河床演变学 水库淤积及其防治
工程泥沙问题(河流动力学)
河流动力学
河床显著粗化
枢纽下游河道的冲刷， 将引起河床的粗化。河 床粗化过程因原河床组 成的不同而不同，
河床为卵石夹沙时，粗化 过程非常迅速 河床为细沙组成时，其粗 化是在冲刷过程中因悬沙 和床沙的交换而完成的。 因此，粗化发展没那么迅 速，但河床逐年变粗的趋 势仍很明显
河流动力学
断面形态及纵比降的调整
就断面形态而言，视河床组成的不同，冲刷 发展过程存在着下切、展宽、下切与展宽同 时进行等三种情况 在河道断面形态调整的同时，纵比降也相应 进行调整。在一般情况下，只要河床为可冲 刷的沙质组成，其纵比降将逐渐变缓，这是 因为冲刷是自上而下发展的，且上游冲得深， 下游冲得浅的缘故。只有当下游河段的河床 表层为沙层，而底层为比降较陡的卵石层时， 才可能出现相反的情况
这类受人类活动影响而发生的河床变形及 有别于自然情况下的泥沙问题，称为工程 泥沙问题
河流动力学
水库泥沙的淤积及防治
河流动力学
水库淤积的现象和规律
水库淤积形态
淤积纵剖面形态
三角洲淤积
这类淤积形态的形成条件是：库容大、来沙粒径粗、库水位 变幅小、库区地形开阔(如湖泊型水库)。官厅水库是最典型的 三角洲淤积 多出现在河道型水库中，丰满水库是典型的带状淤积 淤积物自坝前一直分布到正常高水位的回水末端，呈均匀的 带状淤积形态 在多沙河流上修建的小型水库，普遍存在锥体淤积形态 特点是：泥沙淤积很快发展到坝前，形成淤积锥体
带状淤积
锥体淤积
河流动力学
河流动力学
水库壅水段短、底坡陡、坝身低、进库沙量大是 形成锥体淤积的主要条件
12 河床演变学(第十一章第二节、第三节)
1/ 6
确定悬移质中冲泻质与床沙质
分界粒径的沉速； 分界粒径的沉速； b、由层流区泥沙沉速公式，确定分界粒径 dmin 、由层流区泥沙沉速公式，
20
Vc 3、淤积年限估算 t c = R pj
⑵、 R 的确定方法： 0 的确定方法：
Rpj = R0 / 2
3、淤积年限估算 Vc tc = R pj ⑴ Rpj 的确定 ①、有实测资料的已建水库
（11-13） 11-13）
②、无实测资料或尚未建成的水库 Rpj = R0 / 2
17
3、淤积年限估算 Vc tc = R pj
（11-13） 11-13）
Rpj = R0 / 2
⑵、 R 的确定方法： 0 的确定方法： ①、若水库未建成，可比较第一年入库及出库沙量确定， 若水库未建成，可比较第一年入库及出库沙量确定， 出库沙量可通过坝前水力因素计算。 出库沙量可通过坝前水力因素计算。
△
h －正常蓄水位下相应于造床流量时水库雍水高度
12
②、对水库极限状态进行略估的步骤 c、估算回水长度L 估算回水长度L
∆h L= J0 − Jc
淤积后
水面
Jc
原 河 道 水
正常蓄水位 淤 积后
面
1
河槽纵 剖面
原河 床
纵剖 面
Jc
hc
△
hc h A0 Bc
J0
J0
h0
正常蓄水位与原河床交点至坝身距离 最上游淤积点至坝身距离
③、若一开始，冲泻质泥沙就可以到达坝前，则应将冲泻 若一开始，冲泻质泥沙就可以到达坝前， 质泥沙直接计入年排沙总量之中。 质泥沙直接计入年排沙总量之中。 c、由 dmin 及悬移质来沙粒配曲线定出冲泻质占总沙量 、 的百分数η，将冲泻质全部计入年排沙总量中。 的百分数 ，将冲泻质全部计入年排沙总量中。
[如何减缓黄河下游河床淤积(崔庆瑞张杰王垂井)]河床淤积的影响
![[如何减缓黄河下游河床淤积(崔庆瑞张杰王垂井)]河床淤积的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/015e4d54ac02de80d4d8d15abe23482fb4da0249.png)
[如何减缓黄河下游河床淤积（崔庆瑞张杰王垂井）]河床淤积的影响黄河水少沙多，水沙不平衡，泥沙不断淤积使河床逐渐抬高，排洪能力降低，“二级悬河”的形势日趋严峻，加大了洪水对堤防的威胁。
因此，必须采取生物、工程等多种措施加强对黄河流域的综合治理，以减缓下游河床淤积，保证黄河堤防的抗洪能力。
一、搞好水土保持，减少泥沙入黄由于黄河上中游的多沙粗沙区土质疏松、植被稀薄、沟壑纵横，土壤外表受到暴雨打击时，土壤孔隙堵塞，雨水下渗速度减小，大量径流顺坡而下。
因此，加强黄土高原地区淤地坝建设，植树造林，制止人为的滥垦滥伐、毁林开荒和过度放牧，集中资金、技术、人力，以小流域为单元，采取工程、生物和耕作等综合措施，防治结合，强化治理，减少入黄泥沙，是缓解黄河下游河床淤积的根本措施。
二、加强黄河中游水库调控在黄河上中游兴建一批水利水电工程，形成以龙羊峡、刘家峡、大柳树、碛口、古贤、三门峡和小浪底7座骨干水利枢纽工程为主体的黄河水沙调控工程体系，各大水库联合进行泥沙调节，形成高效造床输沙洪水，排沙入海，将会更有效地减缓黄河河道泥沙淤积。
三、利用小浪底水库进行调水调沙到目前为止，黄河调水调沙已成功实施了6年。
从试验效果来看，调水调沙能够塑造协调的水沙关系，改变下游河道严重淤积的不利局面，对实现“河床不抬高”的目标，进而谋求黄河的长治久安，形成有利于黄河下游河道减淤的水沙条件起到了积极作用。
