河流泥沙工程-余老师作业-陈燕平
长江三峡工程围蓄堰水期泥沙问题浅析
目录
• 长江三峡工程概述 • 围蓄堰水期泥沙问题的产生 • 围蓄堰水期泥沙问题的解决措施 • 围蓄堰水期泥沙问题研究展望
01
长江三峡工程概述
工程简介
长江三峡工程是中国的一项大型水利工程，位于长江上游，横跨重庆和湖北两省市。
该工程主要由大坝、水电站、通航建筑物和移民安置区等部分组成，是世界上规模 最大的水电站。
探索泥沙资源的可持续利用方式，减少泥 沙淤积对水利工程的影响，同时为地区建 设提供资源。
泥沙问题研究的挑战与机遇
挑战
随着水利工程的不断发展和生态环境 的变化，泥沙问题呈现出复杂性和不 确定性，对研究提出了更高的要求。
机遇
随着科技的不断进步和研究的深入，为泥沙 问题的解决提供了更多的可能性和手段。同 时，国家对生态环境的重视也为泥沙问题的 解决提供了政策支持和资金保障。
泥沙问题研究的重要性和意义
保障水利工程安全
泥沙问题直接关系到水利工程的安全运行，对工程效益的发挥具 有重要影响。
促进生态文明建设
泥沙问题与生态环境密切相关，解决泥沙问题有助于保护和改善 生态环境，促进生态文明建设。
服务社会经济发展
通过解决泥沙问题，可以为地区社会经济发展提供保障和支持。
THANKS
04
围蓄堰水期泥沙问题研究 展望
泥沙问题研究的未来方向
泥沙运动机理研究
泥沙数值模拟技术
深入研究泥沙在水流作用下的运动规律和 机理，为泥沙预测和治理提供科学依据。
发展更为精确的泥沙数值模拟技术，提高 预测模型的可靠性和精度。
泥沙与生态环境相互作用研究
泥沙资源利用研究
关注泥沙运动对生态环境的影响，以及生 态环境变化对泥沙运动的影响。
第十章 河流泥沙计算
２.沙量平衡法
W s ,下 = W s ,上 + W s ,支 + W s.区 + ΔWs
W s ,区 ——可由分区图法或经验公式估算；
ΔWs ——河段冲淤量，河床比较稳定时可以不计
３.经验公式法估算
二、多年平均推移质年输沙量计算 （一）具有长期推移质资料时 直接用长系列资料计算其平均值 （二）具有短期推移质资料时 常常由建立的推移质输沙量与悬移质输沙量关系推算 （三）缺乏推移质资料时 1.用多年悬移质输沙量资料估算
L 1.8 s 3 M s = 0.01P I K ( ) ( ) CB 20 5
0 .9 1 . 3 30
§10-3 多年平均输沙量计算
多年平均输沙量→年际变化→各代表年的年内分配 一、多年平均悬移质年输沙量的计算 （一）具有长期实测泥沙资料时 资料审查与年径流类似，然后并按下式计算
1 n W S = ∑ W S ,i n 1
→
坡地侵蚀→河道冲淤
图10-1
图10-2
二、影响流域产沙的主要因素
1. 降雨强度与地面净雨 （径流）量，如图10-3 2. 土壤地质特征 3. 植被特征 4. 地形特征 5. 人类活动措施
图10-3
三、流域产沙量预测 1.弗莱明（G..Fleming）公式 Ws=aQn (10-1)
Ws——年平均悬移质输沙量，t；Q——年平均流量，m3/s; a、n——系数，与流域植被情况密切相关，如表10-2
（二）实测泥沙资料不足时：将短期资料插补延长为 长期资料，插补延长的方法如 １.年悬移质输沙量与年径流量相关 ２.年悬移质年输沙量与汛期径流量（或汛期雨量） 相关 ３.以年悬移质输沙量与年径流量之比计算
（三）实测泥沙资料缺乏时
长江口北槽航道回淤原因分析
长江口北槽航道回淤原因分析谈泽炜，范期锦，郑文燕，朱剑飞【摘要】摘要：针对2005年以来北槽深水航道回淤量增大且主要集中于中段的特征，系统分析泥沙条件和水动力条件等各类因素变化的影响，指出导致中段回淤量增大的主要原因，提出制定减淤措施方案的思路。
【期刊名称】水运工程【年(卷),期】2009(000)006【总页数】12【关键词】长江口；北槽；回淤；原因·航道及船闸·1 北槽航道回淤的特征长江口深水航道疏浚单元划分见图1。
近年来北槽航道的年回淤量及各疏浚单元年回淤量的分布见表1和图2。
