宝鸡峡引渭灌区高含沙洪水远距离输送情况介绍

陕西省宝鸡峡引渭灌区为了解决水源不足的矛盾,开展了高含沙引水灌溉,年最多引用高含沙洪水3395万立米、泥沙914万吨(高含沙洪水含量),最高引水含沙量为42.4及36.3％(重量比,下同),分别输送115及200公里灌溉农田,干渠基本不淤(见表1).在干渠不淤的情况下,由于沿程水量蒸发渗漏损失,下游含沙量较渠首明显地     

渭河高含沙洪水对潼关高程变化的影响

根据1974—2010年实测资料,在分析渭河高含沙洪水特点的基础上,研究了渭河高含沙洪水对潼关高程的影响。结果表明:1974—2010年渭河华县站高含沙洪水主要来自泾河,场次高含沙洪水泥沙的中值粒径一般为0.01~0.03 mm,极细沙含量占全沙的比例都在20%以上;潼关站发生高含沙洪水时,若来水以渭河为主,则小流量时潼关断面淤积,且主要淤积在主槽,潼关高程以抬升为主,大流量时潼关断面展宽冲深,潼关高程以下降为主;潼关高程还受到华县站流量、含沙量、水量等因素的影响。最后,提出了渭河高含沙洪水影响潼关高程变化的综合影响条件。     

潼关高含沙洪水特性分析

潼关1961—2011年最大含沙量大于200 kg/m3的高含沙洪水共95场,其中58场洪峰流量为2 000~6 000m3/s,76场水量为1亿~16亿m3,68场沙量为1亿~2亿t。2000年以来潼关高含沙洪水场次减少,洪峰流量减小,水量和沙量明显减小。潼关高含沙洪水71.6%场次以龙门来水为主,9.5%场次以渭河来水为主,18.9%场次两者共同来水;龙门来沙为主的场次占40.0%,华县来沙为主的占37.9%,两者共同来沙的占22.1%。潼关高含沙洪水悬移质中数粒径一般为0.01~0.04 mm,中数粒径随含沙量增大而增大,中沙、粗沙和细沙含沙量随总含沙量的增大而增大。     

高含沙水流与渭河河道冲淤关系的初步探讨

本文根据渭河20年的实测资料,就高含沙水流对于河道冲淤、水流结构和河道平面形态的影响等问题,进行了初步分析研究,得到如下几点认识: 1.渭河下游有大水高含沙量冲刷,小水高含沙量淤积的特点; 2.由于十多年来渭河水少沙多,下游出现河床“粗化”现象,增加了河床的抗冲性; 3.在天然河道中,高含沙水流不仅改变垂线流速分布,而且也改变垂线平均流速分布,在弯道最大流速偏离凹岸趋向凸岸,使凹岸淤积凸岸边滩冲刷; 4.渭河在含沙量高达500～600公斤/米~3的条件下,垂线流速分布服从对数分布规律。但它几乎近似于直线,而且没有发现有流核区.     

高含沙引水淤灌的经济效益

(一)高含沙引水灌溉是可行的高含沙引水与引洪淤灌是充分利用水沙资源,解决干旱,达到改土增肥、粮棉增产的有效措施。陕西关中泾惠、洛惠、宝鸡峡灌区夏灌缺水严重,三灌区实有灌溉面积490万、亩,年需水25亿立方米,用水引自泾、洛、渭河,三河多年平均径流量57亿立方米,     

渭河下游水沙变化分析

对近10多年来渭河水沙变化情况进行了研究,分析认为:①渭河下游输沙量减少了27.7%,径流量减少了47.6%,来水减少比例远大于来沙减少比例;②平均含沙量相应增大了37.8%,高含沙小洪水发生的几率增大;③渭河下游大洪水出现几率变小,出现日平均流量为3 000~7 000 m3/s及500~3 000 m3/s的天数分别减少83.33%、41.93%。     

黄河高含沙水流的高效输沙特性形成机理(黄河下游河道存在巨大的输沙潜力)