因此，适时进行调水调沙，定期集中大流量对黄河下游河道进行冲刷，扩大河槽断面，提高过流能力，是减缓黄河下游河道淤积的有效措施。
四、进行河道疏浚利用现代化手段和大型机械设备，采取百船工程等多种疏浚主槽的积极措施，从黄河河口段开始进行挖沙，减少河道泥沙淤积的绝对量，对降低河床、稳定主槽、增加河道过流能力和水流挟沙能力，形成溯源冲刷具有极大的推动作用。
五、淤筑相对地下河一是在可能发生顺堤行洪、堤沟河的临河堤段进行淤临，实现主河槽的相对降低；二是利用河道泥沙淤高背河地面，加固黄河大堤，变地上悬河为相对地下河；三是废除生产堤，扩大行洪断面，给洪水和泥沙以出路，增加滩地漫滩落淤的几率，减少横河、斜河和顺堤行洪发生的可能性，确保黄河安澜。
工程泥沙问题(河流动力学)讲解
利用导流屏制造人工环流，以增加表层引水灾度、减小底 层引水宽度的做法，可有效地减少入渠沙量
其构造复杂，成本高，运用管理不便，在生产实践中未得 到广泛运用
河流动力学
为防止或减少取水口泥沙淤积，可采取下述工程措施
水力拉沙
为避免引水渠淤堵，在关闸停引期间要密切注意引渠的淤积 发展情况，当淤积到一定程度时应及时开闸放水，冲刷淤沙
河流动力学
正面取水
正面取水的设计思路主 要是利用弯道(自然的或 人工的)，将进水闸设置 在弯道凹岸迎流处，使 冲沙闸与水流方向斜交， 形成正面取水、侧面排 沙的格局。由于这类取 水工程主要是利用环流， 故又称弯道取水工程工 程实践表明，正面取水 工程对减少推移质入渠 效果显著
河流动力学
底栏栅取水
河流动力学
河流动力学
试验表明，弯道取水口位置不仅与河宽有关，与 河道几何轴线的曲率半径R也有关，取水口至弯 道起点距离L可按下式计算
式中，k为比例系数．当k＝0.8~1.0时，相当于凹 岸最大水深和最大单宽流量所在之处，引水条件 最佳
河流动力学
调整和稳定取水口附 近的河道
在实际工程中，有时不 一定有合适的弯道可以 利用，要造成在凹岸引 水的条件，须采用系列 整治工程将河段整治为 人工弯道，形成有利于 取水防沙的河势
河流动力学
淤积横断而形态
淤积的横向分布
当水库发生单向淤积时，由于入库水沙条件及边界条件的不同， 形成以下四种较普遍的横向淤积形态，即淤积面呈水平抬高；沿 湿周等厚淤积；淤槽为主和淤滩为主
淤积后的冲刷形态
水库在水位消落期或汛期泄洪排沙时，先期淤积物将受到某种程 度的冲刷，完成库区河床的再造床过程
水库淤积形成及其影响和应对措施
水库淤积形成及其影响和应对措施水库淤积形成及其影响和应对措施Reservoir formation and its influence and Countermeasures在天然河流上建筑水库后，将会给该区域一系列的影响。
库区水位的举高，使过水断面扩展，水力坡降变缓，水流速度减小。
这些将致使水流挟沙才能的降低，然后改动原河道的泥沙运动规则，致使很多泥沙在库区逐步沉积淤积。
也就是说，建筑水库成为河流泥沙淤积的主要原因。
In the natural river after building reservoir, will give the area a series of. Reservoir water level up, make the cross section, hydraulic gradient is slow, flow velocity decreases. These will lead to reduced flow, sediment movement rules and then change the original river, causing a lot of sediment deposition in the reservoir sedimentation gradually. That is to say, building reservoir become the main cause of river sediment.在我国华北的黄河和海河水系，水流含沙量很大，库区的淤积也就相对较高。
例如黄河三门峡水库，多年均匀含沙量达37.8 kg\/m?，在1960-1970年，水库总淤积泥沙达55.5亿t，使库区的库容丢失高达43%。
In North China 's the Yellow River and Haihe River, sediment concentration, reservoir sedimentation is relatively high. For example, the Yellow River Sanmenxia reservoir, years of uniform sediment concentration up to 37.8 kg\/m?, in 1960-1970, total reservoir silting mud Sardar 5550000000 T, the reservoir capacity loss of up to 43%.水库泥沙淤积的对水库运用和上下流河流发生的不良影响是多方面的。
河床演变学 [浅谈古尔图河河床演变规律及其整治]