北槽航道回淤的主要特征：1 )二期工程后淤积量明显增大，已大大超过二期初设阶段预测的年维护量2 500万m3；2 )分布集中，H—N单元16 km长航道（占二期航道总长73.45 km的22%）内的回淤量占总回淤量的60%～70%；3 )2005年后，回淤量逐年增大；4 )洪枯季的淤积规律不变（表2）。
规律不变有二层含义：一是从一期工程后至今，洪季（5—10月）淤积量占全年80%左右的比重一直未变；二是北槽中段（H—N单元）与全槽其它各段并无不同：洪、枯季淤积量之比均约为8:2。
2 北槽航道回淤原因分析泥沙在航槽中淤积，主要有两种形态：一是河床表层的泥沙（底沙）在水流的搬运下自上游向下游的运移，表现为一种缓慢的床面高程的过程性抬升，在长江口运移速度一般数公里/年；二是河床面以上的水体中的悬沙因水流的输沙动力不足落淤至床面，导致航槽淤浅。
长江口水体含沙量洪季平均约1.0 kg/m3，枯季约0.5 kg/m3，悬沙淤积量的大小取决于水体含沙量（含沙量高则淤强大）、滩槽高差（淤强大致与槽滩水深比的二次方成正比）、流速（流速越大，挟沙力越大，淤强小）和细颗粒泥沙的絮凝条件（絮凝泥沙团的沉降速度可达0.5～0.8 mm/s，比离散泥沙沉速大十几倍）等。
因此，对于北槽航道严重回淤的原因，应当从上述泥沙条件（包含底沙和悬沙）和动力条件（对淤强有明显影响的地形条件——滩槽差、流场条件——流速及其纵横向分布、絮凝条件等）两方面入手，针对前述回淤特征，从空间上重点关注中段，时间上重点关注2005年前后这些淤积条件的变化[1]。
河流域水环境综合治理工程可行性研究报告
河流域水环境综合治理工程可行性研究报告目录一、前言 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (3)1.3 研究范围与内容 (5)1.4 报告结构安排 (6)二、河流流域水环境现状分析 (7)2.1 河流流域自然地理概况 (8)2.2 河流流域社会经济状况 (9)2.3 河流流域水环境质量现状 (11)2.4 河流流域水环境问题及成因分析 (12)三、河流流域水环境综合治理工程方案设计 (14)3.1 工程目标与任务 (15)3.2 治理思路与原则 (16)3.3 治理措施体系 (17)3.4 工程实施计划与进度安排 (18)四、河流流域水环境综合治理工程技术路线 (19)4.1 水污染源控制技术路线 (20)4.2 水环境治理技术路线 (22)4.3 水生态修复技术路线 (23)4.4 工程效益评估方法 (24)五、河流流域水环境综合治理工程经济评价 (25)5.1 工程投资估算与资金筹措 (26)5.2 工程运行维护费用分析 (28)5.3 工程经济效益预测与评估 (29)5.4 不确定性分析及风险防范措施 (30)六、河流流域水环境综合治理工程社会影响评价 (32)6.1 工程对当地经济的影响分析 (34)6.2 工程对生态环境的影响分析 (35)6.3 工程对社会公平与可持续发展的影响分析 (37)6.4 社会风险与调适措施 (38)七、结论与建议 (39)7.1 结论总结 (40)7.2 建议与展望 (41)一、前言随着经济的持续发展和城市化进程的加快，河流域水环境面临着日益严峻的挑战。
由于多种因素的综合影响，水环境污染问题日趋严重，水质下降、水资源短缺、水生态系统失衡等问题屡见不鲜。
这不仅对生态环境造成了严重影响，也对人民的生活质量和社会的可持续发展构成了潜在威胁。
开展河流域水环境综合治理工程具有重要的现实意义和紧迫性。
本可行性研究报告旨在通过对河流域水环境的全面分析，探讨实施综合治理工程的可行性、必要性和经济效益。
河流推移质泥沙计算方法
众 集 、股 份 募 、以 工 代 赈 等 多 种 资 金 使 用 的 办 法 ， 全面做好农村自来水工程建设。
１ “推悬 比 ”概 念
