隔墩岩体开裂现象,以工程地质调查为基础,建立了典型的裂隙概化模式。采用裂隙界面单元法进行裂隙张开变形机理分析,研究中隔墩岩体裂隙的张开变形特征及其与开挖卸荷分区的关系。研究表明,裂隙的张开变形、张开长度与裂隙产状有直接关系。倾角较陡、长度较大、与边墙距离较短、不易滑动的裂隙易张开,且张开变形量与前两个因素成正比,与边墙距离成反比;反之则不易张开。中隔墩岩体可能的最大裂隙张开区与弹塑性分析得到的塑性区、实测得到的卸荷损伤区在分布范围与规律上基本相同;及时合理地施加预应力锚索,既可减少中隔墩裂隙张开的可能性,又可明显减小裂隙的张开变形与长度,因而有着重要的工程意义。

三峡工程在长江中下游防洪体系中具有重要地位和作用,对长江中下游河道和江湖关系将产生较大影响,因此,对三峡工程完成后防洪策略调整思路提出如下建议:在防洪总体方略上,应由洪水防治向洪水管理过渡;在具体对策上,应由工程措施为主调整到以工程措施与非工程措施并重,特别强调非工程措施的作用,使人与洪水能够共处。

着重对三峡工程下游引航道口门内异重流淤积的形成机理、计算方法进行了探讨,综合比较了各家公式的计算成果,并与实测资料进行了对比。研究表明:下游引航道口门内为异重流淤积,应用韩其为公式计算下游引航道口门内含沙量沿程衰减过程和泥沙淤积量,计算值与实测值较为一致,可在下游引航道附近水文泥沙状况已知的条件下,预估下游引航道内的泥沙淤积量。

截断巫山云雨,高峡出平湖。当这一梦想最终因为三峡水利工程的兴建而成为现实时,也就意味着一条横贯中国东西腹地的天然河流,由于大坝的阻隔,河流固有的规律以及与此相关的生态环境被人为地改变,原有的生态系统平衡被打破。我们能够修复或者再造一个新的平衡吗?

以k-ε湍流模型封闭reynods方程,采用vof法追踪自由水面,对缅甸dapein水电站表孔溢流坝的水流流动进行了三维数值模拟。结果表明,溢流坝的泄流能力、水面线、压力分布与流速分布等数值模拟结果与模型试验实测结果吻合,数值模拟结果可信,选择的紊流模型合理,求解方法可靠,可为工程设计提供全面、合理的参考。

水电站沉沙池按常规大多布置在枢纽首部,由于受地形地质条件限制,因此可将沉沙池同坝体相结合,以满足空间布置要求,而在此条件下对沉沙池的沉冲沙效果提出了更高的要求.通过模型试验发现了某水电站坝身式沉沙和冲沙系统设计中的水力学问题,提出了裁弯取直、加分流墩、增加整流池以及改变冲沙方式等措施,在此基础上,对沉沙和冲沙两种工况下沉沙池内的水流流态、断面流速分布等水力特性进行了模型试验和数值计算研究.结果表明,沉沙池优化后,沉沙和冲沙效果均能够满足设计要求;优化后的沉沙池在沉沙工况时其内水流流速较小、分布更加均匀,便于泥沙沉降,冲沙工况下水流能够集中在冲沙底孔进入沉沙池,水流流速较大,可以顺利将泥沙冲出沉沙池.

针对三峡水库的建立,国内外学者主要研究其局地气候的变化,而对于局地天气的影响研究则相对较少。利用中尺度数值模式wrf,通过改变下垫面水库库区的形状、面积,模拟水库区域3天的天气演变情况,检验水库对宜昌天气的影响。结果表明:水库建立后,宜昌地区气温在夜间明显升高,白天明显降低,其温度主要受临近城市区域湖泊面积大小的影响而非湖泊总面积大小。湖面风不再是简单白天向四周发散,晚上向湖面集中,而在湖面上空形成了一个小的环流系统。最后利用class模式验证平流作用对相对湿度、边界层高度的影响。结果表明:湖面周边区域相对湿度的变化取决于湿度平流作用;温度平流对边界层高度的变化起主导作用,影响效果也最明显;湿度平流对边界层高度的变化影响较小,二者共同作用的影响效果最强。

分析2012年2月至2014年12月水口水库雄江、樟湖、尤溪口、太平段水体溶解氧数据,结果表明:水口水库主要养殖水域水体溶解氧时间分布上最高值一般出现在每年的春季(3-5月)、夏季(6-8月),最低值出现在秋季(9-11月);夏季溶解氧波动较大,往往出现除秋季外的另一个低溶解氧时段。空间分布上水体溶解氧含量春、夏季库湾内高于湾外,冬季湾外高于湾内。

通过建立三峡工程左岸厂房坝段坝基的地质概化模型,采用物理模拟方法对其深层抗滑稳定问题进行了系统研究,获得了典型坝段的滑动破坏机理与稳定安全系数。在此基础上,对坝基加固处理措施进行了讨论,从而为该坝段的深层抗滑稳定安全评价与基础加固处理设计提供了有重要参考价值的科研依据。

在三峡水库蓄到高水位156m高程及运行过程中,对泄洪坝段的渗流进行了监测,监测结果表明,泄洪坝段的坝基(体)渗压、坝基扬压力和渗流量等测值较小,均在设计允许范围内,其分布及变化符合一般规律。三峡工程泄洪坝段实测渗流性态正常,为三峡工程的施工及运行安全提供了科学依据。

当1998年那场刻骨铭心的特大洪灾已过去整整18年之后,今年的洪涝灾害再次以南方多省份人民群众生命财产严重受损的方式警示我们：我国抵御洪涝灾害的能力与经济社会发展程度、人民群众的需求还有着较大差距。不能把社会公众对洪灾的关注和反思导入歧途洪水是天灾,但并非人类无法抗拒的天灾。

长江中下游干流河道整治事关中下游防洪安全及沿江地区经济社会可持续发展大局,近年来在上游来沙减少和三峡工程的作用下,清水下泄导致中下游干流河道发生了长距离的冲刷,并引起局部河势产生了较大的变化。根据三峡工程建成后长江中下游干流河道存在的主要问题,对中下游干流河道的治理对策措施进行了初步探讨。

简要介绍三峡工程通航建筑物下游引航道隔流堤外部变形观测点的布设,水平位移和垂直位移的观测方法,并通过对观测成果的分析,总结出隔流堤的外部变形规律。

当1998年那场刻骨铭心的特大洪灾已过去整整18年之后,今年的洪涝灾害再次以南方多省份人民群众生命财产严重受损的方式警示我们：我国抵御洪涝灾害的能力与经济社会发展程度、人民群众的需求还有着较大差距。不能把社会公众对洪灾的关注和反思导入歧途洪水是天灾,但并非人类无法抗拒的天灾。

含闸墩溢流坝三维过坝水流数值模拟——利用有限体积方法对含闸墩溢流坝过坝水流三维流场进行数值模拟，采用k-ε两方程模型模拟湍流，利用流体体积（vof）法确定自由水面线，分别对两种墩型过坝水流进行计算，给出了3种水头下的水面线及坝面压力，通过与实验结果...