小浪底水库淤积与下游河道冲刷的关_省略_调沙的根据_效益和巨大潜力_之六_韩其为

(完整版)黄河小浪底调水调沙

数值分析课程论文 论文题目： 指导老师： 学院： 专业： 姓名： 学号：

【实验课题】黄河小浪底调水调沙问题 【实验目标】 （1）加深对插值及数据拟合知识的理解； （2）学会利用拟合实现计算有关数值方法； （3）验证插值拟合所预言的数值现象； （4）改进曲线拟合既有算法； （5）掌握最小二乘法的基本原理，并会通过计算机解决实际问题。 【理论概述与算法描述】 为了确定排沙量与时间，排沙量与水流量的函数关系，我们需要对数据进行曲线拟合，所以通过Matlab对数据进行插值拟合，提高精确度，使图像变得光滑，然后利用多项式进行拟合。当多项式次数越高拟合也越准确，但是数据受到的影响较多，所以这里的数据也不是准确值，因此我们只取三次进行拟合，也方便了后续的计算。 符号说明 t: 时间或时间点 v: 水流量 S: 含沙量 V: 排沙量 【实验问题】 在小浪底水库蓄水后，黄河水利委员会进行了多次试验，特别是2004年6月至7月进行的黄河第3次调水调沙试验具有典型意义．这次试验首次由小浪底、三门峡和万家寨三大水库联合调度，进行接力式防洪预泄放水，形成人造洪峰进行调沙试验获得成功．这次调水调沙试验的一个重要目的就是由小浪底上游的三门峡和万家寨水库泄洪，在小浪底形成人造洪峰，冲刷小浪底库区沉积的泥沙．在小浪底水库开闸泄洪以后，从6月27日开始三门峡水库和万家寨水库陆续开闸放水，人造洪峰于29日先后到达小浪底，7月3日达到最大流量2720 m3／s，使小浪底水库的排沙量也不断地增加．表1是由小浪底观测站从6月29日到7月10 日检测到的试验数据 表1: 试验观测数据单位：水流为立方米/ 秒，含沙量为公斤/ 立方米

黄河小浪底调水调沙问题

黄河小浪底调水调沙问题 摘要：本文利用插值拟合的方法通过Matlab工具模拟出了排沙量与时间、排沙量与水 流量的函数关系，并且求出了总排沙量为亿吨。整个模型简单且方便计算，其中排沙量与水流量的函数关系为分段函数。 关键词：调水调沙Matlab 插值拟合

一、问题重述 2004年6月至7月黄河进行了第三次调水调沙试验，特别是首次由小浪底、三门峡和万家寨三大水库联合调度，采用接力式防洪预泄放水，形成人造洪峰进行调沙试验获得成功．整个试验期为20多天，小浪底从6月19日开始预泄放水，直到7月13日恢复正常供水结束．小浪底水利工程按设计拦沙量为亿立方米，在这之前，小浪底共积泥沙达亿吨．这次调水调试验一个重要目的就是由小浪底上游的三门峡和万家寨水库泄洪，在小浪底形成人造洪峰，冲刷小浪底库区沉积的泥沙．在小浪底水库开闸泄洪以后，从6月27日开始三门峡水库和万家寨水库陆续开闸放水，人造洪峰于29日先后到达小浪底，7月3日达到最大流量2700立方米/每秒，使小浪底水库的排沙量也不断地增加．下面是由小浪底观测站从6月29日到7月10日检测到的试验数据： 表1: 试验观测数据单位：水流为立方米/ 秒，含沙量为公斤/ 立方米 (1) 给出估算任意时刻的排沙量及总排沙量的方法； (2) 确定排沙量与水流量的变化关系。 二、模型假设 1.假设所给数据客观准确的反应了现实情况 2.假设所给数据遵循一定规律变化，即是连续的 3.假设模型中不需要考虑一些外在因素 4.假设可将时间化为等分的时间点进行计算 三、符号说明 t: 时间或时间点 v: 水流量 S: 含沙量 V: 排沙量

四、问题分析 假设水流量和含沙量都是连续的，那么某一时刻的排沙量V=v(t)S(t)，其中v(t)为t 时刻的水流量，而S(t)为t时刻的含沙量。通过观察数据，这些数据是每个12小时采集一次，所以我们可以将时间设为时间点t，依次为1，2，3，……，24，单位时间为12h。为了找到排沙量与时间的关系，我们就要先找到水流量和含沙量与时间的关系，一但找到水流量和含沙量与时间的关系，那么所要求的问题也就不难解决了。 五、模型的建立与求解 通过分析，我们假设水流量和含沙量都是连续的，那么我们开始对问题“(1) 给出估算任意时刻的排沙量及总排沙量的方法”进行求解。 我们通过Matlab工具将所知道的数据显示为直观的图像，如下所示，具体程序见附录的%。 通过观察图像，我们可以看出其变化并不光滑，而且也没有特定的表现出服从某种分布的趋势。 但是为了得到具体的计算函数，我们就必须对数据进行拟合，所以通过Matlab先利用spline方法对数据进行插值，从而提高精确度，使图像变得光滑，然后利用多项式进行拟合，当多项式次数越高拟合也越准确，但是由于数据受到的影响较多，所以这里的数据也不是准确值，因此我们可以只取三次进行拟合，也方便了后续的计算。 于是我们分别对含沙量和水流量进行插值拟合，便可以得到下面图像和结果，具体程序见附录%和%。