悬 移 质 是 指“ 悬 浮 于 水 中 并 随 水 流 移 动 的 泥 沙 ， 推 移 质 是 沿 河 底 滚 动 、移 动 或 跳 动 的 泥 沙 ”， 它 是 根 据 泥 沙 运 动 方 式 进 行 分 类 的 。工 程 上 为 计 算推移质方便， 一般常用推悬比表示推移质大 小 。推 悬 比 是 指 通 过 河 流 某 断 面 推 移 质 沙 量 与 悬 移质沙量的比值。即
（ 下 转 第 ３１ 页 ）
２００６年第 １１ 期（ 第 ２４ 卷 ２６８ 期）
东北水利水电
３１
含水层较少甚至没有含水层， 水量不能满足生活 用水需要。受气候条件的影响地面蒸发量大， 地 表水也非常贫乏。每逢干旱时节， 地下水位大幅 度 下 降 造 成 部 分 村 屯 的 手 压 井 、筒 井 、大 口 井 干 涸 ， 无 水 可 用 。 水 源 保 证 率 低 ， 水 量 不 足 、用 水 不 方便， 不能保证基本的生存需求， 影响了农村经 济 发 展 和 社 会 稳 定 。再 加 上 工 农 业 和 城 市 经 济 快 速发展， 生产和生活用水量大幅度增加， 工农业 争 水 、城 乡 争 水 ， 使 一 些 地 区 农 村 生 活 饮 用 水 不 足问题更加突出。
一般流域面积决定推悬比的范围， 面积越 大 ， 推 悬 比 越 小 ， 从 表 １ 可 以 得 出 这 一 结 论 。分 析 其原因， 一方面随着流域面积的增大， 流域的坡
雨水降落到森林流域地面以后， 其枯枝落叶层， 一方面大大削弱雨强冲刷能力， 保护地面不被雨 水冲刷； 一方面把雨水涵蓄起来， 在雨后缓慢供 给河流， 从而平衡径流， 减少悬移质泥沙冲入河 道 。但 当 雨 强 较 大 时 ， 超 过 土 壤 储 水 能 力 时 ， 形 成 地面径流， 这样就会有相对较多的粗颗粒冲入河 道 。从 表 １ 可 以 知 道 ， 尽 管 该 流 域 泥 沙 总 量 很 少 ， 但推悬比较大， 植被较好就是一个重要原因。该 水 库 虽 然 较 小 ， 以 其 淤 积 少 、效 益 好 在 山 西 著 称 。
河流泥沙动力学
输沙率。
B
n
Gb
0
g dz bi
i 1
gbibi
由于天然河流水流条件沿河宽方向变化较大，因 此工程上常用单宽推移质输沙率来表征推移质输沙 强度。
10
2014/4/12
推移质输沙率的研究方法
从沙波运动角度考虑进行推导 以实验资料为基础的Meyer-Peter公式 以物理概念和力学分析为基础的Bagnold公式 以概率论和力学结合进行统计学分析的Einstein公式 以其他方法，如资料配线等方法为基础的 Engelund公式、 Yalin公式和 Achers White公式等
研究地点：瑞士联邦理工学院，中文也译作苏黎世联邦高等工业大学 (Eidgenossische Technische Hochschule Zürich，简称ETH)。小 爱因斯坦在此做研究生时(1930)，E.Meyer-Peter是他的导师。
推移质输沙率的研究方法
均匀推移质运动的预测方法—Meyer-Peter公式
河流泥沙的观测
悬移质泥沙的测量 推移质泥沙的测量 床沙的测量
2014/4/12
河流泥沙的观测
——悬移质泥沙的测量
泥沙测验的设备称为采样器
悬移质采样器
瞬时式采样器（我国使用较多） 积时式采样器
1
2014/4/12
河流泥沙的观测
仪器及测量方法
——悬移质泥沙的测量
1.用撑爪开盖 2.测筒入水 3.快速关闭盖筒 4.装置提出水面 5.筒中水即为悬移质水样 6.实验室水样分析
Manning系数) ；K’b=26/D901/6 ，如需要考虑边壁的影响时，可
取Qb=BhbU, Q=BhU
书上P123
Meyer-Peter公式另一种写法可看成起动条件：
底泥疏浚对阿哈水库内源污染的影响
染物化学分析。 用于 ＤＧＴ 分析的柱芯，在采集之后，
事先建立的 Ｚｒ⁃ｏｘｉｄｅ 膜中磷累积量与灰度的校正曲
ＤＧＴ 和孔隙水污染物化学分析，另一根用于底泥污
用锡纸对柱芯进行遮光处理，带回实验室后向上覆水
通入 Ｎ２ ，使其溶解氧水平与水库底层水一致（ ＤＯ ＜
１ ｍｇ ／ Ｌ） 。 将事先处理好的 Ｚｒ⁃ｏｘｉｄｅ ＤＧＴ 装置（ 南京
