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第1章 万家寨水利枢纽概况1

1.1 枢纽概况1

1.1.1 自然环境1

1.1.2 库区形态2

1.1.3 水库设计4

1.1.4 测验断面7

1.1.5 防凌措施8

1.2 万家寨水库的运用方式9

1.2.1 水库原设计运用方式9

1.2.2 水库建成后运行情况9

第2章 万家寨水库运用对库区及河曲段凌汛的影响12

2.1 万家寨水库修建前后上游河段凌情变化12

2.1.1 龙羊峡、刘家峡水库对凌汛期来水影响12

2.1.2 凌汛期头道拐断面流量特征15

2.1.3 建库前头道拐断面以下河段凌情特点16

2.1.4 建库后头道拐断面以下河段凌情变化16

2.2 万家寨水库运用前后河曲河段凌情变化18

2.2.1 河曲河段和天桥水电站18

2.2.2 天桥水电站修建前河曲河段凌情21

2.2.3 天桥水电站修建后河曲河段凌情22

2.2.4 万家寨水库运用对河曲河段凌情影响23

2.2.5 凌汛期河曲河段及天桥水电站对万家寨水库运用的要求23

2.3 万家寨水库运用初期的泥沙淤积情况23

2.4 万家寨水库防凌调度分析24

2.4.1 不同库水位回水曲线的计算25

2.4.2 流凌封河期冰塞及水库调度方式27

2.4.3 稳封期水库运用方式35

2.4.4 开河期冰坝及水库调度方式35

2.5 小结42

第3章 头道拐水文站小流量过程变化及影响因素43

3.1 头道拐断面凌情变化44

3.1.1 封河期日均流量44

3.1.2 封河前日均流量45

3.2 小流量的概念及变化规律45

3.2.1 小流量的概念45

3.2.2 小流量的危害45

3.2.3 小流量阈值的确定46

3.2.4 头道拐小流量变化特点46

3.3 小流量变化影响因素分析50

3.3.1 上游来水50

3.3.2 内蒙古河段气温51

3.3.3 槽蓄水增量53

3.3.4 河道形态53

3.3.5 河道内工程影响56

3.3.6 万家寨水库运用59

3.4 典型年剖析69

3.4.1 2002～2003年度69

3.4.2 2007～2008年度73

3.4.3 2008～2009年度81

3.4.4 典型年剖析小结85

3.5 小结85

第4章 黄河北干流凌情及影响因素87

4.1 北干流概况87

4.1.1 万家寨—禹门口87

4.1.2 小北干流概况88

4.2 万家寨水库运用前后北干流流量过程变化89

4.2.1 水库建成后出入库流量过程变化89

4.2.2 北干流河道流量过程变化分析90

4.2.3 凌汛期河道水量变化分析93

4.2.4 北干流河道日均流量变化分析93

4.3 北干流凌情变化分析98

4.3.1 河曲河段凌情变化分析98

4.3.2 小北干流凌情变化分析99

4.3.3 万家寨水库对北干流凌情的影响101

4.4 北干流凌汛变化影响因素分析102

4.4.1 气温变化102

4.4.2 河道边界条件103

4.4.3 来水来冰情况105

4.4.4 龙口水电站的运用108

4.5 北干流典型年凌灾分析109

4.5.1 1999～2000年度北干流凌灾110

4.5.2 2008～2009年度北干流凌灾113

4.5.3 2009～2010年度北干流凌灾116

4.6 小结与建议120

4.6.1 小结120

4.6.2 建议122

第5章 万家寨水库库区淤积形态分析124

5.1 入库水沙124

5.1.1 水沙年际变化124

5.1.2 水沙年内分配125

5.1.3 水沙特性126

5.2 万家寨库区淤积形态分析127

5.2.1 水库纵向淤积分布特点127

5.2.2 拐上断面的冲淤变化132

5.3 桃汛洪水对万家寨水库库尾淤积形态的影响136

5.3.1 桃汛洪水水沙特点136

5.3.2 桃汛期水库调度运用方式139

5.3.3 桃汛期万家寨水库冲淤调整分析140

5.3.4 有利于改善库尾淤积形态的桃汛期万家寨水库运用方式研究143

5.4 小结与建议145

5.4.1 小结145

5.4.2 建议147

第6章 万家寨水库冰凌数学模型研究148

6.1 河冰数学模型概述148

6.1.1 一维河冰模型148

6.1.2 二维河冰模型155

6.2 资料处理和参数计算158

6.2.1 基本资料收集和预处理158

6.2.2 过流断面面积、湿周随水位变化关系158

6.2.3 河床断面平均纵向底坡158

6.2.4 流动型态的判别158

6.2.5 河床糙率计算158

6.3 数值模型验证159

6.3.1 初始条件160

6.3.2 边界条件160

6.3.3 计算结果及分析161

6.4 万家寨水库不同水位对头道拐水文站流量影响的研究169

6.4.1 数值试验的计算工况169

6.4.2 万家寨水库坝前水位对头道拐流量影响的判别标准170

6.4.3 头道拐水文站不同流量下水位阈值计算结果171

6.4.4 万家寨水库坝前水位与头道拐水文站水位壅高的计算结果及分析171

6.4.5 数模结论173

第7章 水库防凌调度175

7.1 黄河上中游防凌运用水库情况176

7.1.1 龙羊峡水库176

7.1.2 刘家峡水库176

7.1.3 海勃湾水库177

7.1.4 万家寨水库177

7.1.5 龙口水库177

7.2 水库的防凌运用方式178

7.2.1 刘家峡水库178

7.2.2 海勃湾水库179

7.2.3 万家寨水库179

7.2.4 龙口水库180

第8章 结论与建议181

8.1 主要结论181

8.1.1 万家寨水库运用对库区及河曲河段凌汛的影响181

8.1.2 头道拐断面小流量变化规律及影响因素181

8.1.3 黄河北干流河段凌汛影响因素分析182

8.1.4 万家寨水库淤积形态183

8.2 建议184

8.3 北方河流上水库对河道凌情的影响及水库运用方式185

8.3.1 水库对上游河道凌情的影响及其防凌运用方式185

8.3.2 水库对下游河道凌情的影响及其防凌运用方式185

参考文献187