![河床演变学 [浅谈古尔图河河床演变规律及其整治]](https://img.taocdn.com/s3/m/10a08c17a1c7aa00b42acbbd.png)
《河床演变学 [浅谈古尔图河河床演变规律及其整治]》摘要：①古尔图河水情特征：古尔图河属于山区季节性多泥沙河流，河道枯水期(流量10m3/s以下)有5个月，即1、2、3、4、5月上旬、12月中下旬;平水期(流量10m3/s30 m3/s)有4.5个月，即5月中下旬，6月上旬、9、10、11、12月上旬;洪水期(流量30 m3/s 个以上)有2.5个月;水量随气温、降雨变化较稳定，且在时间、空间分布规律较明显，c河床演变特性：①河流比降较大，水流具有较强的携沙能力，输沙常处于不饱和状态，所以古尔图河河流的河床演变是以纵向冲刷下切、横向侵蚀拓宽为主的发展趋势，河流中的泥沙运动是产生河床演变的主要原因，河床冲淤变化也是泥沙运动的结果;因此，研究河床演变规律、了解河流泥沙的来源及其特性，是整治泥沙危害变害为利的首要任务，同时也是保护自然环境、实现可持续发展的重要途径之一新疆河流均为冲积扇河流，全疆绝大部分灌区、村庄、主要城镇均处于各河道冲积扇上;新疆乌苏市古尔图镇及农七师123、124、125、127团就位于古尔图河下游的冲积扇上;古尔图河发源于发源于天山北麓的博罗科努山，属于典型的山区季节性多泥砂河流，每年汛期暴雨、泥石流导致上游河床严重淤积，险情不断，水利工程损毁严重，造成引水排沙两难的境地;下游自然环境因河床演变和人为因素破坏，导致部分国家级保护植物如野生胡杨、白梭梭等自然植被枯死，农业需水量得不到满足，给古河流域的人民带来了沉重的负担，严重制约了农业经济的发展;因此，了解和掌握河床演变规律、整治泥沙淤积具有重要意义，同时也是保护自然环境、实现可持续发展的重要途径之一。
古尔图河流经古尔图牧场，在甘家湖牧场与奎屯河、四棵树河汇合，由南至北注入艾比湖。
古尔图河全长115公里。
主要由五条支流汇合而成，后经哈拉少拉山流出，河床最宽处250米左右，由南至北而下，年径流量3.45亿立方米，泉水年涌水量2.61亿立方米，汛期最大瞬时洪峰流量110m3/s。
4河床演变及泥沙冲淤分析报告2
4河床演变及泥沙冲淤分析4.1河段特性渭河是黄河最大的一级支流，发源于甘肃省渭源县鸟鼠山，自西向东横跨甘肃、宁夏、陕西三省（区），于潼关注入黄河。
主河道全长818km，流域总面积13.5万km2。
林家村至咸阳陇海铁路桥全长171km，被划分为中游段。
咸阳城区河段从上游吕村至陇海铁路桥全长9.5km，平面形态比较顺直，河宽约450～760m。
河道纵坡较缓，比降为0.65‰～0.95‰。
岸坎北高南低，其中南岸坎高2～3m，系粘土、壤土岸质；北岸坎高3～4m，上部为壤土，下部由粘土组成，抗冲力强，历史上该河段河势变化不大。
后经多年治理，现主河槽单一，平面摆动进一步减小，河势也较为顺直。
1965年进行渭河流域规划时，对此段河道平面形态指标进行过分析，1999年进行渭河中游干流防洪工程可行性研究时，进行了复核，两次比较成果见表4—1。
由表4—1可以看出，经过多年治理，该河段现状1999年比1965年河道的曲率半径增大，中心角减小，过渡段和弯道纵距相应加长，河道形态趋于平顺，对行洪更加有利。
该河段河床多为细沙、粗沙组成，洪水中泥沙含量较大，颗粒甚细。
从长时段来看，河床冲淤基本平衡，而2003年汛期连续发生5次较大洪水，河槽较前出现明显的冲刷。
历史上该河段相对稳定，俗称“咸阳”十里峡。
该河段内已建有西宝高速公路桥、西兰一号、二号公路桥和陇海铁路桥组。
咸阳水文站位于一号公路桥上游约120m处。
按照2001年水利部审查通过的《陕西省渭河中游干流防洪工程可行性研究报告》，渭河咸阳城区段堤防间距不小于600m，北岸堤防洪水标准为100年一遇，南岸堤防洪水标准为50年一遇。
目前，北岸堤防建设已基本完成，南岸堤防正在建设之中。
4.2来水来沙分析4.2.1 泥沙概况渭河是一条多泥沙河流。
从总体看，渭河中游段输沙基本处于动平衡状态，但年际之间的变化较为悬殊。
咸阳水文站为本次设计依据站，其多年平均悬移质输沙量为1.52亿吨，最大输沙量为3.88亿吨，发生在1973年，最小为0.06亿吨，发生在1997年，最大值是最小值的65倍。
探讨河道淤积的原因及治理措施
探讨河道淤积的原因及治理措施摘要：自改革开放以来，我国城市化建设进程不断加快，且随着现代社会生产以及社会生活方式的转变，河道淤积问题日益突出，排灌能力下降，河道水体受到严重污染，疏浚河道成为目前广大群众最关心的现实问题。
为进一步实现“河畅、水清”的目标，恢复河道原有的排涝排灌功能以及绿色生态长廊，本文从影响河道淤积的各种因素入手，全面阐述解决河道淤积的基本对策。
关键词：河道；淤积；治理措施1.引言目前，我国水利水电工程的建设整体呈规模化以及数量化的发展趋势，中小型水利工程逐渐增多，与其他大型水利水电工程不同，部分中小型水利水电工程受自身管理及维护能力的限制，缺乏对河道疏浚整治的能力，使得河道淤积与自然生态环境之间的矛盾越来越突出。