样，离心获得孔隙水样品，经 ０ ４５ μｍ 滤膜过滤后，
溶解 活 性 磷 （ ｓｒＰ ） 含 量， 其 中 ｓｒＰ 代 表 ＮａＯＨ⁃ｓｒＰ；
４）ＮａＯＨ非活性磷（ ＮａＯＨ⁃ｎｒＰ）：上一步中 ＮａＯＨ 提取
态 ＴＰ 与 ｓｒＰ 的差值；５）ＨＣｌ 结合态磷（ＨＣｌ⁃Ｐ）：残渣加
入 ２５ ｍＬ ０ ５ ｍｏｌ ／ Ｌ ＨＣｌ 溶液，振荡提取 １６ ｈ，离心测
关键词：底泥疏浚；内源污染；阿哈水库；薄膜扩散梯度技术
ＤＯＩ：１０ １３２０５ ／ ｊ． ｈｊｇｃ． ２０１８０３０１４
ＥＦＦＥＣＴ ＯＦ ＤＲＥＤＧＩＮＧ ＯＮ ＴＨＥ ＳＥＤＩＭＥＮＴ ＰＯＬＬＵＴＩＯＮ ＩＮ ＡＨＡ ＲＥＳＥＲＶＯＩＲ
ＷＡＮＧ Ｊｉｎｇ⁃ｆｕ１ ， ＣＨＥＮ Ｊｉｎｇ⁃ａｎ１ ， ＳＵＮ Ｑｉｎｇ⁃ｑｉｎｇ１，２ ， ＹＵ Ｐｉｎｇ⁃ｐｉｎｇ３ ， ＹＡＮＧ Ｈａｉ⁃ｑｕａｎ１
阿哈水库水体处于中营养 － 轻度富营养状态，其
严重威胁阿哈水库水质。 近年来，库区水体富营养化
阿哈水库是以城市供水和防洪为主的中型水库，
问题日益凸显，藻华时有发生。
表 １ 阿哈水库水质基本特征
水质指标
均值（ 范围）
ρ（ ＴＰ）
Ｔａｂｌｅ １ Ｂａｓｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎ Ａｈａ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ
河流泥沙动力学
4.1泥沙起动的物理机理（1.0学时）
4.2均匀沙的起动条件（1.0学时）
4.3非均匀沙的起动条件（0.5学时）
4.4斜坡上泥沙的起动流速（0.5学时）
4.5止动和扬动流速（1.0学时）
教学方法与 教学手段
教学方法：1.采用“以多媒体教学为主、板书为辅”的方式， 多种教学手段相互补充，使课堂教学与实验教学相结合。
二、课程知识、能力体系
《河流动力学》课程知识（能力）体系
序号
知识单元描述
知识点
对应能力
学时
要求
1
第一章
河流动力学基 本概念简介
河道水流的基本特 性；河道水流的水流 结构；河道水流的紊 动及阻力损失。
掌握河道水流 的基本特性
2
了解
2
第二章 泥沙的特性
河流泥沙来源；泥沙 的矿物特性与分类； 泥沙的几何特性与重 力特性。
4
掌握
5
第五章
沙坡运动及动 床阻力
沙坡形态和运动状 态、沙坡的发展过程 和形成机理；床面形 态的判别标准、沙坡 尺度及其运行速度； 动床阻力。
能熟练掌握沙 坡运动与动床 阻力
3
熟悉
6
第八章 推移质输沙率
推移质简介；均匀推 移质输沙率公式与非 均匀推移质输沙率公 式；估算推移质输沙 率的其他方法；用统 计理论处理推移质输 沙率问题的新进展。
课程简介
《河流动力学》课程是水利水电工程专业的一门专业教育课。是研究河 道在自然状态下以及受人工建筑物控制以后在水流与河床相互作用的过程中 运动发展的力学规律的一门课。本课程的知识点相对分散，公式较多，学生 反映不太好学，因此，在本课程教学中应该以泥沙运动作为主线，以泥沙起 动、推移质运动和悬移质运动的运动规律的分析理解作为重点，进而对理解 泥沙运动对水流阻力、水流运动加以理解掌握。河床演变应与水流泥沙运动 相联系。
平原细沙河流泥沙模型相似准则及设计方法
平原细沙河流泥沙模型相似准则及设计方法
徐国宾
【期刊名称】《天津大学学报》
【年(卷),期】2005(038)004
【摘要】平原细沙河流的泥沙时而处于推移质运动状态,时而处于悬移质运动状态,悬移质和推移质不断地交换,很难将它们截然分开.针对平原细沙河流泥沙这一运动特点,提出了一种模拟平面细沙河流的相似准则和设计方法.认为平原细沙河流的泥沙模型设计所遵循的相似准则应包括水流运动相似、推移质运动相似和悬移质运动相似.在悬移质运动相似中可以只考虑床沙质运动相似.模型设计方法主要包括:如何合理选择模型河床质和床沙质,如何确定进口断面加沙量和放水时间等.应用提出的模型相似准则及方法设计了某泥沙模型,试验结果被设计采纳.
