“沉沙與蓄水兩用水庫(kù)”模式的研究論文

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1、“沉沙與蓄水兩用水庫(kù)”模式的研究論文.freel，工程于1997年8月通水沉沙經(jīng)歷了一年的運(yùn)行后，于1998年10月進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)。3.1“沉沙與蓄水兩用水庫(kù)”的周邊沉沙條渠具有黃河的特征廣南1#“沉沙與蓄水兩用水庫(kù)”的周邊沉沙條渠經(jīng)過一年的運(yùn)行，形成了較為完備的主槽、灘地、灘唇、縱橫比降、口門攔門沙等，具有黃河河道的基本特征，形成了真正的“人造小黃河”。兩用水庫(kù)“人造小黃河”有如圖2所示的縱剖面。上段主槽和灘地縱比降分別為1/7042、1/7143，灘唇至灘地形成大約1/40的橫比降。通常情況下

2、，來(lái)水來(lái)沙對(duì)縱比降起主導(dǎo)作用。當(dāng)來(lái)流量小、含沙量高、來(lái)沙級(jí)配較粗時(shí)，要求較大比降與其相適應(yīng)。就實(shí)際工程情況來(lái)看，引黃渠道比降多在1/5000～1/8000。將實(shí)測(cè)床沙結(jié)果代入黃河中下游干支流的比降J的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式2J=41D1/501.3式中D50為河床中值粒徑，單位為mm，J單位為1/10000，得主槽和灘地比降分別為1/7737、1/12000，其與實(shí)測(cè)“人造小黃河”上段主槽比降較為接近。通過以上的分析，可以認(rèn)為其上游段已基本達(dá)到與來(lái)水來(lái)沙相適應(yīng)的平衡比降。3.2隨著淤積體的不斷向下推進(jìn)“人

3、造小黃河”滾動(dòng)升高3.2.1縱剖面變化縱剖面主槽和灘地均有淤積，且淤積沿程增加，縱剖面坡降淤積變緩，淤積末端隨著淤積體的不斷向下推進(jìn)而向下游延伸。主槽灘地平均淤積厚度：灘地為0.2～0.7m，主槽為0.4～1.0m。上游段(樁號(hào)0+000～4+500)的4.5km范圍淤積量為22.95萬(wàn)m3，樁號(hào)4+500以下淤積量為47.59萬(wàn)m3，約占總淤積量的67.47%，樁號(hào)6+000以下沉沙池底高程抬高了1.0～1.3m。這相當(dāng)于黃河河口的淤積抬升，淤積后比降調(diào)平，說明在一年多運(yùn)行期，“人造小黃河”溯

4、源淤積起著主要控制作用。圖2廣南1#沉沙與蓄水兩用水庫(kù)“人造小黃河”實(shí)測(cè)縱剖面圖3廣南1#沉沙與蓄水兩用水庫(kù)“人造小黃河”實(shí)測(cè)橫斷面MeasuredlongitudinalprofileofgritchannelMeasuredtransversalprofileofgritchannel3.2.2橫斷面變化“人造小黃河”運(yùn)行一年來(lái)，沿程各斷面主槽和灘地均有所淤積抬高，灘唇及主槽淤積厚度相當(dāng)，橫斷面形態(tài)變化不大，仍保持較為規(guī)則的復(fù)式斷面。圖3為運(yùn)行前后橫斷面變化圖。灘槽變化特性從灘槽水沙交換來(lái)講，

5、盡管灘槽高差在一段時(shí)間內(nèi)會(huì)有所變化，但從長(zhǎng)期來(lái)看，卻有保持相對(duì)穩(wěn)定的差值的特點(diǎn)，在“人造小黃河”淤積情況下，意味著灘槽的同步上升；從河相關(guān)系來(lái)講，沖積河流的塑造中灘槽高差的變化受制于一定的河相關(guān)系，實(shí)測(cè)河相關(guān)系為3.1～7.7，平均值為4.9。3.2.3“人造小黃河”沿程各段特性分析分析“人造小黃河”沿程各段縱、橫剖面變化及泥沙輸送淤積的差異，沿程劃分為三段(表1)：第一段為輸沙淤積段，主要以輸送泥沙為主，伴隨著一定程度的淤積，比降大小與輸沙渠相當(dāng)，橫斷面相對(duì)窄深；第二段為壅水淤積段，受下游口門攔

6、門沙的壅水影響，泥沙大量落淤在主槽，河槽比降調(diào)平，相反灘唇上泥沙較少落淤，橫斷面相對(duì)寬淺；第三段為口門淤積段，是“人造小黃河”向前推進(jìn)的最前端，由于該段主槽尚未開挖，緊鄰其上的壅水淤積段主槽的淤積抬高，使該段主槽比降加大，沖刷形成尚未與來(lái)水來(lái)沙相適應(yīng)的窄深槽，此外，由于口門灘坎的阻水作用，形成口門攔門沙淤積，泥沙在此橫向擴(kuò)散落淤形成寬闊的泥沙堆積體?？陂T淤積段灘地的不斷淤積和主槽的不斷沖刷，使得口門向下游淤積延伸，而口門向下游淤積延伸，又將引起上游段的淤積抬高。表1“人造小黃河”淤積形成的主要特征

7、值Characteristicsof‘manmadesmallYellom)灘0.0500.0400.055淤積分布淤積量(萬(wàn)m3)22.9512.0935.50占總量百分比(%)32.5317.1450.33兩用水庫(kù)的“人造小黃河”淤積造床過程與天然沖積河道有著某種本質(zhì)的差別，不論縱剖面淤積是否接近平衡，尾端水位對(duì)其仍有一定的控制作用，而下游淤積末端的淤積延伸又引起由下至上的溯源淤積，使得下游段坡降趨緩。這種作用甚至影響到上游段。影響縱剖面調(diào)整的主要因素為：上游來(lái)水來(lái)沙條件、口門侵蝕基準(zhǔn)面變化、

8、河床邊界條件(是否修堤等)。然而，溯源淤積調(diào)整初始條件是沿程淤積所已塑造的接近平衡的縱剖面。由于口門延伸引起侵蝕基面抬升，使河床比降變緩，而發(fā)生溯源淤積，溯源淤積具有使河床回復(fù)原比降的效果，因而使得整個(gè)河段隨著口門的抬升而整體抬升。在目前的特定條件下，由于河寬、粒徑的調(diào)整非常有限，沒有趨勢(shì)性變化，河床縱剖面的調(diào)整將主要是比降的調(diào)整，溯源淤積的結(jié)果使得河流縱剖面平行抬升。按現(xiàn)有的來(lái)水來(lái)沙條件，“人造小黃河”將按大約1/7000的縱比降，隨著口門向下游的淤積延伸而平行抬高。3.3“人造