长期以来，社会生产规模的不断扩大，使得城市在生产生活以及各工程灌溉等方面的用水量逐渐递增，受干旱灾害的影响导致河道上游储水期的储水量逐渐减少，且由于水体长时间的静态储存，大量水生垃圾杂物不断繁衍，从而是河道不断的淤积，河床高度不断被太高，在某种程度上降低了河道原有防洪、抗涝以及储水能力。
为有效改善河道“脏、乱、差”状况，工程维护方面首先应制定详细的整治方案，落实并加强河道长效管理，加大河道整治力度，确保河道水环境面貌的根本改变。
2.河道产生淤积现象的主要原因淤积，是目前我国现有河道运行过程中最为常见的治理问题，淤积情况较为严重时，削减河道原有泄洪以及通航能力，且对河道整体生态环境造成严重破坏。
从河道运行机制来看，河道淤积的原因是多方面的，主要涉及河流动力与认为破坏两个方面。
2.1流砂使河底抬高根据对河道中淤积成分的抽样检验发现，河道底部所沉积泥沙的性质在土壤学中属于沙性土壤，这种性质的泥沙具有较强的流动性。
尽管河道疏浚整治结束后，河道内水体体积减少，河道水位急剧下降，但是由于地下水的不断渗出，且沙土含水量较大，导致处于静态的泥沙开始流动，而当河道水位上升后，流砂的依然处于长期流动状态，进而导致河道水位被抬高。
水库淤积
水库淤积水库淤积是水库设计和管理中的一个难题。
在河道上兴建水库会改变河流的水流条件和泥沙运动状态，使泥沙在水库库区内淤积，从而降低水库的使用效益，甚至导致水库失效报废。
因此，人类在修建水库时不能不认真考虑泥沙淤积和水库寿命问题。
根据1986年的资料，世界上水库的总造价计为六千亿美元，单个水库的平均寿命约为二十二年。
到该年为止，全世界各种类型水库的总库容约为四万九千亿立方米，相当于河流年径流总量的百分之十三，其中库容超过五十亿立方米的水库的总库容约为四万零五百亿立方米。
这些水库的总库容因泥沙淤积每年约减少百分之一，即五百亿立方米，换言之，泥沙淤积所造成的损失平均每年相当于六十亿美元。
就我国情况而言，北方河流含沙量一般较高，淤积严重，如青铜峡水库运行17年，水库淤积了总库容的87% ，而旧城水库运行了11年，水库已经全部淤满；南方河流含沙较少，淤积情况轻微，如新安江水库运行16年，水库淤积仅占总库容的0.1 % 。
水库淤积不仅会影响水库的综合效益，而且还会造成其他严重后果。
一、水库是如何淤积的?水库淤积与许多因素有关，其中最主要的原因是，水库蓄水后，库区和回水段的水深及过水断面积都增大了，水面坡度减小，导致库水的流速减缓，输沙能力降低，其挟带的泥沙就部份或全部地在水库库底沉积下来。
虽然，人们可以采取适当措施减缓淤积的速度，但是，水库淤积通常是很难根治的。
河流中的泥沙运移和淤积是地球表面泥沙运动的一个组成部份。
地球表面的泥沙运动可分为侵蚀、搬运和沉积三个过程，其动力有水、风、冰和重力等，泥沙运动和地球的内应力作用一起塑造着地球的外貌。
当谈到泥沙运动时，侵蚀是指岩石或土壤被剥离(或溶蚀)、并被移走的过程，侵蚀所产生的土壤或岩石颗粒即称为泥沙；如果按照搬运方式来划分，泥沙有两种，悬浮在水流中运动的是悬移质泥沙，而沿河底滚动、滑动或跃移的为推移质泥沙；当泥沙由运动状态变为静止状态时称为泥沙的沉积，泥沙在水库中沉积就形成了水库淤积。
河床演变与整治重点
河床演变:在不恒定的进出口条件及复杂可动边界的水沙二相流运动的一种体现形式.整治:用工程的手段达到兴利除害.防洪,农田水利,水力发电,给水和排水,航运及水产养殖等山区河流河床形态：断面形态：U 或V字形(下切)，谷坡为阶梯状.阶地是河流下切的产物.平面形态：河道曲折多变,沿程宽窄相间,比降大,急滩深潭上下交替,二岸与河心常有巨石突出,岸线和床面极不规则.河流走向由地质构造运动决定.水流及泥沙运动:1河流流态:水面比降大，.流态紊乱险恶,常有回流,旋涡,水跌,水跃,急弯,剪刀水,横流.洪水暴涨暴落2洪枯流量相差大3悬移质含沙量视地区而异4河道的推移质多为卵石及粗沙5河床多由原生基岩、乱石和卵石组成河床演变:1山区河流比降大流速大含沙量不饱和,利于河床向冲刷方向发展2部分河段暂时性淤积和冲刷1卵石运动引起的演变(汛期淤积增大,枯季冲刷,年内基本平衡)2悬移质运动引起(1一般为冲泻质2宽谷段由主流摆动出现的回流淤积3宽谷段由下游峡谷壅水引起的淤积)3溪口滩形式出现的(1大的山区河流,当二岸溪沟发生洪水或泥石流时,常在溪口堆积成溪口滩2冲积物量大粒粗,不易被主流带走,表现为冲冲淤淤)4地震山崩滑坡引起(大规模地地震山崩滑坡引起河道堵塞,引起上下游出现壅水和跌水,剧烈改变水流和河床形态)平原河流概述:河床形态：平面上具有,顺直,分汊,弯曲,散乱四种.横断面分抛物线形,不对称三角形,马鞍形,多汊形.平原河流的纵剖面无明显折点，深槽浅滩交替，河床纵剖面有起伏的波状曲线，平均纵比降比较平缓。
水流及泥沙运动:平原河流集水面积大，汇流时间长,洪水没有陡涨陡落的现象,持续时间较长河床的演变:规律是汛期淤积壮大,枯季冲刷萎缩顺直型：中水河槽顺直，边滩呈犬牙交错状分布，并在洪水区向下游平移。
弯曲型：中水河槽具有弯曲外形，深槽紧靠凹岸，边滩依附凹岸，凹岸蚀退，凸岸淤长，河身在无约束条件下向下游蜿蜒蛇形，在有有约束条件下平面形态基本保持不变，前者通称自由弯道，后者通称约束弯道。
探究河流泥沙与淤积防治方法对策