【总页数】5页(P328-332)
【作者】徐国宾
【作者单位】天津大学建筑工程学院,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TV194.2
【相关文献】
1.河流泥沙工程学：时间变态对悬移质动床模型河床变形相似影响的研究 [J],
2.平原细沙河流动床泥沙模型试验的模型相似律及设计方法 [J], 李昌华;吴道文;夏云峰
3.基于气动相似的浮式风力机模型叶片快速设计方法 [J], Chen Zhe;He Yanping;Meng Long;He Chong;Chen Mingfang
4.水中桥塔波浪作用动力模型试验相似方法与模型设计方法 [J], 韦承勋;周道成;张健;薛思思
5.高压压气机叶栅的高速模型和低速模型的相似变换准则 [J], 朱年国;徐力平;陈矛章
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长江河流泥沙研究十年
长江河流泥沙研究十年余文畴，卢金友，龙超平，范北林（长江科学院）主要介绍近十年来，我院围绕三峡、南水北调等大型水利水电工程和长江中下游河道治理、开发利用工程的泥沙问题以及泥沙运动基本问题所开展的研究工作。
1 三峡工程泥沙问题研究三峡工程泥沙问题关系到枢纽建筑物的布置、施工期和建成后的运行、水库寿命、长江的防洪、航运、生态环境、岸线开发利用与河道治理等一系列重大问题，是三峡工程关键性技术问题之一。
“八五”和“九五”期间，我院配合三峡工程初步设计和技术设计，开展了大量科研工作；主持完成了“八五”国家重点科技攻关项目中的“三峡工程下游河道演变及重点河段整治研究”专题、“三峡工程坝区泥沙淤积对通航和发电的影响及防治措施优选研究”专题和“三峡工程临时通航建筑物布置和施工期临时航道泥沙淤积问题及其对策研究”子题研究；承担了由国务院三峡工程建设委员会办公室泥沙课题专家组主持的三峡工程“九五”泥沙问题研究工作。
为三峡工程设计和施工提供了可靠的依据。
1.1 库区泥沙问题为了研究上游干支流建库对三峡水库淤积的影响，利用数学模型计算分析了长江上游2030年前已建、在建和可能兴建的溪洛渡、向家坝等总库容约557亿m3的15座大型水库对三峡水库淤积的影响。
利用泥沙实体模型试验研究了三峡水库运用初期30年重庆城区河段的整治问题，提出了九龙坡和金沙碛等重点港区河段的整治工程方案。
1.2 坝区泥沙问题利用比尺为1∶150的正态整体泥沙模型和比尺为1∶50的正态局部泥沙模型，结合水槽试验、数学模型计算和原型实测资料分析，研究了三峡工程运用后，坝区河段泥沙淤积和河势调整规律；各种通航建筑物布置方案，在枢纽运用不同时期通航建筑物上、下游引航道的泥沙淤积规律以及通航水流条件；船闸和升船机引航道防淤清淤措施，包括引客水破异重流、利用水帘或气帘破异重流、松动冲沙和机械挖泥等措施；枢纽运用不同时期电站进水口前泥沙淤积高程与形态、过水轮机的泥沙粒径与数量、电站尾水渠流态与泥沙淤积，以及排沙底孔的布置方案；施工期坝区泥沙问题，包括导流明渠和临时船闸引航道泥沙淤积、施工围堰的防冲、导流明渠岸线防护、水厂取水口和施工码头位置选择等问题；右岸地下电站防沙问题。
万安水库泥沙淤积分析
万安水库泥沙淤积分析陈光平;程爱平【摘要】本文基于万安水库上游主要河流控制站和出库站的来沙情况,对建库前后入、出沙量进行对比,分析建库后泥沙淤积情况;通过研究典型大断面实测资料,分析建库前后断面冲淤情况.【期刊名称】《江西水利科技》【年(卷),期】2015(041)001【总页数】9页(P8-15,20)【关键词】泥沙淤积;分析;万安水库【作者】陈光平;程爱平【作者单位】江西省赣州市水文局,江西赣州34100;江西省赣州市水文局,江西赣州34100【正文语种】中文【中图分类】TV1451 基本情况1.1 自然地理万安水库坝址位于江西省万安县芙蓉镇上游2 km的土桥头，地处东经114°41′，北纬26°33′,上游距赣州市、下游距吉安市各90 km。
