漏斗式全沙排沙工程试验研究及其应用

漏斗式全沙排沙设施是一种排沙耗水量小，截沙率高的泥沙处理技术，并已在工程实际应用中取得了良好的效果。本文通过其清、浑水流场特性分析表明，漏斗室内部水流特性有利于水沙分离和泥沙的排除。     

漏斗式全沙排沙技术研究与工程应用

河流泥沙严重,其影响涉及水库设计、灌溉、发电、工业及人畜饮水等诸多方面。头屯河地处新疆天山北坡,是一条泥沙含量很高的河流,年产沙量在90万t在若。到1999年,头屯河水库总淤积量超过1400多万m^3,     

漏斗式全沙排沙技术研究与应用

漏斗式全沙排沙技术简称“排沙漏斗”，是经过10余年系列模型试验及原型观测获得成功的。其成果于1998年通过新疆维吾尔自治区科委组织的国内专家鉴定，成果属国际先进水平。对粒径大于0．5mm的粗沙直至数十厘米的卵石可100％排除，对粒径0．5～0．05mm的细沙其排除率达90％以上，排沙耗水量平均仅占引水量的3％～5％。该成果于1995年列为新疆维吾尔自治区科技新项目，获国家发明专利(专利号96114757．1)，荣获2001年国家科技进步二等奖和1998年度新疆维吾尔自治区科技进步一等奖，现已签约拟建14项(含四川、湖南、辽宁、陕西和浙江等省10项)，其中32项已投产运行。     

漏斗式全沙排沙设施模型试验及原型观测

漏工全沙排沙设施是一种排沙耗水量小、截沙率高的泥沙处理技术。有关其清，浑水流场特性试验分析表明，漏斗室内部水流特性有利于水沙分离和泥沙的排除。在工程实际应用中取得了良好的效果，平均耗水量为电站引水流量的２．７１％；粒径为０．２５－０．５０ｍｍ的泥沙排除率为９６．１０％。     

全沙排沙漏斗浑水流场特性及输沙规律

本文通过全沙排沙漏斗三维流场的测试，分析了清、浑水流场流速分布特性和泥沙输移规律，揭示了因泥沙的存在使清、浑水流场流速分布产生了较大的差异和高效输沙的原因。     

《螺旋流排沙漏斗》新技术的研究与应用

《螺旋流排沙漏斗》是经过多年系列模型试验及原型观测获得成功的。它的第一阶段成果《强螺旋流排沙漏斗》于1990年通过新疆维吾尔族自治区科委组织的国内专家鉴定，成果属国内领先水平。对粒径大于1mm的粗颗粒泥沙排除率可达100％，排沙耗水量平均低于引水量的7％。第二阶段成果《螺旋流排沙漏斗》除具有上述成果的全部性能外，尚可对粒径0．05～1mm的细颗粒泥沙排除率达90％以上，排沙耗水量降至引水量的3％～5％。     

全国“排沙漏斗”技术交流与推广应用讨论会在乌鲁木齐召开

全国“排沙漏斗”技术交流与推广应用讨论会,于2004年9月20～23日在新疆乌鲁木齐市举行。会议是在国电公司水电水利规划设计总院和水利部水利水电规划设计总院的大力支持下,由中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会主办,新疆农业大学承办,成都勘测设计研究院协办。来自全国水     

乌斯图河渠首的排沙漏斗设计

乌斯图河底栏栅式渠首进入引水渠中的泥沙，是采用排沙漏斗进行二次处理的。排沙漏斗不同于其它型式的沉沙池，它具有竖向螺旋水流结构，能连续引水排沙；其排沙流量仅占漏斗设计流量的７％左右，排沙率大于９０％，是节水型的排沙设施，这对于干旱缺水的地区有着现实的意义。本设计考虑了上游引水渠和下游冲沙廊道布置对漏斗水流整体的影响。该工程自１９９２年建成至今，引水排沙效果良好。     

立柱排布方式对悬沙排沙漏斗水沙分离性能的影响

为了获取立柱的排布方式对排沙漏斗水沙分离性能的影响规律,通过室内试验对进流量、含沙浓度不同时双排立柱并排布置和交错布置的排沙漏斗的水沙分离性能进行研究。结果表明：无立柱时漏斗悬板淤沙波痕峰值、底板淤沙冲沟的曲率和冲深均最大,立柱并排布置时次之,交错布置时各值均最小;与未加设立柱相比,并排布置排沙耗水率最大增加4.01%,交错布置排沙耗水率最大增加4.25%,加设立柱后漏斗室内的切向流速、螺旋流强度和二次流强度及范围均减小,交错布置相对于并排布置削弱更为明显。并排布置的室内淤沙质量比交错布置减少3.10%～4.76%,底孔排沙率增大0.90%～1.23%。工程设计时,考虑到立柱并排布置时的底板淤积量、底孔排沙率、泥沙总截除率和排沙耗水率与不加立柱时较为接近,故可按照并排方式布置立柱。研究成果可为排沙漏斗悬板支撑系统的优化设计提供参考。     