探究河流泥沙与淤积防治方法对策河流泥沙淤积到一定程度以后，就会引发灾难，所以我们一定要重视河流泥沙积防治工作，对泥沙淤积情况及时进行处理，本文就对河流泥沙与淤积防治方法进行探讨，希望通过本文的写作，对我国河流泥沙和淤泥防治起到积极的作用。
标签：河流泥沙；淤泥；防治方法渭河是黄河的最大支流，其发源于我国甘肃省渭源县鸟鼠山内，流域覆盖甘肃省、宁夏回族自治区、陕西省，并于陕西省潼关县港口镇与黄河汇流，干流全长为818km，目前其河流泥沙与淤积问题也很严重，本文就将对河流泥沙产生的原因及河流泥沙淤积产生的危害进行分析，进而提出一些河流泥沙与淤积防治的方法，供参考借鉴。
一、河流泥沙的来源随河水运动和组成河床的松散固体颗粒，叫做泥沙，对于河流泥沙的来源，主要包括流域地表的侵蚀和上游河槽的冲刷两个方面，往往由于降水形成的地面径流，会侵蚀流域地表，进而造成水土流失，携带大量泥沙直下江河，对于流域地表的侵蚀程度，与气候、土壤、植被、地形地貌及人类活动等多种因素有关，如果流域气候多雨、土壤疏松、植物覆被差、地形坡陡以及人为影响如毁林垦地现象严重等，则流域地表的侵蚀就会比较严重，那么进入江河的泥沙量也就越多，我国北方有许多含沙量较高的多沙河流，如黄河及其许多支流，由于这些河流流经黄土高原地区，气候干旱，植被很差，夏秋季节暴雨集中，故水土流失严重，对于这些河流，由于泥沙淤积而引起的工程问题是十分突出的；而且河道水流在奔向下游的过程中，沿程要不断地冲刷当地河床和河岸，以補充水流挟沙之不足，这样从上游河槽冲刷而来的这部分泥沙，就会随同流域地表侵蚀而来的泥沙一道，构成河流输移泥沙的总体，除部分可能沉积到水库、湖泊或下游河道之外，大部分都将远泻千里而入海。
对于渭河，随着渭河河道的淤积，潼关高程的提高，渭河下游河道纵向比降也会随之变化，这种变化同时又会影响到河道平面形态，随着渭河比降变缓，河势变化剧烈，河道里横河、斜河等不利河势不断发生，河道变得蜿蜒弯曲，这些现象都会产生一些不利的影响，造成泥沙与淤积严重，首先，局部S形弯曲的河道会产生顶冲大提的影响，这是因为河道水流表层流速较大，而底流几乎为零，在离心力的作用下，表层水流会向凹岸流动，对凹岸产生顶冲作用；其次，弯曲的河道又会进一步加大淤积，所以近些年来，渭河的泥沙淤积现象也变得越来越严重。
浅谈河流泥沙及淤积防治措施
浅谈河流泥沙及淤积防治措施随着我国水利水电建设事业的蓬勃发展，河流泥沙防治措施越来越多，河工模型设计理论和试验技术均获得了显著的成就，并具有自身特点，现已成为解决各种水利工程问题的一种普遍公认的有效工具，其在河流治理开发与保护中的作用也愈来愈大。
标签：河流泥沙；淤积现象；河工模型一、泥沙及其特性（一）什么是泥沙泥沙是河水挟带的岩土颗粒。
天然河流中常常挟带着大量的泥沙，河流中的泥沙主要是流域表面的土壤受暴雨或融雪冲刷后，汇入河流而形成的。
河槽本身的冲刷，包括河底冲刷和河岸冲刷，也是河流泥沙的一个来源。
此外，风沙的沉积会使河流的含沙量增加，不过这部分泥沙所占的比重很小。
（二）泥沙的特性有泥沙颗粒的特性和泥沙群体的特性两种。
泥沙颗粒的特性主要有：1、重度，单位体积泥沙颗粒的重量，以千克/米3表示，其数值随泥沙的岩性不同而异，矿物成分主要是石英和长石，泥沙的重度一般约2650千克/米3。
2、粒径，泥沙颗粒大小的一种量度，有不同方法表示。
常用的有等容粒径即体积与泥沙颗粒相等的球体的直径；筛径，即用具有不同孔径的标准筛，对泥沙进行分筛求出的粒径；沉降粒径，即根据粒径与沉降速度的关系算出的粒径等。
3、沉速，指泥沙颗粒在无边界静水内的沉降速度，以米/秒或毫米/秒表示。
它也可作为泥沙颗粒大小的一种量度，故又称泥沙的水力粗度。
沉速综合反映颗粒和水的特性，因河流泥沙而是泥沙运动的一个重要参数。
4、细粒泥沙表面的物理化学性质，主要决定于颗粒表面双电层和吸附水膜的性质。
细颗粒泥沙的絮凝和分散等现象都与双电层和吸附水膜的结构有关。
（三）影响河流挟沙的因素影响河流挟沙的因素很多，综合起来有两个：一是气候因素，二是下垫面因素，气候因素中影响最大的是降水。
干旱地区植被较差，土壤含水量不足，使土壤变得松散，很容易被地面径流冲到河中。
降水强度的大小对河流挟沙也有影响。
降水强度大，地面径流增加，侵蚀加剧，使泥沙增多。
下垫面因素，如土壤、植被和地形等的差异，都会影响河流泥沙含量的多少。
河床演变学 整治建筑物及整治手段 PPT课件
特别重要地区：100年一遇的洪峰流量作为设计流量；
重要地区：50年一遇的洪峰流量作为设计流量；
一般地区：20年或10年一遇的洪峰流量作为设计流 量。
3
第3页/共32页
一、堤防工程 ㈢ 、堤顶高程和堤防间距确定 1、防洪标准的确定（城市防洪工程设计规范）
4
第4页/共32页
一、堤防工程
抛石粗度根据起动流速决定。
设计时应将护脚处实测最大垂线平均流速作为起动流速，据此求出抛石 粗度，并适当加大以利安全。
利用沙莫夫公式
11
U c 4.6D 3 h 6
反求块石尺寸。
在抛石时，应掺抛一部分小的石料，起到填塞空隙卡紧石块的作用，增 强抛石的稳定性和整体性。
22
第22页/共32页
⑵ 抛石护脚的设计
3、堤顶高程---波浪爬高的确定
①、当临水面的边坡系数m＝1～4，且浪高小于1.5m时