万安水库位于赣江中游，是大（1）型水利枢纽工程，集水面积 36 900.3 km2,总库容22.14亿m3，设计蓄水位100.00 m,初期运行蓄水位96.0 m，正常库容10.38亿m3，平均水深10.38 m。
1.2 河流水系赣江发源于石城县洋地乡石寮岽，河口为永修县吴城镇望江亭。
流域面积82 809 km2，主河道长823 km。
纵贯江西南北，赣州以上为上游，属山区性河流，河道多弯曲，水浅流急，沿途纳湘水、濂江、梅江、平江、桃江，称为贡水，在赣州市八景台与章江汇合而成赣江。
自赣州市至新干县为中游，新干以下至河口称为下游。
1.3 水文测站峡山水文站地处赣州市于都县罗坳乡峡山村，集水面积15 975 km2，是贡江控制站，国家重要水文站。
居龙滩水文站地处赣州市赣县大田乡居龙滩村，集水面积7 751 km2，是桃江控制站，国家重要水文站。
翰林桥水文站地处赣州市赣县吉埠镇老合石村，集水面积2 689 km2，是平江控制站，国家重要水文站。
坝上水文站地处赣州市章贡区水南镇腊长村，集水面积7 657 km2，是章江控制站，国家重要水文站。
山区性小河流泥沙取样位置分1
山区河流泥沙取样位置分析昭通水文分局钱永书提要：泥沙测验是水文测验项目中的一个基本项目，泥沙资料是水利工程设计中不可或缺的一项重要水文资料，山区性河流泥沙资料严重短缺是影响我市水利工程设计的重要因素之一。
本文通过对跳石站4年52次输沙对比观测资料进行分析，为山区性河流收集泥沙资料寻求一种可靠、便捷的方法。
关键词：山区河流泥沙取样位置分析1.概述由于采样设备的局限，我市现有基本水文站网开展泥沙测验项目的测站，控制面积均在2000平方公里以上，小流域泥沙资料严重短缺，而我市水利工程建设其流域控制面积大多在几平方公里至几十平方公里之间，最大的渔洞水库也仅数百平方公里，控制面积的悬殊，致使泥沙资料很难满足工程设计需要。
1994年由渔洞水库工程管理局出资在水库上游跳石水文站开展泥沙项目研究，根据实测资料分析，山区河流泥沙横断面分布有充分混匀的特性，水边沙样与断沙具有良好的相关关系，研究结果对我市中小型水利工程泥沙资料的收集、应用将具有十分重要的指导作用。
2. 流域概况2.1 自然地理研究流域属金沙江支流横江上段居乐河流域，居乐河上设有跳石水文站，地理位置东经103°28′，北纬27°30′，流域面积512km2，河长216km，河道比降7.2‰。
流域地形西北高,东南低。
最高点为鲁甸县水磨乡猫鼻子上游的臭水井梁子，高程3111.40m，断面处高程2067m，一般在2600—3000m之间，平均高程2589m。
流域上部大山包一带高原夷平面保留比较完整，玄武岩风化程度高，裂隙发育，土层较厚。
流域内人口稠密，植被较差，开垦指数高，土壤侵蚀严重，特别是断面上游的龙树坝区河宽谷一带最为明显，是居乐河流域的主要产沙区。
2.2 水文气象特征流域西北部位于五莲峰脊背部的西南端，由于西北高，东南低的地形条件和流域平均高程达2589m的高程状况，形成该流域获得较好的降水条件。
流域多年平均降水量在900—1300㎜之间，高值区在转山包一带，多年平均径流深变化于500—700以内，高低值区变化情况与降水量相一致。
水利工程沉沙池泥沙沉降计算方法分析与验证
水利工程沉沙池泥沙沉降计算方法分析与验证【摘要】本文主要围绕着水利工程沉沙池泥沙沉降展开探讨，分析了沉沙池泥沙沉降的科学计算方法，论述了计算方法的具体流程，并进行了必要的验证，以期可以为沉沙池泥沙沉降的计算工作提供参考。