黄河小浪底调水调沙问题

黄河小浪底调水调沙问题 一、问题的提出 2004年6月至7月黄河进行了第三次调水调沙实验，特别是首次由小浪底、三门峡和万家寨三大水库联合调度，采用接力式防洪预泄放水，形成人造洪峰进行调沙实验获得成功，整个试验期为20多天，小浪底从6月19日开始预泄放水，直到7月13日结束并恢复正常供水。小浪底水利工程按设计拦沙量为亿m3，在这之前，小浪底共积泥沙达亿t。这次调水调沙试验一个重要目的就是由小浪底上游的三门峡和万家寨水库泄洪，在小浪底形成人造洪峰，冲刷小浪底库区沉积的泥沙，在小浪底水库开闸泄洪以后，从6月27日开始三门峡水库和万家寨水库陆续开闸放水，人造洪峰于6月29日先后到达小浪底，7月3日达到最大流量2700m3/s，使小浪底水库的排沙量也不断增加。表1是由小浪底观测站从6月29日到7月10日检测到的试验数据。 现在，根据试验数据建立数学模型研究下面的问题： （1）给出估计任意时刻的排沙量及总排沙量的方法； （2）确定排沙量与水流量的关系。 二、模型的建立与求解 问题一的模型

1、观测时间（时刻）的确定 以6月29日0时开始计时，各观测时刻（离开始计时的时间）分别为： 24214123600,,,),( i i t i ， 其中，计时单位s 。 2、排沙量的确定 记第),,,(2421 i i 次观测时水流量为i v ，含沙量为i c ，则第i 次观测时的排沙量i i i v c y 。其数据如下表2。 表2 i t 时刻对应的排沙量 排沙量单位：102kg 3、模型建立 在上述已经知道24对数据的基础上，建立任意时刻的排沙量的函数，可以通过插值或拟合的方法来实现。考虑到实际中的排沙量应该是时间的连续函数，顾采用三次样条函数进行插值。 在求出三次样条函数)(t y y 的基础上，通过积分可以得到总的排沙量为： 24 1 t t dt t y z )(。 4、程序 wv=[1800 1900 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2650 2700 2720 2650 ... 2600 2500 2300 2200 2000 1850 1820 1800 1750 1500 1000 900];

黄河调水调沙工作方案范文

黄河调水调沙工作方案范文 黄河河务局调水调沙调度预案实施调水调沙，是提高河道排洪 能力，实现“河床不抬高”治理目标的重要措施，是黄河下游河道治理方略的重要内容。根据上级有关调水调沙生产运行的要求，结合我市黄河实际，制定本预案。 一、调水调沙的组织机构及任务为保障调水调沙的顺利进行， 市局成立综合调度、水情和工情三个职能组。各职能组的主要工作任务如下： （一）综合调度组负责调水调沙的日常工作，协调各职能组有 关工作；实时掌握调水调沙期间的水情、沙情、工情、河势变化等全面工作情况；做好文电处理和调水调沙信息的编发与传递；负责编写调水调沙工作总结和技术分析报告；负责组织调水调沙后评估。 （二）工情组负责组织河势观测、河势查勘，掌握河势变化情况；组织工程观测，掌握工程和险情抢护情况；接收、报批防汛抢险专用电报，定时汇总上报抢险用工用料情况；组织滩岸观测，掌握滩岸变化；编写调水调沙工程抢险和河势查勘等技术报告。 （三）水情组掌握调水调沙期间气象、雨情、水情、沙情变化 情况，负责水情、沙情的分析、预报、发布、传递等工作；组织水位站及险工、控导水尺的测报工作；进行河道冲淤分析计算，提出调水调沙效果的基础数据；编写技术总结。河务局、张管理处可按便于工作的原则成立调水调沙职能机构，机构的多少视本单位具体情况而定。在各管理段、闸管所按照班坝责任制要求分别成立河势（含滩岸）观

测组、工情（含涵闸观测、险工控导工程根石探测和坝岸靠水着溜观测）观测组和水位观测组，并制定明确的岗位责任制度。 二、调水调沙的准备工作 （一）各单位按照三～四等水准测量规范完成对水位站、险工水尺、控导工程水尺的高程校测，完成各遥测水位计的维修校对，在各滩岸坍塌河段、重要的大桥及浮桥上下游设定观测标志，并进行基础数字观测。 （二）对通信设施进行全面检测维护，确保通信畅通。 （三）全面检查抢险设备、工具和料物，对不能正常运转、使用的设备、工具进行维修，补充必须的防汛料物，确保适应防汛抢险需要。 （四）对重点坝段、重点涵闸进行检查，根据检查出的问题制定、落实安全措施。 （五）省属第三、第十一专业机动抢险队，市属各专业抢险队完成对全部抢险设备的检修和重点抢险工具料物的补充，全体抢险队员进行集中学习训练后，在原岗位待命。各单位完成乡镇民兵抢险队的组建与训练。 （六）通知沿黄各县（区）堵复滩区低洼串沟；通知在河道内作业的船只及水上设施进入安全地带，或者采取必须的保护措施；各浮桥运营单位做好拆除浮桥准备，各责任单位清除行河道洪障碍。 三、调水调沙的运行调度

冲刷计算精编版

4.2.1洛河冲刷分析计算 a.冲刷计算 冲刷深度参照《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）（以下简称《规范2013》）附录D.2计算。 其冲刷深度按下列公式计算： s 01n cp c U h h U ?? ????=- ??????? （D.2.2-1） 21cp U U η η =+ （D.2.2-2） 公式中： h s ——局部冲刷深度（m ）； h 0——冲刷处的水深（m ）,取3.85m; U cp ——近岸垂线平均流速,取4.42m/s ； n ——与防护岸坡在平面上的形状有关，取n=1/5； η——水流流速不均匀系数，根据水流流向与岸坡交角α查《规范2013》附录D2表D.2.2,取1.00； U ——行近流速（m/s ），取4.42m/s ； U c ——泥沙起动流速（m/s ），对于卵石的起动流速，可采用长江科学院的起动公式（D.2.1-6）计算； 1 7 050 501.08s c H U gd d γγ γ ??-= ??? （D.2.1-6） g ——重力加速度（m/s 2）,9.8m/s 2； d 50——床沙的中值粒径，0.0215m ；

