不同等容粒径的泥沙暴露规律研究

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作者 刘飞 谷蕾蕾 刘春晶 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期9-16,共8页

采用概化模型试验对等容粒径的泥沙暴露规律进行初步研究,获得了500组试验数据,试验结果表明:当配比等容粒径的两组均匀沙粒径相差较大,且等容后泥沙粒径与较细均匀沙粒径接近时,床面不同高程的细沙暴露个数远多于粗沙暴露个数,且细沙... 采用概化模型试验对等容粒径的泥沙暴露规律进行初步研究,获得了500组试验数据,试验结果表明:当配比等容粒径的两组均匀沙粒径相差较大,且等容后泥沙粒径与较细均匀沙粒径接近时,床面不同高程的细沙暴露个数远多于粗沙暴露个数,且细沙暴露个数增加幅度比较均匀,粗沙暴露个数增加幅度迅速减小,其等容泥沙在床面表层的暴露个数明显多于表层以下;当配比等容粒径的两组均匀沙粒径相差较大,且等容后泥沙粒径与较粗均匀沙的粒径接近时,虽然细沙暴露的个数可能比粗沙少,但其暴露颗粒数的增加幅度比粗沙大,其等容后泥沙在床面表层的暴露个数多于表层以下;当配比等容粒径的两组均匀沙的粒径相差较小,且等容后泥沙粒径与两组沙的粒径均接近时,细沙暴露颗粒数的增加幅度与粗沙相当,其等容后泥沙在床面表层的暴露个数与表层以下相当。以上试验结果与天然卵石河床表层泥沙等容后的暴露个数多于深层的普遍现象相吻合。 展开更多

关键词 等容粒径 暴露度 玻璃珠 概化水槽试验

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基于等值面体的三维涡旋数量与形状特征研究

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作者 陈槐 张磊 +1 位作者 王乃茹 朱立俊 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期70-78,共9页

涡旋是湍流的基本结构,被誉为流体运动的肌腱,涡旋研究对自然探索和工程应用有重要的意义.基于直接数值模拟的槽道湍流数据与旋转强度涡旋识别方法,以涡旋三维结构等值面体(以三角网格为单位)为研究对象,通过设置三角形切面,利用两三角... 涡旋是湍流的基本结构,被誉为流体运动的肌腱,涡旋研究对自然探索和工程应用有重要的意义.基于直接数值模拟的槽道湍流数据与旋转强度涡旋识别方法,以涡旋三维结构等值面体(以三角网格为单位)为研究对象,通过设置三角形切面,利用两三角形相交快速检测算法提取涡旋多边形,研究不同等值面体阈值及壁面距离条件下,涡旋数量与形状特征(圆度、半径、凸状及纵横比因子)的变化规律.以对数区内涡旋为例:随着阈值的增加,涡旋密度呈对数律快速递减,圆度和半径因子概率密度函数(PDF)变高耸,圆度均值快速递增后保持不变而半径均值不断递减,纵横比因子PDF未显著改变且均值基本不变,凸状因子PDF向脉冲函数靠近,说明阈值增大导致涡旋逐渐变少、变圆、变小并更饱满.在同一阈值下,随着壁面距离的增加,涡旋密度在外区(除靠近水面区域外)也呈对数律递减,圆度、纵横比及凸状因子先快速增加随后不变或缓慢增长,半径因子快速递减后保持不变,说明涡旋在远离壁面的过程中在不断破灭但形态却较为稳定. 展开更多

关键词 等值面体 涡旋 数量 形状因子 阈值 壁面距离

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金沙江下游水库拦沙效应研究

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作者 张国帅 邓安军 +1 位作者 陈建国 冯志毅 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期50-57,共8页

随着众多水库建成运用,水库拦沙成为了金沙江下游减沙的主要原因。1956—2021年金沙江干流及下游支流共修建10万m^(3)以上的水库504座,总库容为687.63亿m^(3)。水库运用后,金沙江下游年径流量不存在明显变化,而年输沙量显著减小。金沙... 随着众多水库建成运用,水库拦沙成为了金沙江下游减沙的主要原因。1956—2021年金沙江干流及下游支流共修建10万m^(3)以上的水库504座,总库容为687.63亿m^(3)。水库运用后,金沙江下游年径流量不存在明显变化,而年输沙量显著减小。金沙江下游出口含沙量在1998年、2013年以后大幅减小,1956—1997年平均含沙量为1.75 kg/m^(3),1998—2012年平均含沙量减小为1.22 kg/m^(3),2013—2021年平均含沙量减小为0.01 kg/m^(3)。采用双累积曲线法及水库拦沙率公式,分析水库拦沙与水土保持工程对金沙江下游减沙贡献度,结果表明:金沙江下游减沙主要由水库拦沙造成,其中1998—2012年金沙江下游年均减沙0.97亿t,水库拦沙的减沙贡献度为0.67,水土保持工程等措施的减沙贡献度为0.33;2013—2021年下游年均减沙2.43亿t,水库拦沙贡献度为0.97,水土保持工程等措施减沙贡献度为0.03。 展开更多

