引黄灌区总干渠挟沙能力时空变化及其影响因素研究

引黄灌区挟沙能力特性研究一直是泥沙研究的重要课题。以包头镫口扬水灌区总干渠为研究对象,分析了影响总干渠挟沙能力的因素。结果表明影响总干渠挟沙能力的主要因素是流量、悬沙中值粒径、来水含沙量。总干渠挟沙能力沿程变化规律是离泵站出水口越近挟沙能力越大;时间变化规律是春灌期挟沙能力小于其他三个灌水期的挟沙能力,秋灌期挟沙能力最大。总干渠挟沙能力在春灌初期小于来水含沙量;其他时段挟沙能力大于来水含沙量。     

黄河上游镫口扬水灌区渠道输沙特性研究

以黄河上游镫口扬水灌区总干渠为研究对象,研究了引黄渠道泥沙的输移、沉降与悬移特性,分析了含沙量的变化规律及其与各影响因素间的相关性。结果表明:总干渠挟沙力和水流速度、悬移流速及起动流速三者间的关系对含沙量及渠道的冲淤状态有显著影响;含沙量的变化规律具有沿程减小、沿程增大、变化平缓和起伏较大4种状态;含沙量S与各因子相关性由强到弱的排序为流速U、沉速ω、床沙中值粒径D50床、水深h和悬移质中值粒径D50悬,S与U、ω、D50悬均成幂函数关系,与h成线性函数关系,与D50床成指数函数关系。     

黄河水沙变化对下游引黄灌区的影响研究

1999年以来,黄河下游来水来沙发生了以下变化:一是黄河10 a间不再断流;二是非汛期水流含沙量降低,但粗泥沙颗粒含量增加;三是调水调沙后,主河槽显著刷深。黄河下游水沙变化,尤其是水流含沙量的变化对引黄灌区影响较大,导致灌区渠道淤积,杂草丛生,使灌区引水能力下降,用水得不到满足。结合小开河引黄灌区的实际情况,分析了泥沙颗粒变粗对水流挟沙能力的影响,提出了解决泥沙淤积问题的措施:适当进行调水调沙、及时进行渠道灭草、实行灌区科学运行管理等。     

塑料沙的起动流速与沉速的试验研究

苯乙烯二乙烯苯(塑料沙),近年来己较广泛用于推移质和悬移质甚细的河道泥沙模型试验.该塑料沙容重为1.05t/m~3,颗粒呈白色半透明珠体,化学性能稳定,无毒、不溶于水、不吸水、无粘性.本文结合大藤峡水利枢纽坝区泥沙问题的研究,对塑料沙分别做了起动流速和在静水中沉降规律的试验研究.文中塑料沙的沉降系指单颗粒沉降,未考虑含沙量对沉速的影响,本文成果是在t=20℃条件下得出的.温度的变化,对塑料沙沉速会有一定影响,对其不同温度条件下的沉速试验成果待今后进一步试验研究. 通过试验及初浅的理论分析,给出了塑料沙的起动流速和不同流区塑料沙的沉降速度经验计算式,并给出了相应的判别标准.     

黄河流域黏性泥沙群体沉速计算分析

针对黄河流域由黏性矿物组成的黏性泥沙群体沉降特征展开研究。基于泥沙颗粒受力分析和能量守恒定律,以处于稳态的泥沙颗粒为参照物,构建了泥沙颗粒水沙界面能量耗散物理图形;建立了考虑挟沙水流运动黏性系数和紊动黏性系数的泥沙群体沉速显式表达式,并采用黄河流域典型黏性泥沙红色砒砂岩颗粒开展了泥沙群体沉速试验研究。结果表明：红色砒砂岩组成的含沙水体中泥沙群体沉速整体随含沙量增大而减小并逐渐趋于定值;当垂向平均含沙量为0.34～0.45 kg/m³时,泥沙群体沉速表现为随含沙量的增加而增大。采用试验数据对建立的公式进行验证,公式能较合理地表达水流黏性和尾流分离对泥沙颗粒沉降阻力的影响。研究结果可为黄河流域黏性泥沙淤积和输移规律研究提供参考。     

黄河下游引黄灌溉中的泥沙处理利用

黄河下游引黄泄漏中的泥沙主要采取放淤改土、改造低洼碱沙荒地，对黄河下游两岸发展工农业生产、改善生态环境，起到了重要作用。本文主要从分析计算含沙量沿重线分布特点，探讨渠首防沙的作用，分析灌区泥沙淤积分布特性与泥沙处理利用的关系，分析计算引水引沙对黄河下游冲淤影响人渠泥沙的自理利用等问题。     

外洪含沙量对干渠泥沙淤积影响研究

外来洪水汇入干渠产生的泥沙淤积会减弱渠道过流能力,导致水体溢顶漫堤,严重影响堤岸边坡的稳定性。通过物理模型试验研究外洪含沙量对干渠内断面流速横向分布、流速垂向分布、泥沙淤积过程及淤积形态的影响规律。结果表明：干渠中间位置受外洪和渠道边壁阻力的影响较小,其流速较大,洪口附近和渠道边壁处流速较小;在一定水深范围内流速随水深减小而增大,靠近水面时流速减小;外洪含沙量越大,泥沙淤积厚度越大,泥沙淤积起始位置和最大泥沙淤积厚度出现位置越靠近干渠上游。     

潘庄引黄灌区水沙分析及泥沙处理

潘庄引黄灌区位于黄河下游左岩德州地区境内，设计引水流量120m^3/s，灌区面积500万亩。依据灌区多年来的观测资料，对总干渠道及沉沙池内水沙运行规律及泥沙淤积分布进行了分析之后，强调指出，解决灌渠严重淤积的关键是提高各级沉沙地（尤其是一级池）的拦沙率和增大渠道的挟沙能力。同时，改建渠首拦沙闸、严格按设计流量引水、控制汛期引黄等措施都有利于减轻渠系的淤积。     

有浮泥水域的平面二维泥沙数学模型研究

近底泥沙存在底沙和悬沙的频繁交换,数学模型难以精确模拟,浮泥的发育更使近底泥沙边界条件趋于复杂,一个有效的平面二维泥沙数学模型需要正确处理挟沙力、起动流速、泥沙沉速等泥沙参数,本文应用罗肇森对浮泥研究得到的理论和经验公式,成功模拟了椒江口和灵江河段的潮流运动及水体含沙量分布特征,合理预测了水下地形的冲淤变化特点,对有浮泥发育的河口及近海水沙模拟研究作了有益的探索。     

三峡库区粉砂淤积成因的初步分析

三峡水库运行十年来,常年库区发生了"点"状分布的泥沙淤积,与以往研究有所差异。通过现场测量发现库区泥沙特性如下:悬沙和淤积物均为粒径较小的粉砂,泥沙的实际沉速大于其Stokes沉速,床面淤积物呈浮泥或絮凝结构。水沙运动实测资料分析表明,以流速作为冲淤的判别条件比挟沙力更为合适,低流速时粉砂絮凝沉降导致淤积,而淤积物固结后不易冲刷,由此形成了淤积、输沙和冲刷三个流速带。三峡库区的大量弯道、支流河口和宽谷处流速较低,属于淤积流速带,发生絮凝沉降淤积后不易冲刷,因此一旦发生淤积则淤积严重,其他河段多数时间处于输沙或冲刷流速带而淤积量较小甚至没有淤积,因此形成了库区粉砂"点"状的淤积特点。