H 0——行近流速水深（m ），取4.09m ； γs 、γ——泥沙与水的容重（kN/m 3）,γs 取1.7kN/m 3；γ取1.0kN/m 3。 使用以上公式，经过计算机软件计算，结果列表4.18淄阳河冲刷水深计算成果表。 表4.18 洛河冲刷水深计算成果表 综上所述：该管道穿越河道处冲刷深度为1.5m,根据相关规范要求管道开挖深度应位于河道冲刷深度0.5米以下，即管道开挖深度应大于等于2m 。 河流名称 U （m/s ） η g （m/s 2 ） d 50 （m ） H 0 （m ） r s （kN/m 3 γ （kN/ m 3 h 0 （m ） H s （m ） 洛河 4.42 1.00 9.8 0.0215 4.09 1.7 1.0 3.85 1.50

黄河调水调沙工作方案

黄河调水调沙工作方案 Scheme of water and sediment regulation in the Yellow River 汇报人：JinTai College

黄河调水调沙工作方案 前言：本文档根据题材书写内容要求展开，具有实践指导意义，适用于组织或个人。便于学习和使用，本文档下载后内容可按需编辑修改及打印。 黄河河务局调水调沙调度预案实施调水调沙，是提高河 道排洪能力，实现“河床不抬高”治理目标的重要措施，是黄河下游河道治理方略的重要内容。根据上级有关调水调沙生产运行的要求，结合我市黄河实际，制定本预案。 一、调水调沙的组织机构及任务为保障调水调沙的顺利进行，市局成立综合调度、水情和工情三个职能组。各职能组的主 要工作任务如下： （一）综合调度组负责调水调沙的日常工作，协调各职 能组有关工作；实时掌握调水调沙期间的水情、沙情、工情、河势变化等全面工作情况；做好文电处理和调水调沙信息的编发与传递；负责编写调水调沙工作总结和技术分析报告；负 责组织调水调沙后评估。 （二）工情组负责组织河势观测、河势查勘，掌握河势 变化情况；组织工程观测，掌握工程和险情抢护情况；接收、报批防汛抢险专用电报，定时汇总上报抢险用工用料情况；组

织滩岸观测，掌握滩岸变化；编写调水调沙工程抢险和河势查勘等技术报告。 （三）水情组掌握调水调沙期间气象、雨情、水情、沙情变化情况，负责水情、沙情的分析、预报、发布、传递等工作；组织水位站及险工、控导水尺的测报工作；进行河道冲淤分析计算，提出调水调沙效果的基础数据；编写技术总结。河务局、张管理处可按便于工作的原则成立调水调沙职能机构，机构的'多少视本单位具体情况而定。在各管理段、闸管所按照班坝责任制要求分别成立河势（含滩岸）观测组、工情（含涵闸观测、险工控导工程根石探测和坝岸靠水着溜观测）观测组和水位观测组，并制定明确的岗位责任制度。 二、调水调沙的准备工作 （一）各单位按照三～四等水准测量规范完成对水位站、险工水尺、控导工程水尺的高程校测，完成各遥测水位计的维修校对，在各滩岸坍塌河段、重要的大桥及浮桥上下游设定观测标志，并进行基础数字观测。 （二）对通信设施进行全面检测维护，确保通信畅通。

水利计算公式知识讲解

1.河床稳定计算及河相分析 1.1.河床稳定计算 河床稳定指标可采用横向稳定指标、纵向稳定指标及综合稳定指标3种形式分析，以确定河道特性。 1.1.1.河道横向稳定分析 河道横向稳定系数按下式计算: 式中： 横向稳定系数； Q造床流量，m3/s； J河床比降； B相当于造床流量的平摊河宽，m。 1.1. 2.河道纵向稳定分析 水流对河床泥沙的拖曳力与床面泥沙抵抗运动的摩阻力之间的相互作用，决定河床的纵向稳定性。根据黄河水利出版社出版《治河及泥沙工程》中河道纵向稳定系数采用爱因斯坦水流强度函数按下式计算： 式中： 纵向稳定系数； D床沙平均粒径，mm； J河床纵比降； H河流平摊水深，m。

1.1.3. 综合稳定指标 综合稳定指标是综合考虑河床的纵、横向稳定性。建议采用的公式为 h 2 b *）（φφφ= 1.2. 河床演变分析与河相关系 调查工程区河道历史主流及河道变迁，分析工程区河道形态。共分为蜿蜒型河道、游荡型河道两种形式。 蜿蜒型河段一般凹岸崩退，凸岸淤长，凹岸深槽和过渡段浅滩在年内发生互相交替的冲淤变化。 游荡型河道的河岸及河床抗冲性较差，从长距离来看河道往往呈藕节状，其中窄段水流归顺，有控制河势的作用，宽段则河床宽浅，洲滩密布，汊道交织，水流散乱，主流迁徙不定。河道的平面状态可用“宽、浅、散、乱”四个字概括。 在水流长期作用下形成的河床，其形态有一定的规律，大量资料表明，表征河床形态的水深、河宽、比降等，与来水来沙条件及河床地质条件之间，有一定函数关系，这种关系便称为河相关系。 根据俄罗斯国立水文所提出公式，河道横断面河相关系公式为: H B = ξ 式中: ξ河相相关系数； B 造床流量下的水面宽（m ）； H 造床流量下的平均水深（m ）； （蜿蜒型河道ζ约为2~4，较为顺直的过渡性河段约为8~12，游荡型河道ζ约为20~30） 2. 护岸结构设计 2.1. 护岸顶高程确定 根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）（以下简称《堤防规范》）要求，堤顶高程为设计洪水位加超高值确定。堤顶超高按下式计算：