利用黄河主要干支流渭河、北洛河、黄河下游及三门峡水库大量实测资料,结合高含沙水流流变特性分析得出:河道中的高含沙水流的阻力与低含沙水流相同,均可用曼宁公式进行阻力计算;由于黄河泥沙组成较细,d50=0.03~0.10mm,随着含沙量的增加颗粒的沉速大幅度降低,泥沙在垂线上分布变得更加均匀,当含沙量大于200kg/m3以后发生改变;从泥沙存在对水流结构,流速在垂线上的分布特性上分析,含沙量200kg/m3左右时输送最困难,并得到河道实测资料的证实。由于粘性的增大,粗颗粒泥沙在河道中也能顺利输送,洪水期实测含沙量可达800~900kg/m3,表现出高含沙水流的高效输沙特性;黄河下游艾山以下河段实测洪水的最大含沙量为200kg/m3,在流量2 000~3 000m3/s时,高含沙洪水均可顺利输送。利用河道输送高含沙水流入海的主要障碍是改造宽浅游荡河段为窄深稳定的河槽。     

东庄水库水沙特性及渭河下游的影响

通过分析径河张家山站实测水文资料，得出径河水、沙年内间的分配关系，最大含沙量出现时间及洪水过程的水沙关系等。同时还分析了利用东庄水库如何消除渭河拦门沙、减轻渭河下游防洪负担的途径以及泾河高含沙水流对渭河下游的作用等。     

渭河下游洪水冲淤特性及不淤临界流量分析

分析了渭河下游1974—2005年不同流量级和含沙量级的200多场洪水排沙比与洪峰流量的关系,结果表明:①渭河洪水可分为平均含沙量小于100 kg/m3的较低含沙量洪水、100~200 kg/m3的中等含沙量洪水和200 kg/m3以上的高含沙洪水;②渭河下游泥沙冲淤主要发生在洪水期,洪水期大流量洪水一般会发生冲刷,小流量洪水一般会发生淤积;③渭河下游洪水不淤临界流量约为2 000 m3/s左右,洪水平均含沙量在100 kg/m3以下和200 kg/m3以上时,洪水不淤临界流量分别为1 000、1 700 m3/s。     

东庄水库水沙特性及渭河下游的影响

通过分析泾河张家山站实测水文资料，得出泾河水、沙年内间的分配关系，最大流量、最大含沙量出现时间及洪水过程的水沙关系等。同时还分析了利用东庄水库如何消除渭河拦门沙、减轻渭河下游防洪负担的途径以及泾河高含沙水流对渭河下游的作用等。     

泾惠渠渠首工程的几个泥沙问题

文中对泾河泥沙级配问题与泾惠渠渠首库区高含沙水流输沙流态问题进行了研究 ,得到了不同含沙量的泥沙平均级配、平均沉速 ,分析了合理利用异重流降低引水含沙量等问题 ,为泾惠渠渠首改建工程提供设计依据。     

泾惠渠渠道工程的几个泥沙问题

文中对泾河泥级配问题与泾惠渠渠道库区高含沙水流输沙流态问题进行了研究，得到了不同含沙量的泥沙平均级配，平均沉速，分析了合理利用异重流降低引水含沙量等问题，为泾惠渠道改建工程提供设计依据。     

宝鸡峡引水灌溉工程调节计算程序设计

宝鸡峡引水灌溉工程是陕西省大型灌溉工程之一，除航运外，各类水利设施门类齐全。引水系统由引水枢纽、总干渠及灌区四库组成。实际上是以引水枢纽为“龙头”、总干渠为“藤”、四座渠库结合水库为“瓜”的“长藤结瓜”式引水灌溉系统。由于涉及工程较多，同时还受渭河来水含沙量的影响，工程运行过程复杂。这里介绍的调节计算程序设计，可为“长藤结瓜”式引水工程的调节计算程序设计提供一些思路。 　　宝鸡峡引水工程主要引用渭河水灌溉农田。由于渭河来水含沙量大，具有大水大沙的特点，为了减少渠首水库泥沙淤积量，保持有效库容，在…     

黄河山东河道输沙特性分析

通过分析河型相同的山东黄河河道以及黄河支流渭河、北洛河高含沙洪水的输沙特性,同时考虑到含沙浓度增加将使粗颗粒的沉速大幅度降低与为了保持流动的稳定性控制高含沙水流不进入层流所需的水流条件,得出如下结论:山东河道在流量4000～5000米~3/秒,可顺利输送含沙量400～900公斤/米~3的高含沙水流入海,充分利用山东河道存在着的巨大输沙潜力,是解决黄河下游泥沙问题的方向。     

