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小浪底水库异重流特性研究

侯素珍  
【摘要】: 异重流排沙是多沙河流上的水库蓄水运用时唯一能够减少库区淤积的措施,也是水库排沙减淤的一种重要方式。减少黄河下游河道淤积是小浪底水库的主要开发任务之一。其减淤作用主要依靠水库拦沙与调水调沙运用来实现。在小浪底水库初期蓄水运用阶段,三门峡水库出库的泥沙部分被拦截在库内,部分以异重流形式排出库外。对不同河流上的水库,由于水沙条件、河床条件、水库运用方式及泄流建筑物的差异,异重流产生、运动和排沙特点也不同。研究小浪底水库异重流的产生、输移和排沙等方面的一般规律,便于更好的利用异重流为生产服务,为小浪底水库调水调沙运用提供科学依据,同时对多沙河流水库的蓄水运用具有重要的参考价值,为异重流理论发展提供宝贵的资料。 本文主要依据2001年洪水期小浪底水库异重流的有关资料,通过对形成异重流的水沙条件、异重流运动要素的分析,阐明了小浪底异重流的形成、运行和排沙等方面的一般运动规律和特殊现象,结合理论分析和公式推导,探讨了异重流输沙关系。研究表明,小浪底水库异重流潜入条件同样可用佛氏数等于0.78作为判别标准,相关临界水深计算公式适合于小浪底水库异重流;异重流为非恒定流,水沙因子不稳定,总体看,具有流速沿程减小、含沙量沿程增加的趋势;本次异重流传播速度为1.17m/s,到坝前后没有明显爬高现象,形成浑水水库后,清浑水交界面沉降缓慢;在异重流自由流段,综合阻力系数平均为0.022,与水槽试验结果和官厅水库情况接近,证明了阻力计算公式的普遍性和异重流综合阻力系数的一致;异重流运行库段发生沿程淤积,坝前段比降平缓,横断面基本为水平抬高;小浪 西安理工大学工程硕士专业学位论文 底水库异重流测验期间,排沙比偏小。最后,给出了小浪底水库异重流单宽输沙 率公式,并得到其它水库资料验证。


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