小浪底水库调水调沙解读

小浪底水库调水调沙 对黄河下游渔业资源影响及对策介子林朱文锦（河南省水产科学研究院450044） 摘要：调查了调水调沙前、后黄河下游河道水域水质、水生生物、渔业资源的变化情况，调水调沙对黄河下游水环境、水生态、渔业资源产生了不利影响，这种不利影响具有叠加性和持续性，提出相应的政策和技术措施。 关键词：调水调沙；黄河下游；渔业资源；生态环境 2008年农业部下达了《黄河下游生态环境监测评价—-小浪底水库调水调沙试验对黄河下游渔业资源影响评价及对策研究》项目。在黄河流域渔业资源委员会组织协调下，河南省水产科学研究院牵头实施了该项目，2008年小浪底水库“调水调沙”期间，较全面的对黄河下游水环境和水生态的变化情况进行了检测，重点调查了“调水调沙”后期黄河“流鱼”情况，较全面的掌握了“调水调沙”对黄河下游生态环境影响，为保护黄河水生生物的物种多样性，为修复、维持黄河水生生态系统的完整性及可持续性提供了科学依据。 1．调查范围 从黄河小浪底水库坝下至黄河入海口。2008年6月19日至7月3日实施的黄河第八次调水调沙。本次调查的时间选择在调水调沙前14 天至调水调沙后14天。根据生态学理论，不同生境条件决定不同的生态环境状况。为全面反映黄河下游的生态环境状况，以黄河下游水文站位置为本项目监测点，监测点共7个，分别为孟津、花园口、夹河

滩、艾山、洛口、高村、利津。 调查的影响因子包括河道水质、河滩地、黄河口水质、浮游植物、浮游动物、底栖动物、水生维管束植物、鱼类、渔业资源等。定点比较调查调水调沙前、后渔业资源变化情况。 2．对渔业资源影响 2.1 对河道水质的影响 比较分析调水调沙过程前、后河道的水质变化，最主要的特征为：一是在较短时间内加大小浪底水库下泄水量，并通过水量一定的波动在下游形成洪峰；二是采取技术措施产生异重流，促使沉积泥沙的泛起和随水转运。调水调沙过程中，一些水质指标如温度、溶解氧、浊度等在短期内剧烈改变；一些指标如总磷、氨氮等在短期内急剧增加。这些剧变直接使水质的等级降低。一般水质指标在一次调水调沙过程结束20天左右才可以恢复平常水平。 2.2 对浮游生物的影响 调水调沙前、后浮游生物生物量和优势种变化呈现以下规律：调水调沙前、后，浮游动物和浮游植物呈现此消彼长的趋势，即浮游动物生物量下降了100倍，而浮游植物的生物量上升了1倍左右。受条件所限，浮游生物的采集在河岸带进行，调水调沙时，一方面，人造洪峰加大了河道上下水层的混合，降低了通常情况下有较高生物量的表层水中浮游动物密度；另一方面，混浊而缺氧的河水也会影响到浮游动物的新陈代谢。因此，表现为浮游动物生物量的下降。相对而言，浮游植物受水体混浊和低溶解氧的影响较小，浮游动物的减少降低了

黄河小浪底调水调沙工程数学实验实验报告

《数学实验》实验报告题目：黄河小浪底调水调沙工程 ：胡迪 学号： 201014622 专业：信息与计算科学

黄河小浪底调水调沙问题 2004年6月至7月黄河进行了第三次调水调沙试验，特别是首次由小浪底、和万家寨三大水库联合调度，采用接力式防洪预泄放水，形成人造洪峰进行调沙试验获得成功。整个试验期为20多天，小浪底从6月19日开始预泄放水，至到7月13日恢复正常供水结束。小浪底水利工程按设计拦沙量为75.5亿m 3,在这之前，小浪底共积泥沙达14.15亿t 。这次调水调沙试验一个重要的目的就是由小浪底上游的和万家寨水库泄洪，在小浪底形成人造洪峰，冲刷小浪底库区沉积的泥沙，在小浪底水库开闸泄洪以后，从6月27日开始水库和万家寨水库陆续开闸放水，人造洪峰于29日先后到达小浪底，7月3日达到最大流量2700 ，使小浪底水库的排沙量也不断地增加。表1是由小浪底观测站从6月29日到7月10日检测到的试验数据。 表1 试验观测数据 （ 单位：水流为s m /3 ，含沙量为3kg/m ） 现在，根据试验数据建立数学模型研究下面的问题： （1）给出估算任意时刻的排沙量及总排沙量的方法； （2）确定排沙量与水流量的变化关系。 关键词：拟合，SAS ，Matlab ，线性回归，调水调沙实验

问题分析： 1、对于问题一，所给数据中水流量x 和含沙量h 的乘积即为该时刻的排沙量y 即：y=hx 。 2、对于问题二，研究排沙量与排水量的关系，从实验数据中可以看出，开始排沙量随水量增加而增加，而后随水流量的增加而减少，显然变化关系并非线性的关系，为此，把问题分为两部分，从水流量增加到最大值为第一阶段，从水流量最大值到结束为第二阶段，分别来研究水流量与排沙量之间的函数关系。 模型假设： 1、水流量和排沙量都是连续的，不考虑上游泄洪所带来的含沙量和外界带来的含沙量。 2、时间是连续变化的，所取时间点依次为1,2,3，…,24,单位时间为12h 。 模型的建立与求解： <一>对于问题一，因为排沙量与时间的散点图基本符合正态曲线，如图二所示。所以，排 沙量的对数与时间的函数关系就应该符合二次函数关系，因而排沙量取对数后，再与时间t 进行二次回归，排沙量取自然后的数据见表2. 假设排沙量与时间函数关系的数学模型是 两边取对数得 Lny=at^2+bt+c 先由表二做出排沙量的自然对数lny 与时间t 的散点图见图一，并利用SAS 软件进行拟合，得到排沙量的自然对数与时间的回归方程为： Lny=-0.0209t^2+0.4298t+10.6321 由回归拟合参数表可知回归方程是显著的，因为相关系数人R^2=0.9629,误差均方S^2=0.0543，说明回归曲线拟合效果很好。 所以排沙量与时间之间的函数关系式为 e c bt at y ++=2^e t t y 6312 .104289.02^0209.0++-=