渭河水沙变化及特性分析

由于受地形和大气环流的影响以及下垫面的不同，渭河流域水沙异源，西北多沙，东南多水。７０年代以来，渭河水沙发生了较大变化，水沙量不断减少，但水量减少幅度大小沙量，而且较小流量级输沙百分比增加。１９８６－１９９６年，渭河发生大洪水较少，洪水量也较小，但高含沙洪水仍然存在，而且含沙量增加，输沙量也很大，特别是以泾河来水为主时，常出现高含沙水流。     

黄河高含沙水体光谱特性研究

根据野外实测资料进行的高含沙水体光谱特性研究得出:随着水体含沙量增大,光谱反射率增大,其峰值向近红外波段移动;当水体含沙量为10~(-1)公斤/米~3量级时,泥沙粒径大小对光谱反射率的影响比较显著。如泥沙粒径大于10微米的粉粒和沙粒所占比例增大时,产生非选择散射。泥沙粒径小于10微米的软泥和粘粒所占比例增大时,产生米氏散射,使400～600毫微米波段光谱反射率增大。水体含沙量在10~0～10~2公斤/米~3量级时,泥沙粒径对光谱反射率的影响为水体高含沙量本身的影响所淹没;含沙水体光谱反射率R(%)与水体含沙量(S)有较好的对数关系;分析表明:波长600～800毫微米是研究黄河高含沙水体的较好波段,900～1020毫微米(或Mss_7波段)更是判别含沙量在10~2公斤/米~3以上的高含沙水体的重要波段。     

近期渭河下游河道冲淤演变研究

通过分析渭河下游三个水文站点2002-2009年河道横断面及悬移质中值粒径的变化,发现渭河下游河道近期出现新的变化特点,河道展宽,平滩流量下河道容积扩大,悬移质中值粒径减小,河道冲刷.从水沙变化、潼关高程和中值粒径变化分析了河道近期发生冲刷的原因.结果表明:2003年多次的漫滩洪水,高含沙洪水与低含沙洪水的共同作用及洪水期流量-含沙量特殊的组合特征,拓宽了河道的容积,大大提升了渭河下游河道的行洪能力;来沙系数变化是渭河下游近期河道冲刷的主要原因;悬移质中值粒径的减小以及潼关高程的稳定也对河道冲刷有所贡献.     

总溶解气体过饱和含沙水体对齐口裂腹鱼影响的实验研究

高坝泄洪形成总溶解气体(Total Dissolved Gas,TDG)过饱和的含沙水流,由于泥沙的作用,加剧了对高坝下游鱼类的影响。为探讨TDG过饱和含沙水体对鱼类影响的规律,以齐口裂腹鱼幼鱼为实验对象,选取中值粒径为7.4μm的泥沙,对TDG饱和度为100%、120%、125%、130%、135%、140%的水体,分别设置0、20、60、80 mg/L的含沙量实验工况,开展含沙水体TDG过饱和的持续暴露实验。实验结果表明,含沙量不同但TDG饱和度保持为100%不变的实验组中,未出现实验鱼死亡现象。TDG饱和度为130%时,含沙量为0、20、60、80 mg/L的实验组中,实验鱼的半致死时间分别为15.3 h、10.75 h、8.3 h、7.85 h。在TDG饱和度相同时,含沙量越高半致死时间越短,但高含沙量实验组(60 mg/L,80m g/L)的半致死时间相差不大;含沙量相同时,TDG饱和度越高,半致死时间越短。     

黄河高含沙量洪水的输移特性及其河床形成

文中分析了黄河及其支流高含沙水流流变特性和实测资料,得出一些初步认识:(1)在泥沙的中径为0.04～0.06毫米,粒径小于0.01毫米的极细沙占10～20％的情况下,适于输送的含沙浓度为500～1000公斤/米~3;(2)窄深河槽比宽浅河槽适合输送高含沙水流;(3)高含沙量洪水在宽浅河道上通过后塑造出窄深的断面形态;(4)当河流泥沙的大部分以高含沙量洪水方式输送,而且造成塌滩的低含沙量洪水又很少发生时,将形成稳定的适于高含沙水流输送的窄深河道.文中还分析了造成高含沙量洪水异常现象的原因.     

不同含沙量水灌溉玉米试验效果分析

陕西宝鸡峡灌区位于关中西部,引渭河水灌溉11个县(市)的300万亩土地。由于灌区干旱缺水,河源水量供应不足,因此,近几年引洪灌溉逐年扩大,对农业生产起了促进作用。为了研究不同含沙量水灌溉玉米的效果,寻找灌溉玉米的最佳含沙量水和最大可能含沙