【关键词】水利工程；沉沙池；泥沙沉降；计算方法；验证一、前言目前，在水利工程的施工过程中，还有很多问题有待解决，其中，沉沙池泥沙沉降的计算方法就是一个必须要得到重视的问题，因此，分析沉沙池泥沙沉降计算方法非常有必要。
二、沉沙池概述沉沙池是一种沉降含沙水流中过多或有害泥沙，减轻供水淤积及水力机械磨损，满足供水要求的水工建筑物，被广泛应用于水电站、节水灌溉、城市供水、水环境治理等水利工程中。
含沙水流进入沉沙池后，过流断面扩大、流速显著降低、水流挟沙力迅速减小，使得水流中粗颗粒泥沙得到有效沉降，从而减小了出池含沙量。
目前，国内计算沉沙池泥沙沉降的方法主要有准静水沉降法、二维均匀流不平衡输沙法、一维超饱和输沙法等。
其中，一维超饱和输沙法不仅考虑了水流超饱和输沙的特点，而且计算方法简单，适用于我国多沙河流上沉沙池泥沙的沉降计算。
三、泥沙沉降特性分析以某沉沙池为例分析沉降特性，该沉沙池沿水流方向由平水整流段、工作段、溢流段、集水段和排沙道组成，其中工作段和溢流段的纵向长度合计为70m。
沉沙池设计有两种方案:①方案一，工作段横断面为矩形，池宽2m;②方案二，工作段横断面为倒梯形，底宽为1．7m，顶宽为2．7m，并且在溢流段加设侧堰。
两方案的断面结构见图1。
图1沉沙池结构(单位:mm)1、泥沙恢复饱和系数泥沙恢复饱和系数是一维超饱和输沙分析计算公式中的一个重要参数，其值直接影响着沉沙池泥沙沉降率的计算精度。
然而，不同研究人员所考虑的水沙条件不一致，得到的研究成果有较大差异韩其为从理论上研究了悬移质不平衡输沙的恢复饱和系数，推导了非均匀泥沙恢复饱和系数的计算式，认为不同粒径组的恢复饱和系数值不同;曹鉴湘根据沉沙池实测资料和水槽试验资料，得到了恢复饱和系数α=f(ω，U*)的关系式(U*为摩阻流速;ω为粒径组平均流速);黎运棻在理论分析的基础上，结合打渔张、人民胜利渠等沉沙池实测资料，建立了α=f(ω/U*，J)的关系(J为计算段水力坡度);张一新［10］根据打渔张沉沙池实测资料，采用多元回归分析法，推求了恢复饱和系数的经验公式α=(0．066+0．076lnH)(ω/U*)－0．46－0．036(H为水深)。
河流泥沙学科几个方面发展跟踪
河流泥沙学科几个方面发展跟踪
郭庆超;曹文洪;陈建国;方春明
【期刊名称】《中国水利水电科学研究院学报》
【年(卷),期】2009(007)002
【摘要】河流泥沙学科是一门综合性的基础技术科学,它是研究泥沙在水体中的输移、冲刷和淤积的规律,是水利学科的理论基础之一,包括泥沙运动力学、河床演变学、工程泥沙、航道与港口治理、高含沙水流与泥石流等多方面的内容.本文在查阅浏览大量研究资料基础上,着重从泥沙运动、河床演变、水库泥沙和数值模拟技术等几个方面对泥沙学科的历史进程、重要成果和发展动态进行了跟踪,对比分析了国内外研究水平,提出了今后发展的新方向和值得关注的议题,对我国河流泥沙在国际上发挥更大的作用具有参考意义.
【总页数】7页(P134-140)
【作者】郭庆超;曹文洪;陈建国;方春明
【作者单位】中国水利水电科学研究院,泥沙研究所,北京,100048;中国水利水电科学研究院,泥沙研究所,北京,100048;中国水利水电科学研究院,泥沙研究所,北京,100048;中国水利水电科学研究院,泥沙研究所,北京,100048
【正文语种】中文
【中图分类】TV143
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河道整治工程中的平行作业
河道整治工程中的平行作业
冯鹰;曹均全;李来武
【期刊名称】《浙江水利科技》
【年(卷),期】2003(000)005
【摘要】河道整治工程各分部工程间的平行作业,对缩短工期、节省投资具有十分重要的意义.利用先建工程作后续工程的施工临时建筑物使用,并科学安排各作业面的施工程序和进行技术上的可行性论证,是完全合理的.