黄河小浪底调水调沙问题

黄河小浪底调水调沙问题 摘要 为了确定排沙量与时间、排沙量与水流量的函数关系，我们可以用SAS软件做线性回归得到排沙量与时间的函数关系式，再利用所求函数在区间[0,24]上进行积分得到总排沙量1.93962亿吨。对于排沙量与水流量之间的关系，按时间分为两段进行拟合，最终用MATHLAB软件来画出图像，确定排沙量与排水量之间的函数关系式。 关键词：调水调沙实验，排沙量，matlab，拟合

目录 摘要 (1) 问题的提出 (3) 问题分析 (3) 模型假设 (3) 模型的建立与求解 (4) 结论以及分析检验 (10) 讨论与推广 (10) 参考文献 (11)

一．问题的提出 2004年6月至7月黄河进行了第三次调水调沙试验，特别是首次由小浪底、三门峡和万家寨三大水库联合调度，采用接力式防洪预泄放水，形成人造洪峰进行调沙试验获得成功．整个试验期为20多天，小浪底从6月19日开始预泄放水，直到7月13日恢复正常供水结束．小浪底水利工程按设计拦沙量为75.5亿立方米，在这之前，小浪底共积泥沙达14.15亿吨．这次调水调试验一个重要目的就是由小浪底上游的三门峡和万家寨水库泄洪，在小浪底形成人造洪峰，冲刷小浪底库区沉积的泥沙．在小浪底水库开闸泄洪以后，从6月27日开始三门峡水库和万家寨水库陆续开闸放水，人造洪峰于29日先后到达小浪底，7月3日达到最大流量2700立方米/每秒，使小浪底水库的排沙量也不断地增加．下面是由小浪底观测站从6月29日到7月10日检测到的试验数据： 表1: 试验观测数据单位：水流为立方米 / 秒，含沙量为公斤 / 立方米 (1) 给出估算任意时刻的排沙量及总排沙量的方法； (2) 确定排沙量与水流量的变化关系。 二．问题分析 1、对于问题一，所给数据中水流量x和含沙量h的乘积即为该时刻的排沙量y 即：y=hx。 2、对于问题二，研究排沙量与排水量的关系，从实验数据中可以看出，开始排沙量随水量增加而增加，而后随水流量的增加而减少，显然变化关系并非线性的关系，为此，把问题分为两部分，从水流量增加到最大值为第一阶段，从水流量最大值到结束为第二阶段，分别来研究水流量与排沙量之间的函数关系。 三．模型假设 1、水流量和排沙量都是连续的，不考虑上游泄洪所带来的含沙量和外界带来的含沙量。 2、时间是连续变化的，所取时间点依次为1,2,3，…,24,单位时间为12h. 四．模型的建立与求解

黄河小浪底调水调沙问题

黄河小浪底调水调沙问题 内容摘要:为了确定排沙量与时间、排沙量与水流量的函数关系，我们可以用SAS软件做 线性回归得到排沙量与时间的函数关系式，再利用所求函数在区间[0,24]上进行积分得到总排沙量1.93962亿吨。对于排沙量与水流量之间的关系，按时间分为两段进行拟合，最终用MATHLAB软件来画出图像，确定排沙量与排水量之间的函数关系式。 关键词：调水调沙实验，sas,排沙量，排水量，matlab，拟合，线性回归 问题的提出：在小浪底水库蓄水后，黄河水利委员会进行了多次试验，特别是2004年 6月到7月进行的黄河第三次调水调沙试验具有典型的意义。这次试验首次由小浪底、三门峡和万家寨三大水库联合调度，进行接力式防洪预泄放水，形成人造洪峰进行调水调沙试验成功。这次试验的一个重要目的就是由小浪底上游的三门峡和万家寨水库泄洪，在小浪底形成人造洪峰，冲刷小浪底的库区的沉积泥沙。在小浪底开闸泄洪以后，从6月27日开始三门峡水库和万家寨水库陆续开闸放水，人造洪峰于29日先后到达小浪底，7月3日达到最大流量2720m^3/s，使小浪底水库的排沙量也不断的增加。表一是由小浪底观测站从6月29日到7月10日检测到的试验数据。

问题分析：1、对于问题一，所给数据中水流量x 和含沙量h 的乘积即为该时刻的排沙量 y 即：y=hx 。 2、对于问题二，研究排沙量与排水量的关系，从实验数据中可以看出，开始排沙量随水量增加而增加，而后随水流量的增加而减少，显然变化关系并非线性的关系，为此，把问题分为两部分，从水流量增加到最大值为第一阶段，从水流量最大值到结束为第二阶段，分别来研究水流量与排沙量之间的函数关系。 模型假设：1、水流量和排沙量都是连续的，不考虑上游泄洪所带来的含沙量和外界带来 的含沙量。 2、时间是连续变化的，所取时间点依次为1,2,3，…,24,单位时间为12h. 模型的建立与求解：<一>对于问题一，因为排沙量与时间的散点图基本符合正态曲 线，如图二所示。所以，排沙量的对数与时间的函数关系就应该符合二次函数关系，因而排沙量取对数后，再与时间t 进行二次回归，排沙量取自然后的数据见表2. 假设排沙量与时间函数关系的数学模型是 两边取对数得 Lny=at^2+bt+c 先由表二做出排沙量的自然对数lny 与时间t 的散点图见图一，并利用SAS 软件进行拟合，得到排沙量的自然对数与时间的回归方程为： Lny=-0.0209t^2+0.4298t+10.6321 由回归拟合参数表可知回归方程是显著的，因为相关系数人R^2=0.9629,误差均方S^2=0.0543，说明回归曲线拟合效果很好。 所以排沙量与时间之间的函数关系式为 e c bt at y ++= 2^e t t y 6312 .104289.02^0209.0++-=

