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《位山灌區(qū)泥沙淤積與調(diào)度措施研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、位山灌區(qū)泥沙淤積與調(diào)度措施研究摘要泥沙問題是影響引黃灌區(qū)發(fā)展的關(guān)鍵因素，黃河水資源在給我們帶來效益的同時，也帶來了泥沙淤積問題的困擾。本文從水沙沖淤平衡的角度，運(yùn)用水力學(xué)原理，對水沙關(guān)系、泥沙落淤發(fā)布進(jìn)行了分析研究。利用該研究的結(jié)果，調(diào)控沉沙池運(yùn)用，優(yōu)化調(diào)整渠系比降，可以達(dá)到合理安排泥沙落淤分布、防止渠系淤積、維護(hù)灌區(qū)良性運(yùn)行的目的。關(guān)鍵詞引黃灌區(qū)泥沙沖淤平衡水沙調(diào)度1概況灌區(qū)是我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，擔(dān)負(fù)著農(nóng)業(yè)灌溉供水的重任。山東省位山灌區(qū)是黃河下游最大的引黃灌區(qū)，也是全國五個特大型灌區(qū)之一，灌區(qū)涉及聊城市的陽谷、東阿、東昌府、茬平、高唐、臨清、冠
2、縣等七個縣（市、區(qū)）的85個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）,359.9萬人，土地總面積5734.3km20灌區(qū)設(shè)計(jì)引水能力240n）7s,設(shè)計(jì)灌溉面積360千hm自1970年復(fù)灌至2001年，多年平均引黃水量10.98億北實(shí)灌面積為310千hmt引黃灌溉為灌區(qū)經(jīng)濟(jì)乃至聊城市區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。由于黃河是一條高含沙量河流，引黃必引沙，引進(jìn)的大量泥沙堆積形成了大面積的泥沙高地，不僅占壓耕地、淤塞河道，而且還使周圍部分土地沙化，造成水土流失，遇風(fēng)沙起，損害生態(tài)環(huán)境。因此，泥沙處理問題被認(rèn)為是引黃灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵制約因素。針對灌區(qū)存在的泥沙問題，通過對我省最大的引黃灌區(qū)位山灌區(qū)
3、的泥沙淤積進(jìn)行研究，尋求合理調(diào)控泥沙落淤發(fā)布的更好更有效的方法。2泥沙淤積分析根據(jù)位山灌區(qū)引黃灌溉統(tǒng)計(jì)資料，灌區(qū)自1970復(fù)灌至2001年32年間，引黃水量共為351.53億n?（含引黃濟(jì)津、引黃入衛(wèi)水量），引沙2.82億nA平均年引水量10.98億m‘，年引沙量882.23萬nA大量泥沙的引進(jìn)，對灌區(qū)環(huán)境產(chǎn)生了一定的不利影響。據(jù)灌區(qū)1984~1994年連續(xù)11年的運(yùn)行資料統(tǒng)計(jì)分析，灌區(qū)泥沙的落淤分布：沉沙池占26.37%,干渠占39.05%,支渠及以下渠道占19.49%,田間占12.43%,排水溝占2.66%.可以看出，泥沙落淤分布不合理，沉沙池沉沙率不足30%
4、,遠(yuǎn)低于規(guī)范規(guī)定80-85%的要求，沉沙量偏少，干支渠系沉沙量占總沉沙量的58.5%,使得渠道淤積嚴(yán)重，給渠系輸配水和清淤帶來困難，影響灌區(qū)的正常運(yùn)行。因此，為科學(xué)調(diào)度沉沙池運(yùn)用，合理安排沉沙落淤發(fā)布，減少泥沙淤積給灌區(qū)帶來的不良影響，維護(hù)灌區(qū)的良性運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)從理論上探討沉沙池的最佳運(yùn)用條件和方法，優(yōu)化調(diào)整渠系比降，尋求合理調(diào)控泥沙落淤分布的最佳方案。按引水量、引水含沙量、各級渠道輸水流量、沉沙池沉沙量等分析各級輸（沙）水渠道的沖淤平衡情況及沉沙池沉沙量，分析泥沙在灌區(qū)內(nèi)的淤積分布。2.1沉沙區(qū)沉沙量分析位山灌區(qū)通過位山閘引黃河水，經(jīng)東、西輸沙渠、沉沙池
5、輸沉沙后，分別進(jìn)入一、二、三干渠輸水，通過分水建筑物向下級渠道配水至田間。灌區(qū)現(xiàn)有輸沙渠2條，沉沙區(qū)兩片，總干渠1條，輸水干渠3條，分干渠53條，支渠825條。東沉沙區(qū)上接?xùn)|輸沙渠，下接一干渠，規(guī)劃沉沙條渠為IV號條渠和V號條渠，沉沙量計(jì)算采用V號條渠的1/2計(jì)算（V號條渠分為兩個條渠運(yùn)用）。西沉沙區(qū)上接西輸沙渠，下接二、三干渠，規(guī)劃沉沙條渠為VII號條渠，沉沙量計(jì)算采用VII號條渠。沉沙計(jì)算采用一度流超飽和輸沙公式：°=￡°=工p$嚴(yán)（1）1式中：p、p.分別為沉沙池出口含沙量與分組出口含沙量，kg/m5;pOi沉沙池分組進(jìn)口含沙量，kg/m3;￡一一自然對數(shù)底
6、；a待定系數(shù)，當(dāng)d>0.03mm時，a=0.072;d<0.03mm,a=0.017。d為泥沙粒徑，單位mni。含沙量采用統(tǒng)計(jì)月平均可引水含沙量，泥沙顆粒級配采用孫口站月平均泥沙顆粒級配。西沉沙條渠長5000m,平均寬500m,平均地面高程34.3m,經(jīng)反復(fù)試算沉沙條渠出口閘控制水位36.62m時,沉沙池運(yùn)行一年沉沙265.5萬代，占進(jìn)沙量的71.3%。引水含沙顆粒經(jīng)沉沙池沉沙后細(xì)化，泥沙顆粒平均沉速降為0.0486cm/so東沉沙條渠長4000m,平均寬400叫平均地面高程34.8m,經(jīng)試算沉沙條渠出口閘控制水位為36.2m時，，沉沙池運(yùn)行一年沉沙71.9萬nA
7、占進(jìn)沙量的77.6%。引水含沙顆粒經(jīng)沉沙池沉沙后細(xì)化，泥沙顆粒平均沉速降為0.0318cm/so2.2干渠沖淤平衡分析由水流動力方程式V二丄/?%丿％、水流連續(xù)方程式Q=AxV.挾沙能力公式nV2q=4.6丄牙和斷面形態(tài)關(guān)系式B=3.150M聯(lián)解求得沖淤平衡比降計(jì)算公式為:Rco%J=0.239式中:J——渠道比降;(2)n渠道糙率，襯砌渠道取川=0.017;co泥沙沉速，cm/s;p引水含沙量，kg/m3;Q設(shè)計(jì)流量，m7s。以一干渠的沖淤平衡分析為例。一干渠輸水含沙量按東沉沙條渠年均出口含沙量1.70kg/m3計(jì)算，渠道糙率為0.017,沉速按引水月份（11、
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