关键词 金沙江下游 水库分布 拦沙效应 水沙变化

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三门峡水库汛期壅水排沙影响因素分析

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作者 裴柯雄 史红玲 +2 位作者 陈建国 王党伟 沈铭晖 《泥沙研究》 北大核心 2025年第1期61-67,共7页

为了揭示壅水条件下水库排沙比的影响因素及其响应关系,统计三门峡水库2011—2021年汛期入库流量在3000 m^(3)/s以下且坝前水位相对稳定的壅水时期排沙比变化,发现将入库流量划分为500~1000 m^(3)/s、1000~1500 m^(3)/s、1500~2000 m^(3... 为了揭示壅水条件下水库排沙比的影响因素及其响应关系,统计三门峡水库2011—2021年汛期入库流量在3000 m^(3)/s以下且坝前水位相对稳定的壅水时期排沙比变化,发现将入库流量划分为500~1000 m^(3)/s、1000~1500 m^(3)/s、1500~2000 m^(3)/s和2000~3000 m^(3)/s四个流量级的水库排沙比与坝前水位具有较好的负相关关系,只有最小入库流量级的排沙比与入库含沙量存在一定相关性。结合隐含了坝前水位变化影响的滞留时间这一变量,提出了出入库流量系数与滞留时间比值的过流因子为影响排沙比的主要变量,建立了不同入库流量级的壅水排沙比与过流因子及入库含沙量的计算关系式,计算精度良好,可用于估算三门峡水库汛期壅水排沙比。 展开更多

关键词 三门峡水库 排沙比 不同流量级 坝前水位 过流因子

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粗化床面发展过程中非均匀沙起动试验研究 被引量：2

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作者 刘春晶 陈月 +1 位作者 张凌峰 张宇 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1-8,共8页

非均匀沙在水流作用下会形成表层粒径大于底层的床面粗化现象,同时表层粗颗粒还会形成聚集结构体。已有非均匀沙起动研究仅考虑粒径差异,对多颗粒组成的粗化结构体及其影响问题考虑不足。在水槽中开展了非均匀沙床面粗化发展过程试验,... 非均匀沙在水流作用下会形成表层粒径大于底层的床面粗化现象,同时表层粗颗粒还会形成聚集结构体。已有非均匀沙起动研究仅考虑粒径差异,对多颗粒组成的粗化结构体及其影响问题考虑不足。在水槽中开展了非均匀沙床面粗化发展过程试验,分析了粗化床面条件下的起动条件及起动判别标准。结果表明,粗化床面发展可分为中粗颗粒出露、中颗粒结构体形成、粗颗粒结构体形成等3个阶段,粗化结构体对泥沙颗粒的起动和输移造成较大影响。粗化床面条件下非均匀沙起动临界希尔兹参数为0.015 5~0.023 5,小于均匀沙床面。USACE输沙率标准不适用于非均匀沙粗化床面,而Parker标准与韩其为标准均可在一定程度上反映非均匀沙粗化对泥沙起动的影响,其中韩其为标准与实测值更接近。 展开更多

关键词 非均匀沙 推移质输沙率 起动标准 水槽试验 粗化床面

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金沙江下游极端水文特征及其与极端气候事件的关联性分析

6

作者 黄瑶 郭洁 +1 位作者 师义成 宋雯雯 《水力发电》 2025年第2期32-40,共9页

为研究金沙江下游极端水文事件与极端气候的响应关系,使用2014年~2022年逐日降水和气温资料以及向家坝水文站逐日流量资料,通过相关分析、REOF分析以及多元回归分析等方法,分析了金沙江下游极端径流指数和极端气候指数的多时间尺度特征... 为研究金沙江下游极端水文事件与极端气候的响应关系,使用2014年~2022年逐日降水和气温资料以及向家坝水文站逐日流量资料,通过相关分析、REOF分析以及多元回归分析等方法,分析了金沙江下游极端径流指数和极端气候指数的多时间尺度特征、极端径流指数与各极端气候指数的相关关系。结果表明:金沙江下游极端洪水集中在7月~9月,极端枯水集中在1月~3月,极端洪水总量和极端枯水总量主要由洪水和枯水过程历时决定;极端水文事件与极端降水和极端气温事件有较好的同步性,日径流量对降水的敏感性大于气温;极端洪水事件与除无雨日数外的其他极端降水指数均呈显著正相关,其中与5日最大降水量相关性最强,此外,气温暖指数也对极端洪水有正向影响;极端枯水事件主要受无雨日数影响,其次是受气温冷指数影响。 展开更多