冲刷计算

4.3 冲刷与淤积分析计算 建桥后，由于桥墩的束水作用，桥位处河床底部将发生下切冲刷。根据工程地质勘探报告，该桥桥址处，河床冲刷层为亚粘土。河床的冲刷计算按粘性土河床处理。 4.3.1一般冲刷计算 采用《公路桥位勘测设计规范》中8.5.4-1式 8 5 1 3 5'233.0?????? ? ? ????? ????? ??=L c mc c p I h h B Q A h μ （4-3式） 式中, h p --桥下一般冲刷后的最大水深(m); Q 2 --河槽部分通过的设计流量（m 3 /s ） ； μ—桥墩水流侧向压缩系数，查《公路桥位勘测设计规范》中 表8.5.3-1； h mc --桥下河槽最大水深（m ） ； c h --桥下河槽平均水深（m ）； A —单宽流量集中系数，5 .0??? ? ??=H B A ,B 、H 为平滩水位时河槽宽 度和河槽平均水深。A=1.0～1.2 'c B --桥下河槽部分桥孔过水净宽（m ） ,当桥下河槽扩宽至 全桥时'c B 即为全桥桥下过水净宽；

I L --冲刷坑范围内粘性土液性指数，在本公式中I L 的范围为0.16～1.19。根据工程地质勘探报告，牧野桥I L =0.67。 经计算得： 现状河道条件下，该桥100年一遇设计洪水位为72.73m 时，一般冲刷完成后，主槽最大水深h p 为9.19m ，最大冲坑深3.58m 。 按规划整治后的河道条件下，该桥100年一遇设计洪水位为71.30m 时，一般冲刷完成后，主槽最大水深h p 为6.42m ，最大冲坑深1.26m 。 4.3.2 局部冲刷计算 牧野路卫河桥设计墩宽b=2.40m ，桥墩的走向与水流方向一致，墩形计算宽度B 1=2.40m ，查《公路桥位勘测设计规范》附录16，K ξ =0.98。 一、现状河道条件下，该桥100年一遇设计洪水位为72.73m 时，一般冲刷完成后，主槽最大水深h p 为9.19m ，H p /B 1=3.83>2.5，根据《公路桥位勘测设计规范》采用该规范中的8.5.4-3式 V I B K h L b 25 .16.0183.0ξ= （4-4式） 式中，h b --桥墩局部冲刷深度(m); K ξ --墩形系数； B 1 --桥墩计算宽度（m ） ； h p --一般冲刷后最大水深 (m); d -- 河床泥沙平均粒径, d =0.0145（mm ）；

最新-2019小浪底调水调沙原理 精品

2019小浪底调水调沙原理 篇一：黄河小浪底调水调沙黄河小浪底调水调沙问题2019年6月至7月黄河进行了第三次调水调沙试验，特别是首次由小浪底、三门峡和万家寨三大水库联合调度，采用接力式防洪预泄放水，形成人造洪峰进行调沙试验获得成功．整个试验期为20多天，小浪底从6月19日开始预泄放水，直到7月13日恢复正常供水结束．小浪底水利工程按设计拦沙量为755亿立方米，在这之前，小浪底共积泥沙达1415亿吨．这次调水调试验一个重要目的就是由小浪底上游的三门峡和万家寨水库泄洪，在小浪底形成人造洪峰，冲刷小浪底库区沉积的泥沙．在小浪底水库开闸泄洪以后，从6月27日开始三门峡水库和万家寨水库陆续开闸放水，人造洪峰于29日先后到达小浪底，7月3日达到最大流量2700立方米每秒，使小浪底水库的排沙量也不断地增加．下面是由小浪底观测站从6月29日到7月10日检测到的试验数据：表1试验观测数据单位：水流为立方米秒，含沙量为公斤立方米(1)给出估算任意时刻的排沙量及总排沙量的方法；(2)确定排沙量与水流量的变化关系。 篇二：黄河小浪底调水调沙工程数学实验实验报告《数学实验》实验报告题目：黄河小浪底调水调沙工程姓名：胡迪学号：201914622专业：信息与计算科学黄河小浪底调水调沙问题2019年6月至7月黄河进行了第三次调水调沙试验，特别是首次由小浪底、三门峡和万家寨三大水库联合调度，采用接力式防洪预泄放水，形成人造洪峰进行调沙试验获得成功。 整个试验期为20多天，小浪底从6月19日开始预泄放水，至到7月13日恢复正常供水结束。 小浪底水利工程按设计拦沙量为755亿3,在这之前，小浪底共积泥沙达1415亿。 这次调水调沙试验一个重要的目的就是由小浪底上游的三门峡和万家寨水库泄洪，在小浪底形成人造洪峰，冲刷小浪底库区沉积的泥沙，在小浪底水库开闸泄洪以后，从6月27日开始三门峡水库和万家寨水库陆续开闸放水，人造洪峰于29日先后到达小浪底，7月3日达到最大流量2700，使小浪底水库的排沙量也不断地增加。 表1是由小浪底观测站从6月29日到7月10日检测到的试验数据。