泾河长系列水沙变化规律与归因研究

近些年泾河径流量及来沙量大幅减少,在一定程度上影响到流域的水资源开发利用,为了厘清水沙减少程度及变化特征,探寻其变化背后的驱动因素,采用联合滑动t检验、距平累积曲线法和Copula等方法,从不同层面对泾河长系列水沙规律进行了研究。同时,建立分布式水文模型,分情景对泾河流域径流泥沙对气候和土地利用变化的响应进行了模拟。结果表明:气候变化对径流和泥沙减少的贡献率约为21. 20%和6. 08%;土地利用变化对径流泥沙减少的贡献率约为4. 04%和11. 08%;泾河流域径流泥沙变化除受气候变化影响外,还与土地利用(覆被)类型、面积比重等有关。研究结论表明:人为拦蓄和引水是河川径流减少的主要原因,而泥沙减少的主因除了退耕还林还草之外,通过淤地坝等水保措施直接拦沙也起到了重要作用。     

泾河流域年最大洪水量及洪沙量变化分析

根据１９５２－１９８９年共３８ａ的实测资料，对泾河流域年最大洪水量、洪沙量的变化及削洪减沙效益进行了分析计算，结果表明：（１）７０ 年代流域水保治理年均增洪０．４５６亿ｍ＾３，年均增洪沙０．１１４亿ｔ；降雨影响年均增洪０．０１７亿ｍ＾３，年均减洪沙０．０８７亿ｔ。（２）８０ 年代流域水保治理年均减洪０．８２６亿ｍ＾３，年均减洪沙０．３７５亿ｔ；降雨影响年均增洪０．３６８ｍ＾３，ｒｈ ｆｑｕｇ ｆｕ     

泾河入陕主要控制断面生态需水量的分析与确定

通过对泾河及其较大支流水文站基本情况的介绍,论证了选择泾河干流杨家坪站、最大支流马莲河站、雨落坪站作为泾河入陕控制站的合理性;在此基础上采用Tennant法与输沙水量外包线方法,确定了控制断面杨家坪、雨落坪站年生态需水量分别为6.60亿、3.97亿m3,其结果可供有关部门参考。     

泾河水沙基本特性分析

通过分析泾河张家山站实测水文资料,得出泾河水、沙年内的分配关系,洪峰传播时间,最大流量、最大含沙量出现时间及洪水过程的水沙关系等.     

新疆金沟河排沙工程涡管排沙技术的应用

根据金沟河涡管排沙工程的布置形式及排沙要求,提出了排沙涡管开口宽度、涡管直径、涡管与渠道轴线夹角、涡管开口长度、涡管纵向坡度等技术指标的确定方法,计算并分析了排沙涡管截沙率及排沙效果。结果表明:通过对排沙涡管进行改进,金沟河排沙平均耗水量占引进水量的4.51%,符合原设计的技术指标。     

精河流域径流变化特征及其对降水变化的响应

利用精河水文站1964年-2012年径流、降雨数据,采用M-K检验、累积曲线模型及交叉小波分析等方法,对艾比湖流域精河的径流、降水的变化特征及多时间尺度相关进行分析,并定量分析了降水变化对径流变化的贡献率。精河年径流量总体上径流呈增长趋势,但趋势不明显;降雨总体上呈增加趋势,且增加趋势明显。精河年径流量与降水量在多时间尺度上存在显著相关关系,且以正相关关系为主,显著相关区域集中在1986年-1991年在2~4a的周期带、1985年-1990年的7a周期带、2002年-2011年的4~5a周期带。分析认为,近50年来该流域降水变化对径流增加的贡献率平均为68.4%。     

泾河流域来沙系数变化与响应分析

对泾河流域水沙搭配关系、来沙系数及其变化、来沙系数与降雨之间关系、来沙系数与水利水土保持措施年均减沙效益之间关系及其响应等进行了分析.结果表明:泾河张家山水文站年最大洪水的水沙搭配关系为高含沙水流;进入20世纪90年代以后,全流域的水沙搭配关系更不协调.流域3个主要水文站自1988年以来年平均来沙系数均有明显增大的趋势;流域最大洪峰来沙系数和最大日平均来沙系数均与流域最大1日降雨量呈反比例幂函数变化关系;来沙系数随着降雨的增大而减小.流域治理后年均减沙效益和年平均来沙系数关系具有明显的分区规律;两个区单位减沙效益的年平均来沙系数几乎相等;年平均来沙系数对流域水土保持综合治理的响应非常明显.但流域水土保持综合治理对单位减沙效益的年平均来沙系数影响不大.     

头屯河水库坝前冲沙漏斗及泄空冲沙的初步探讨

介绍了河流上建造水库形成淤积的原因及水库淤积的形态和特性,进而引入了水库排沙的一些方法,并描述了头屯河水库在没有进行泄空冲沙前的淤积形态及相关特征。研究和分析了坝前冲沙漏斗的形态及特征,其中包括冲刷坑深度和水下休止角等漏斗特征的确定。并根据这些淤积形态和漏斗特征,以及水库实际冲刷的形态和过程,建立了溯源冲刷的物理图形,找出适合溯源冲刷纵向冲刷长度估计的计算公式,并对头屯河水库冲刷长度进行了验证。