按钟可夫斯基公式计算
3.2Kha tg
θ－临水坡与水平面所成的角度 K－与坡面糙率有关的系数，混凝土护坡K＝1.0，抛石护坡K＝ 0.75，干砌石块护坡K＝0.8，黄河1.0，淮河0.9；
ha－波高(m)，按安德烈扬诺夫公式计算 ha 0.0208V 5/ B 4 1/3
17
第17页/共32页
18
第18页/共32页
19
第19页/共32页
20
第20页/共32页
二、护岸工程 ㈡、平顺式护岸工程的结构及设计要点
1、下层工事 ⑵ 抛石护脚的设计 抛石护脚的设计涉及到抛石的粗度、边坡、数量、抛石的位移及走失 等问题。
21
第21页/共32页
⑵ 抛石护脚的设计 ①、抛石粗度（块石尺寸）的选择
水库泥沙淤积及其防治工作论述
水库泥沙淤积及其防治工作论述摘要：在河流上修建水库后，泥沙随水流进入水库，在库内沉积，形成水库淤积。
水库淤积的速度与入库径流中的含沙量、水库的运用方式、水库的形态等因素有关；通常位于水土流失区的水库淤积都比较严重。
本文现就水库泥沙淤积及其防治工作做客观交流与论述。
关键词：泥沙淤积横断面纵剖面防治由于水库淤积，库容减小，水库的调节能力也随之减小。
水库的淤积不仅会影响水库的综合效益和使用寿命，而且还会使水库上游的淹没和浸没范围扩大，两岸地下水位升高，造成土地盐碱化、沼泽化，同时破坏水库下游河道的水沙平衡，促使下游河床演变加剧。
一、水库泥沙的冲淤现象和基本规律1、库区水流形态和输沙流态。
库区水流形态主要有壅水流态和均匀流态两种。
均匀流态的挟沙特征与一般天然河道相同，称为均匀明留输沙流态，这种流态挟带的泥沙数量沿程不变。
当来沙量与水流可以挟带的沙量不一致时，就会发生沿程预计或沿程冲刷。
在壅水流态下，库区可以发生以下三种输沙流态：（1）浑水进入库区壅水段后，泥沙扩散到水流全断面，由于壅水，流速沿程递减，水流能挟带的泥沙数量也沿程递减；（2）入库浑水含砂较浓且细颗粒较多，浑水进入壅水段后，不予库内清水发生全局性掺混，而潜到清水下面沿库底向下游运动，则形成所谓的异重流输沙流态；（3）异重流抵达坝前而不能排除库外时，异重流浑水在坝前清水水面以下滞蓄而形成浑水水库。
在壅水明流输沙流态时，如泄流量很小，库区壅水程度较大，流速极小而来沙较多、较细时，也会形成浑水水库输沙。
综上所述，库区不同的水流形态有着预制相应的输沙流态。
而不同的输沙流态，又产生不同的淤积形态。
2、水库泥沙的冲刷现象。
库区泥沙冲刷可分为溯源冲刷、沿程冲刷和壅水冲刷三种：（1）溯源冲刷。
是指当库水位下降时所产生的向上游发展的冲刷。
库水位降落到预计面以下越低，其冲刷程度越大，向上游发展的速度越快，冲刷末端发展的也越远。
溯源冲刷发展的形式与库水位的降落情况、前期淤积物的密实抗冲性等因素有关。
浅析河道淤积的原因及治理措施
浅析河道淤积的原因及治理措施【摘要】近年来，我国自然灾害频繁发生，特别是洪涝灾害给人民的生活和生活带来严重的影响，同时也直接威胁人民的生命财产安全。
河道具有排灌、泄洪、防涝及保护生态环境的功能，但近年来，很大一部分河道淤积的较为严重，严重影响了河道正常功能的发挥，所以加大对河道进行清淤的处理具有极其重要的意义。
【关键词】河道；淤积；清淤；措施当前我国水利水电工程大量的建设，在对其运行维护管理工作中其河道淤积已是一个突出的问题。
当前由于城市引水和灌溉用水量的不断增加，导致上游来水量不断减少，废弃物不断增加，从而使河道不断的淤积，河床抬高，降低了河道原有的防洪、抗涝标准和蓄水能力的调整。
所以需要加强对河道现有工况的治理，采取各种有效的措施和手段，加强河道的水环境改善和生态环境修复，使河道更加通畅，满足河道通航及防洪的能力。
1 河道淤积的原因一条近年来，许多河道都出现严重的淤积情况，不能影响了河道的通航和泄洪能力，同时对河道的生态功能也起到一定的破坏作用。
发生河道淤积的原因有河流动力所导致的泥沙相互转换，也有人为破坏所带来的影响。
陆海间的泥沙相互转换是全球剥蚀系统的一个重要组成部分。
而许多河道由于常年没有进行疏导和维护，从而使其淤塞现象开始逐年上升。
同时许多河道的闸门常年处于关闭状态，从而使河道的水流自然流动性受到了不同程度的破坏，削弱了河道的自净能力。
另外大量的强降雨，将地表中的土壤颗粒挟带到河流中，从而形成粘附力较强的淤泥，在不断的淤积下导致河道发生严重的堵塞，使其河道的正常功能受到较大的影响。
1.1 流砂使河底抬高河道中的泥沙即为沙性土壤，其具有易流性，所以在河道治理结束后，在河道无水的情况下，由于地下水渗出而导致挠动的沙开始流动，而当河道水位升高后，流沙也不会停止流动，从而卖到河道水位被抬高，而当河道水位发生急剧下降时，地下水渗出后，由于沙土含水量较大，不仅渗水快，流动性也快，从而导致河底被抬高。
水库淤积形成及其影响和应对措施2300字
水库淤积形成及其影响和应对措施2300字摘要：全球水库总库容估计7 000 km3。
但由于水库淤积导致水库库容损失严重，每年库容损失占全水库库容的0.5%～1.0%。
折合水库库容45 km?，相当于每年需要130亿美元造300座大水库才能弥补这些库容的损失。