黄河第三次调水调沙试验下游扰沙过程及效果分析

黄河第三次调水调沙试验下游扰沙过程及效果分析 苏运启①②林秀芝郑艳爽尚红霞 （①黄委会黄河水利科学研究院，河南郑州，450003） （②水利部黄河泥沙重点实验室，河南郑州，450003） 内容提要：黄河第三次调水调沙试验期间，利用水流富余能量，采用人工扰沙措施，将下游瓶颈河段（平滩流量小，河道过流能力低）的河床泥沙扰动起来，使主槽加深，改善局部河段河道形态，提高水流输沙能力和河道行洪条件，并兼有补沙作用，使水流尽可能多的挟沙向下游输移。文章概述了黄河第三次调水调沙试验下游泥沙扰动调度实施过程及扰沙效果。通过适时的辅以人工扰动，使扰沙河段断面向窄深方向发展，平滩流量增大，使过流面积、平滩流量最小的“瓶颈”河段河道边界条件得到了进一步改善，达到了扰沙效果，共扰动泥沙164.13万m3，调水调沙和扰沙使扰沙河段平滩流量约增加了440～550 m3/s。 关键词：调水调沙试验；扰沙过程；效果分析；黄河； 1 前言 黄河第三次调水调沙试验总的指导思想[1]是根据水库蓄水情况，充分利用自然的力量，通过精确调度万家寨、三门峡、小浪底等水利枢纽工程，在小浪底库区塑造人工异重流，辅以人工扰动措施，调整其淤积形态，加大小浪底水库排沙量；由于小浪底水库处于拦沙初期，出库泥沙为异重流排沙或浑水水库排沙，一般出库含沙量较低、泥沙颗粒较细，水流具有较强的富余能量，利用进入下游河道水流富余的挟沙能力，在黄河下游“二级悬河”及主槽淤积最为严重的河段实施河床泥沙扰动，扩大主槽过洪能力。在确保黄河防洪安全的前提下，实现小浪底库区和下游河道减淤等多重目标。通过多方调研和多次专家论证，并进行了必要的现场试验，下游扰沙方案设计主要采用射流扰沙和扰动抽沙相结合的综合措施。根据投入设备的数量和性能，进行了详细的设备布置。同时，依据黄河第三次调水调沙的水沙过程，扰动共分两个阶段：第一阶段为6月22日12时至6月30日8时；第二阶段为7月7日7时至7月13日6时，两个阶段总计331小时。 2黄河下游泥沙扰动过程 2.1扰动设备及其布置[2] (1) 河南河段扰沙设备 河南河段扰沙作业平台共计11个，包括80吨自动驳2艘，布设水文局射流设备，每个设备配20个高压喷头；200吨双体自动驳1艘，浮桥双体压力舟5条，每艘布置LGS250-35-1两相流潜水渣浆泵4台；120型挖泥船2艘；民船1艘，配射流枪12个。 (2) 山东河段扰沙设备 山东河段扰沙作业平台共计15个，包括2艘自航驳船舟，其中1艘为双体船，安装

黄河小浪底调水调沙问题

2004 年6 月至7 月黄河进行了第三次调水调沙试验，特别是首次由小浪底、三门峡和万家寨三大水库联合调度，采用接力式防洪预泄放水，形成人造洪峰进行调沙试验获得成功。整个试验期为20 多天，小浪底从6 月19 日开始预泄放水，直到7 月13 日恢复正常供水结束。小浪底水利工程按设计拦沙量为75.5 亿m3，在这之前，小浪底共积泥沙达14.15 亿t。这次调水调沙试验一个重要目的就是由小浪底上游的三门峡和万家寨水库泄洪，在小浪底形成人造洪峰，冲刷小浪底库区沉积的泥沙，在小浪底水库开闸泄洪以后，从6 月27 日开始三门峡水库和万家寨水库陆续开闸放水，人造洪峰于29日先后到达小浪底，7 月3 日达到最大流量2700m3/s，使小浪底水库的排沙量也不断地增加。下表是由小浪底观测站从6 月29 日到7 月10 检测到的试验数据。 现在，根据试验数据建立数学模型研究下面的问题： （1）给出估计任意时刻的排沙量及总排沙量的方法； （2）确定排沙量与水流量的关系。

模型的建立与求解 已知给定的观测时刻是等间距的，以 6 月29 日零时刻开始计时，则各次观测时刻（离开始时刻6 月29 日零时刻的时间）分别为 t = 3600(12i ?4) ，i =1,2, (24) 其中计时单位为秒。第1 次观测的时刻t1=28800 最后一次观测的时刻t24= 1022400 记第i 次观测时水流量为v i，含沙量为c i，则第i 次观测时的排 沙量为y i= c i v i。数据见表 表 对于问题（1），根据所给问题的试验数据，要计算任意时刻的排沙量，就要确定出排沙量随时间变化的规律，可以通过插值来实现。考虑到的排沙量时间的连续函数，为了提高模型的精度，采用三次样条函数进行插值：Matlab实现： t=[28800 72000 115200 158400 201600 244800 288000 331200 374400 417600 460800 504000 547200 590400 633600 676800 720000 763200 806400 849600 892800 936000 979200 1022400];%时刻 y=[56700 114000 157500 187000 207000 235200 250000 265200 286200 302400 312800 307400 306800 300000 271400 231000 160000 111000 91000 54000 45500 30000 8000 4500];%排沙量 pp=csape(t,y);%三次样条插值，返回pp结构 t1=t(1);t2=t(end); TL=quadl(@(tt)ppval(pp,tt),t1,t2) %t1到t2时刻进行数值积分，得到总流量 Y=ppval(pp,X) %该函数可以计算X点的预测值，‘pp’是样条插值返回的结构

2017小浪底调水调沙原理

2017小浪底调水调沙原理 篇一：黄河小浪底调水调沙 黄河小浪底调水调沙问题 2004年6月至7月黄河进行了第三次调水调沙试验，特别是首次由小浪底、三门峡和万家寨三大水库联合调度，采用接力式防洪预泄放水，形成人造洪峰进行调沙试验获得成功．整个试验期为20多天，小浪底从6月19日开始预泄放水，直到7月13日恢复正常供水结束．小浪底水利工程按设计拦沙量为亿立方米，在这之前，小浪底共积泥沙达亿吨．这次调水调试验一个重要目的就是由小浪底上游的三门峡和万家寨水库泄洪，在小浪底形成人造洪峰，冲刷小浪底库区沉积的泥沙．在小浪底水库开闸泄洪以后，从6月27日开始三门峡水库和万家寨水库陆续开闸放水，人造洪峰于29日先后到达小浪底，7月3日达到最大流量2700立方米/每秒，使小浪底水库的排沙量也不断地增加．下面是由小浪底观测站从6月29日到7月10日检测到的试验数据： 表1: 试验观测数据单位：水流为立方米 / 秒，含沙量为公斤/ 立方米 (1) 给出估算任意时刻的排沙量及总排沙量的方法； (2) 确定排沙量与水流量的变化关系。 篇二：黄河小浪底调水调沙工程数学实验实验报告 实验报告