关键词 径流 极端气候指数 关联性 金沙江下游

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小浪底水库运用后黄河下游河道演变与系统治理研究综述

7

作者 邓安军 安晨歌 +1 位作者 陈建国 唐尧 《水利发展研究》 2025年第4期1-9,32,共10页

黄河下游河道是举世闻名的“地上悬河”,也是黄河治理的重点和难点。小浪底水库调水调沙实施20多年来成效显著,黄河下游河道全线冲刷,中水河槽业已形成。与此同时,黄河下游治理也面临着水沙情势深刻变化、河道冲刷效率显著降低、小浪底... 黄河下游河道是举世闻名的“地上悬河”,也是黄河治理的重点和难点。小浪底水库调水调沙实施20多年来成效显著,黄河下游河道全线冲刷,中水河槽业已形成。与此同时,黄河下游治理也面临着水沙情势深刻变化、河道冲刷效率显著降低、小浪底水库后续动力不足等问题。基于上述背景,文章对小浪底水库运用以来黄河下游水沙情势、河道演变以及系统治理的研究成果开展系统梳理。在此基础上,提出未来应深入开展黄河下游河道演变规律与水沙调控研究,完善黄河下游水沙调控工程体系,探索创新黄河下游河道治理模式的建议和展望。 展开更多

关键词 黄河下游 小浪底水库 河道演变 系统治理

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雅鲁藏布江中游末端河段洲滩的时空变化特征

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作者 王珂 赵庆绪 +2 位作者 史红玲 王党伟 杨靖 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第2期172-177,185,共7页

扎西绕登乡-派镇河段位于雅鲁藏布江中游末端,是中游宽谷最后一段典型的辫状河道,其洲滩演变对当地生态有重要的影响。基于1986-2022年21幅11月的Landsat遥感影像,提取并统计了雅鲁藏布江中游末端扎西绕登乡-派镇辫状河段内洲滩的特征参... 扎西绕登乡-派镇河段位于雅鲁藏布江中游末端,是中游宽谷最后一段典型的辫状河道,其洲滩演变对当地生态有重要的影响。基于1986-2022年21幅11月的Landsat遥感影像,提取并统计了雅鲁藏布江中游末端扎西绕登乡-派镇辫状河段内洲滩的特征参数,并结合洲滩的形态指数和破碎度指数对洲滩的面积特征和平面形态变化进行了分析。结果表明:研究河段内80%的洲滩面积小于1 km^(2),且洲滩面积差异较大。1986-2022年间,洲滩的数量及洲滩面积整体变幅不大。雅鲁藏布江干流与尼洋河汇合口上游河段内洲滩分布更加细碎,主要为小面积心滩,且多年来洲滩的分布及形态变化较小。而下游河段内的洲滩分布相对集中,主要为大面积边滩,且多年来洲滩的分布及形态变化相对较大。 展开更多

关键词 雅鲁藏布江 辫状河道 遥感影像 洲滩特征

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2022年枯水情势下三峡库区冲淤特性分析

9

作者 王珂 史红玲 +1 位作者 袁晶 张帮稳 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第12期117-122,129,共7页

基于2022年长江流域下半年的枯水形势,并结合水库调度对2022年三峡库区干流的冲淤特性进行了分析。研究结果显示,2022年三峡库区汛期来水偏枯,入库沙量显著减少,库区干流全年泥沙淤积量仅0.11亿t,为建库以来历史最低。防洪库容内也出现... 基于2022年长江流域下半年的枯水形势,并结合水库调度对2022年三峡库区干流的冲淤特性进行了分析。研究结果显示,2022年三峡库区汛期来水偏枯,入库沙量显著减少,库区干流全年泥沙淤积量仅0.11亿t,为建库以来历史最低。防洪库容内也出现罕见的全河段性冲刷;在消落期,长江上游来水偏丰、坝前水位消落较快,库尾冲刷量大,消落期减淤调度成效显著;2022年严重的汛期反枯现象导致汛期内库区淤积量较正常年份显著偏少,6-9月三峡库区干流淤积泥沙474万t,且仅占全年淤积量的41.7%;除此之外,汛期反枯还导致2022年三峡水库汛期坝前水位长时间偏低,使得坝前河段冲刷强度显著增大。 展开更多