泥沙淤积占用的有效库容与日俱增，造成巨大损失，因此，对水库泥沙淤积问题的研究刻不容缓。
作文/关键词：全球水库；淤积；有效库容；损失在天然河流上修建水库后，将会给该地区一系列的影响。
库区水位的抬高，使过水断面扩大，水力坡降变缓，水流速度减小。
这些将导致水流挟沙能力的降低，从而改变原河道的泥沙运动规律，导致大量泥沙在库区逐渐沉淀淤积。
也就是说，修建水库成为河流泥沙淤积的主要原因。
在我国华北的黄河和海河水系，水流含沙量很大，库区的淤积也就相对较高。
例如黄河三门峡水库，多年平均含沙量达37.8 kg/m?，在1960-1970年，水库总淤积泥沙达55.5亿t，使库区的库容损失高达43%。
水库泥沙淤积的对水库运用和上下游河流产生的不良影响是多方面的。
淤积使水库的调节库容减少，降低水库的调节能力以及综合利用效益。
坝前淤积，大量泥沙随水流进入库区，就会加大对过水建筑物和水轮机的磨损，降低设备安全和建筑物的使用寿命。
并且，当河流的淤积向水库推进时，也会向上游延伸，即所谓的“翘尾巴”现象。
这会增加库区的淹没面积，不仅带来大量损失，甚至有可能造成社会波动。
此外，水库向下游泄放清水，使得下游的水流挟沙力增大，从而导致下游河段的冲刷，引起水位下降，河道变形[1]。
1水库泥沙淤积的计算根据黄耀华，黄煜龄对天然河道长河段一维非稳定流的数模研究可知，泥沙运动的规律类似于水体，不仅服从连续条件，而且也服从运动方程的要求．三峡大学彭辉教授结合他们的想法，并依据非均匀质不平衡输沙原理建立水库泥沙淤积的一维数学模型，计算中，按全沙模式和划分时段、河段，逐时段、逐河段进行。
毕业一维水流泥沙冲淤方程组应满足以下方程：作文/式中，H为水位；Q为流量；，r为水能坡降；口为流速；A为过水面积；g为重力加速度；S为水中含沙量；γ为泥沙干重度；a为冲淤面积；K为系数；α为系数；m为指数；B 为河宽；t为时间；S*为水流挟沙力；ω为泥沙静水沉速；P为悬沙级配；CL为计算河段总长；X为断面等间距，一般来说L=[CL/X]=8。
河床演变学 顺直型河段的演变及整治 ﹠ 蜿蜒型河段的演变及整治
15
二、蜿蜒型河段的整治 ㈠、裁弯工程 4、引河设计 ①、引河定线
b、引河位置
引河进出口位置的选择极为重要，其原则是进口迎流、出口顺畅。
从当采用内裁形式时，进口应布置在上游 弯道顶点稍下方，引河与老河主流线夹角θ 不宜过大。
引河出口则应布置在下游弯道顶点的上方，使出口 水流平顺，同时可以利用下游弯道深槽水流将引河
13
二、蜿蜒型河段的整治 ㈠、裁弯工程 3、规划设计内容
裁弯工程规划设计，主、要包括引河规划设计、护岸工程规划 设计两部分。
欧洲裁弯法：是将引河一次性地开挖到通航标准，并在老河 弯上游修筑锁坝，使全河流量骤然通过新河下泄，极易造成 引河的剧烈冲刷及下游河势的突变。
引河法：在选定的引河线路上，先开挖一条断面较小的引河 （小河，其断面仅为设计最终过水断面的1/5～1/30），利用 水流自身的能量，将引河塑造成一条可通过全河流量的新河。
引河河底的开挖高程应以能保证枯水期通航为原则。
如引河地区表层粘土较薄，沙土或沙 壤土的顶板高于枯水期通航所要求的 高程，则可只将沙土或沙壤土顶板以 上的粘土层挖去，下面的沙壤土留待 水流自己冲走。 如引河表层粘土深厚，沙土或壤土顶 板还低于枯水期通航所要求的高程， 则应挖至枯水期通航所要求的高程。
20
10
第六章 蜿蜒型河段的演变及整治
第二节 蜿蜒型河段的整治
二、蜿蜒型河段的整治
稳定现状的措施，主要是保护弯道凹岸，以防止弯道 、
的继续恶化。
改变现状的措施:
小规模的整治主要是对弯道和过渡段的现状加以改善。 例如在弯道内切除凸嘴，调整弯曲半径，扩大水面宽 度；在过渡段束窄局部河道等。
大规模的整治则是根本改变河道现状。例如进行人工 裁弯取直等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
淤积泥沙粒径组成较细， 粒径沿程几无变化，基本 上不存在分选作用。淤积 物分布比较均匀，其淤积 纵剖面大致与库底平行。
6
第一节 水库淤积的现象和规律
一、水库淤积形态 1、三角洲淤积
㈠、淤积纵剖面形态
⑤、坝前淤积段特点
落淤的泥沙全为细颗粒泥沙， 淤积物表面往往接近水平。
7
第一节 水库淤积的现象和规律
1、淤积的横向分布 ①、淤积面水平抬升 ②、沿湿周等厚淤积 ③、淤槽为主 ④、淤滩为主
16
第一节 水库淤积的现象和规律
一、水库淤积形态 2、淤积后冲刷形态
㈡、淤积横断面形态ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
“淤积一大片，冲刷一条线”： 库水位较高时，只要水到之处无 论滩槽都发生淤积，淤积在全断 面发生，大片平淤的结果使滩槽 形态不甚分明； 库水位较低时，水库挟沙能力较 强，又会在库区冲出一条深槽， 使滩槽更加分明，形成“冲刷一 条线”。
㈠、淤积纵剖面形态 ③、前坡段特点
水深陡增，流速剧减，挟沙力 大大减小，水流再次处于超饱 和状态。大量细颗粒泥沙在此 淤积。 淤积物组成沿程变化较大，再 一次出现明显的分选作用，床 沙沿程细化。
5
第一节 水库淤积的现象和规律