题目：黄河小浪底调水调沙工程 姓名：胡迪学号：201014622 专业：信息与计算科学 黄河小浪底调水调沙问题 2004年6月至7月黄河进行了第三次调水调沙试验，特别是首次由小浪底、三门峡和万家寨三大水库联合调度，采用接力式防洪预泄放水，形成人造洪峰进行调沙试验获得成功。整个试验期为20多天，小浪底从6月19日开始预泄放水，至到7月13日恢复正常供水结束。小浪底水利工程按设计拦沙量为亿m3,在这之前，小浪底共积泥沙达亿t。这次调水调沙试验一个重要的目的就是由小浪底上游的三门峡和万家寨水库泄洪，在小浪底形成人造洪峰，冲刷小浪底库区沉积的泥沙，在小浪底水库开闸泄洪以后，从6月27日开始三门峡水库和万家寨水库陆续开闸放水，人造洪峰于29日先后到达小浪底，7月3日达到最大流量2700 ，使小浪底水库的排沙量也不断地增加。表1是由小浪底观测站从6月29日到7月10日检测到的试验数据。 表1 试验观测数据（单位：水流为m 3 /s，含沙量为kg/m3） 现在，根据试验数据建立数学模型研究下面的问题：（1）给出估算任意时刻的排沙量及总排沙量的方法；（2）确定排沙量与水流量的变化关系。 关键词：拟合，SAS，Matlab，线性回归，调水调沙实验 问题分析：

黄河调水调沙利弊之我见(一)

黄河调水调沙利弊之我见(一) 【论文关键词】黄河调水调沙利与弊解析 【论文摘要】黄河泥沙是黄河洪水威胁的症结所在，是黄河治理的难点。黄河的防洪思想、防洪技术、防洪战略决策都着眼于这一点。为确保黄河下游河道不抬高、不淤积、不断流，确保我国经济发展和沿黄地区的生命财产安全。黄河水利委员会创立了举世瞩目用水治沙的历史先河。“调水调沙”的设想经过实践的考验，正一步步走向成功，对防洪、治河、减淤等发挥了巨大作用，也具有较大的效益。但是，笔者认为，在看到有益方面的同时，也存在着这样或那样的不利因素，现结合实际，就调水调沙对黄河下游河道产生利弊问题谈几点粗浅的见解，仅供同仁参考。 1黄河泥沙的危害 黄河水患，根在泥沙。这条世界上含沙量最大的河流素有“斗水七沙”之称，每年携带16亿吨泥沙进入下游，其中有4亿吨淤积在下游河床，使之以每年平均10厘米的速度抬升，目前下游河床平均高出临河地面4－6米，形成举世闻名的“地上悬河”，“悬河”如同悬挂在下游两岸头上的一个大水盆，严重威胁着我国经济发展、社会稳定和沿黄地区的生命财产安全。2什么是调水调沙 所谓调水调沙，就是在充分考虑黄河下游河道输沙能力的前提下，利用水库的调节库容，对水沙进行有效的控制和调节，适时蓄存或泄放，调整天然水沙过程，使不适应的水沙过程尽可能协调，以便于输送泥沙，从而减轻下游河道淤积，甚至达到冲刷或不淤的效果，实现下游河床不抬高的奋斗目标。 3调水调沙有益方面 3.1黄河下游主槽得到全线冲刷。黄河下游的主要特征是善淤善徒，特别是主槽淤积越多，洪水威胁越大，冲决徒变的可能性亦越大。而9次调水调沙的最大功效，就是使下游的主河槽得到了全线的冲刷。最明显的是山东河段主河槽得到有效冲刷。前三次调水调沙实验，艾山至利津段的总冲刷量为0.38亿吨，彻底消除了人们普遍担心的“冲河南、淤山东”的疑虑。同时，调水调沙还提高了水资源的利用效率，若按照自然状态来水输沙，平均输送每吨泥沙需要121立方米水，而实施科学的调水调沙，平均输送每吨泥沙需要63立方米水。这样看来，利用水库的水流和落差，进行人工调度冲水冲沙，其作用和价值是十分巨大的。 3.2黄河下游行洪能力和过沙能力普遍提高，河槽形态得到调整。9次调水调沙的另一个显著的功效，就是黄河下游主槽的行洪能力和排沙能力普遍提高。2002年调水调沙前，下游主槽最小过流能力为1800立方米每秒，到2009年，已经恢复到3880立方米每秒，主槽河底普遍刷深达1.5米，“小洪水高水位”、“小洪水大险情”的状态初步得到改善。同时，不仅使河道过水流量加大，而且因为水流加快，排沙的能力也得到提高，黄河下游沿黄滩区的老百姓心态得以平和，安居乐业。 3.3改善了河口生态，增加了湿地面积。湿地是地球的肾脏，具有“纳污”和“排毒”的功能，是人类生存环境的重要要素。没有湿地，人类就会失去两栖动物、鸟类动物以及植物等等众多朋友。由于上世纪黄河的多次断流，也造成了黄河入海口湿地萎缩的局面。通过9次调水调沙，不仅保障了黄河在新世纪不断流，并将大量的泥沙送入大海，而且，黄河入海口近几年生态系统不断改观。2008年，湿地核心区水面面积增加3345亩，入海口水面面积增加1.8万亩；2009年湿地核心区水面面积增加5.22万亩，入海口水面面积增加 4.37万亩，地下水位抬高0.15米。同时植物繁茂，纵多两栖动物和鸟类回归，呈现了人与自然和谐相处的新景观。 3.4升华了先贤们的治黄理论，丰富了治黄方略。在千百年的治黄过程中，治黄方略纷呈，理论不断。有的理论束之高阁，有的方略欲施即止，有的理论局部实施，有的方略难以转化。而目前黄河水利委员会实施的调水调沙，应该说是传承了先贤们治理黄河的成功经验和理论，