关键词 三峡水库 水库淤积 汛期反枯 水库调度

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白鹤滩水库场次洪水特征分析

10

作者 吕瑞茹 邓安军 +2 位作者 张帮稳 陈翠华 路子岩 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期22-29,共8页

基于2015—2022年白鹤滩库区实测水沙资料,划分白鹤滩水库场次洪水过程,分析了白鹤滩水库运行前后汛期场次洪水的水沙运动特点变化情况。结果表明:白鹤滩入库泥沙集中于汛期场次洪水,受上游水库拦沙影响,干流洪水输沙量显著减少,泥沙主... 基于2015—2022年白鹤滩库区实测水沙资料,划分白鹤滩水库场次洪水过程,分析了白鹤滩水库运行前后汛期场次洪水的水沙运动特点变化情况。结果表明:白鹤滩入库泥沙集中于汛期场次洪水,受上游水库拦沙影响,干流洪水输沙量显著减少,泥沙主要来自库区区间。出入库洪峰流量以7500~12500 m^(3)/s为主,该流量级洪水输沙量占比超58%;出入库洪水均以沙峰超前洪峰为主,含沙量-流量曲线以顺时针为主。乌东德和白鹤滩水库运行前,汛期河段入口洪水洪峰沙峰值均较高,由于河段区间产沙沿程补给,河段出口沙量高于入库沙量;乌东德和白鹤滩水库运行后,汛期出入库洪水洪峰沙峰减小,沙峰坦化现象突出。 展开更多

关键词 白鹤滩水库 场次洪水 入库水沙 洪峰沙峰

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金沙江流域径流变化特征及成因 被引量：9

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作者 冯胜航 王党伟 +2 位作者 秦蕾蕾 邓安军 邢龙 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期248-257,共10页

基于金沙江流域近60 a的降雨和径流资料,采用水量平衡法对天然径流量进行还原,利用Mann-Kendall法及小波分析方法研究流域降雨量及天然径流量的变化趋势、周期及可能突变的年份,分析天然径流的变化原因,构建天然径流量与降雨量及归一化... 基于金沙江流域近60 a的降雨和径流资料,采用水量平衡法对天然径流量进行还原,利用Mann-Kendall法及小波分析方法研究流域降雨量及天然径流量的变化趋势、周期及可能突变的年份,分析天然径流的变化原因,构建天然径流量与降雨量及归一化植被指数的相关关系式。结果表明:金沙江流域降雨量和天然径流量总体呈周期性变化,主周期均为28 a,与此同时降雨量和径流量均呈增加趋势,降雨量每10 a相对增长幅度约1.28%,天然径流量每10 a相对增长幅度约0.57%;造成两者相对变幅差异较大的原因源于流域植被覆盖面积的增加;考虑降雨及植被的综合影响,建立的天然径流与两者共同作用下的方程相关系数为0.940,其关系式为R=0.0177P1.691/N-0.923。研究成果可为金沙江流域水电开发和综合治理提供决策参考。 展开更多

关键词 径流 降雨 归一化植被指数 变化特征 成因分析 金沙江流域

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水沙变化情势下金沙江下游卵石推移质输移规律

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作者 冯志毅 邓安军 +1 位作者 秦蕾蕾 吕瑞茹 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期38-44,共7页

基于三堆子水文站历年水文泥沙和卵石推移质实测资料,分析了金沙江下游水沙情势的变化及卵石推移质输移规律。分析结果表明,金沙江上中游梯级水电站运行后造成了下游径流及泥沙年内过程的重新分配,水库拦洪削峰导致较大流量出现的概率减... 基于三堆子水文站历年水文泥沙和卵石推移质实测资料,分析了金沙江下游水沙情势的变化及卵石推移质输移规律。分析结果表明,金沙江上中游梯级水电站运行后造成了下游径流及泥沙年内过程的重新分配,水库拦洪削峰导致较大流量出现的概率减小,径流量变化不大,输沙量显著减少。金沙江下游卵石推移质输沙率与流量的高次方成正比,水沙变化情势下卵石推移质输沙量显著减少,不同流量的卵石推移质输沙率减小。卵石推移质级配随着流量的增大而变粗,水沙变化条件下卵石推移质级配发生了明显粗化。 展开更多

关键词 金沙江下游 水沙条件变化 卵石推移质 推移质级配

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