一、水库淤积形态 1、三角洲淤积 ④、异重流淤积段的特点
㈠、淤积纵剖面形态
一、水库淤积形态 2、带状淤积
㈠、淤积纵剖面形态
水库淤积特点： 淤积物自坝前一直分 布到正常高水位的回 水末端，呈均匀的带 状淤积形态。
图11-2 丰满水库淤积纵剖面 1－原平均河底高程； 2－淤积后平均河底高程
8
第一节 水库淤积的现象和规律
一、水库淤积形态 ㈠、淤积纵剖面形态
2、带状淤积
形成条件：含沙量小，粒径细， 库水位变幅大。这种淤积形态 一般出现在河道型水库中。
看，总能出现一条相对稳定的
“活槽”。
18
第一节 水库淤积的现象和规律
一、水库淤积形态 2、淤积后冲刷形态
㈡、淤积横断面形态
“淤积一大片，冲刷一条线”、“死滩活槽”说明： 滩地库容一旦损失是不容易恢复的，而主槽所损失的库容则 可以在采用合理的运用方式的条件下得到恢复。 因此，在水库的管理运用上要尽量保持水库的有效库容。即 一方面尽可能保持滩地库容，这就要求汛期进库水流含沙量 高时，合理确定坝前水位，尽量使水流不漫滩，减少滩地淤 积。 另外，尽可能采用蓄清排浑运用方式，使水库有泄空冲刷的 条件。同时也可采取降低底孔位置等方法以增大泄流能力， 力求使主槽冲刷时能冲得深、拉得宽，确保一定的主槽库容。
第十一章 水库淤积及其防治
第一节 水库淤积的现象和规律
一、水库淤积形态 ㈠、淤积纵剖面形态 基本类型：
①、三角洲淤积形态 ②、带状淤积形态 ③、锥体淤积形态
1
第一节 水库淤积的现象和规律
一、水库淤积形态 ㈠、淤积纵剖面形态
1、三角洲淤积 形成条件：库容大，来沙粒径粗，库水位变幅小，库区地 形开阔（如湖泊型水库）的水库中。
一、水库淤积形态 2、带状淤积
㈠、淤积纵剖面形态
最高库水位 最低库水位
回水末端
回水末端
常年回水区静水段
常年回水区行水段
变动回水区段
③、常年回水区静水段主要特点 淤积物为极细颗粒泥沙，淤积分布极为均匀。
12
第一节 水库淤积的现象和规律 一、水库淤积形态 ㈠、淤积纵剖面形态
3、锥体淤积
水库淤积特点： 坝前淤积多，淤积呈锥体状； 先在坝前淤积，后向上游发展。
17
第一节 水库淤积的现象和规律
一、水库淤积形态
㈡、淤积横断面形态
2、淤积后冲刷形态
“死滩活槽”
•库区滩地一般只淤不冲，而主
槽则有冲有淤。
•亦即淤积在滩地上的泥沙绝大
部分不能排走，因而滩面逐年淤
高，形成“死滩”。而主槽虽然
在库水位高时淤积，但水位较低
时或泄空时，淤积在主槽内的泥
沙则大部分被冲走。从多年平均
三角洲淤积区分为五段： ①尾部段； ②顶坡段； ③前坡段； ④异重流淤积段； ⑤坝前淤积段。
2
第一节 水库淤积的现象和规律
一、水库淤积形态 1、三角洲淤积 ①、三角洲尾部段的特点
㈠、淤积纵剖面形态
挟沙水流处于超饱和状态，水 流对泥沙的分选作用明显，淤 积物主要是推移质和悬移质中 较粗部分的泥沙。
3
14
第一节 水库淤积的现象和规律 一、水库淤积形态 ㈠、淤积纵剖面形态
4、影响水库纵剖面淤积形态的主要因素 ①、入库水沙特性 ②、水库壅水程度及坝前水位变幅 ③、水库库容及库区形态 ④、水库运用方式等
5、水库纵剖面淤积形态的判别式
15
第一节 水库淤积的现象和规律 一、水库淤积形态 ㈡、淤积横断面形态
带状淤积可分为三段： ①变动回水区； ②常年回水区行水段； ③常年回水区静水段。
图11-2 丰满水库淤积纵剖面 1－原平均河底高程； 2－淤积后平均河底高程
9
第一节 水库淤积的现象和规律
一、水库淤积形态 2、带状淤积
㈠、淤积纵剖面形态
最高库水位 最低库水位
回水末端
回水末端
常年回水区静水段
常年回水区行水段
19
第一节 水库淤积的现象和规律 二、水库淤积物的组成 ㈠、悬移质淤积
1、水库悬移质淤积物组成的基本特点 淤积物中值粒径自上而下沿程细化，但这种细化过程并 不是逐渐完成的，往往是集中在某些区段中。 比如三角洲淤积形态的水库中，泥沙细化主要集中在三 角洲尾部段和三角洲前坡段。
图11-3 陕西黑松林水库淤积纵剖面 1－原河床； 2－淤积后槽河床； 3－淤积后滩面
13
第一节 水库淤积的现象和规律 一、水库淤积形态 ㈠、淤积纵剖面形态
3、锥体淤积 形成条件： 水库回水段短、底坡陡、坝身 低，进库沙量大是形成锥体淤 积的主要条件。其次异重流淤 积也是重要原因之一。
图11-3 陕西黑松林水库淤积纵剖面 1－原河床； 2－淤积后槽河床； 3－淤积后滩面
第一节 水库淤积的现象和规律
一、水库淤积形态
1、三角洲淤积
②、三角洲顶坡段的主要特点 挟沙水流已趋于饱和，顶 坡段坡面与水面线接近平 行，水流接近于均匀流。 顶坡上床沙组成沿程变化 不大，无明显的床沙沿程 细化现象。
㈠、淤积纵剖面形态
4
第一节 水库淤积的现象和规律
一、水库淤积形态 1、三角洲淤积
变动回水区段
①、变动回水区主要特点 淤积泥沙较粗，分布比较均匀。
10
第一节 水库淤积的现象和规律
一、水库淤积形态 2、带状淤积
㈠、淤积纵剖面形态
最高库水位 最低库水位
回水末端
回水末端
常年回水区静水段
常年回水区行水段
变动回水区段
②、常年回水区行水段主要特点 淤积物细，淤积范围长，分布也较均匀。
11
第一节 水库淤积的现象和规律