【总页数】2页(P43-44)
【作者】冯鹰;曹均全;李来武
【作者单位】浙江省疏浚工程有限公司,浙江,湖州,313000;浙江省水电建筑基础工程有限公司,浙江,绍兴,312000;浙江省水利河口研究院,浙江,杭州,310020
【正文语种】中文
【中图分类】TV851
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泥沙干容重的预测计算
泥沙干容重的预测计算王兵 1，詹磊 2，殷俊 3，凌小凤 3，陈丽娜 4【摘要】从浑水容重与浆体浓度的理论关系式出发，基于微量变化原理，将其应用于床面含泥浓度较高的情况，并进一步将浑水容重与泥沙干容重以及河底当量浓度与浆体极限浓度等联系起来，获得了包含有泥沙粒径、级配等因素在内的非均匀沙干容重计算公式。
验证计算表明，计算结果与实测资料基本一致。
【期刊名称】水道港口【年(卷),期】2010(031)005【总页数】5【关键词】微量变化原理；泥沙干容重；浑水容重；浆体极限浓度泥沙干容重是指原状沙样被烘烤105°C后的重量与其原状体积之比，是泥沙的基本物理特性之一，广泛涉及局部冲刷计算、河道演变分析、水库冲淤计算及河流模拟等问题的研究，因其具有理论意义及实用价值而为学者们广泛关注。
ne和V.A.Koelzer［1］共同提出了包含有泥沙粒径、水库运行方式及淤积历时等影响因素的干容重经验公式。
通过引入有效应力分布假设及干容重与孔隙比的近似关系，韩其为等［2］将泥沙颗粒视为球体，考虑薄膜水的影响，按照无交错排列方式，成功地从理论上给出了淤积物初期干容重的计算方法。
文献［3］又进一步给出了计算淤积物密实干容重变化的计算公式。
张耀哲［4］引入浑限空隙率的概念，建立了初始干容重、稳定干容重及淤积过程干容重的计算公式，该公式部分考虑了浆体结构对干容重的影响。
文献［5］则从浑水容重与含沙浓度间的变化规律入手，建立了非均匀沙干容重的计算公式。
影响泥沙干容重的主要因素是粒子形状和絮网结构。
当颗粒群中粒子排列形式不同时，因粒子形状的不同，空隙率必有不同；即便是同一种形状，考虑不同的排列形式，空隙率仍然有变化。
文献［6］针对均匀、无交错及有序排列情况，探讨了旋转椭球及球态粒子的干容重计算方法。
而絮网结构体［7-8］是细颗粒泥沙所特有的架构，泥沙粒径越细，絮网结构体就越松散，结构强度也越小，对相应泥沙干容重的影响越明显。
研究水库泥沙多年调节与下游河道整治挖沙
研究水库泥沙多年调节与下游河道整治挖沙
毛军安
【期刊名称】《低碳世界》
【年(卷),期】2017(0)11
【摘要】针对湖南省某水库存在的淤积、河槽萎缩等问题,根据调水与调沙原则,提出一套泥沙多年调节结合大流量高含沙水流输沙的处置方案,并通过分析与计算,得出本方案下游段减淤效果良好、河槽改造效果良好等结论,为类似水库工程提供可靠的参考.
【总页数】2页(P46-47)
【作者】毛军安
【作者单位】常德市顺安水利建筑工程有限公司,湖南常德 415100
【正文语种】中文
【中图分类】TV145
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泥沙数学模型计算
陈燕平2013282060132 1 数学模型简介
本次泥沙淤积分析计算采用武汉水利电力大学研制开发的susbed-2准二维恒定非均匀流输沙模型。
该模型是建立在河流泥沙动力学理论、非均匀悬移质不平衡输沙以及水库淤积与河道冲淤变形研究成果的基础上，解答较为全面，在我省的高桥电站、云龙水库、糯租电站、麻栗坝水库以及漫湾、大朝山等工程设计中被广泛采用，取得了良好的效果。
该模型为《水电水利泥沙工程设计规范》推荐使用的模型之一。
2 上游工程对水电站来水来沙影响分析
2.1水利工程影响
南盘江流域为我省人口稠密地区，经济相对发达，上游河段有较多的闸坝，人类活动对径流的影响自古即存在。
在上世纪50年代末及60年代初，就修建了较多的中、小型水库。
由于这些水库的灌区都在流域内，本身流域面积也较小，对下游江边街一带干流段径流影响不大。
上游具有调节性能的水库为柴石滩水库。
根据柴石滩水库初设报告，水库正常库容3.4亿m3，兴利库容2.55亿m3，死库容0.85亿m3；水库多年平均输沙量为75.2万t，库沙比599，每年95%约71.4万t的泥沙淤积在库内，约占江边街站的10.5%。
大桥电站来沙应粗略考虑柴石滩水库的拦蓄作用。
同时，柴石滩水库建成至今，由于灌区渠道未配套，一直未发挥农田供水任务。
大桥电站径流计算时，应考虑满足规划水平年上游用户蓄水要求，扣除相应耗水。
2.2水电工程影响
上游规划或已建梯级电站均为日调节电站。
由于低水头、大流量发电，
平衡年限较短，因此对梯级电站的水量调节及拦沙作用不予考虑。
3 基本资料及参数
（1）断面资料
大桥电站库区共布置了44个断面，系由2010年实测而得。
断面平均间距1167m，其中断面最大间距为2281m，最小间距为397m。
（2）水沙系列资料
根据江边街实测资料得出规划水平年水沙系列过程。
规划水平年柴石滩灌区配套完成，径流过程为扣除上游用水后的“柴石滩下泄+区间径流”过程，来沙量相应考虑水库的拦蓄作用。
经分析，规划水平年坝址悬移质多年平均输沙量605.4万t，推移质多年平均输沙量30.3万t，多年平均来水量53.7亿m³。
（3）坝前水位
为保证大桥电站安全运行，考虑水库库区段高速公路的防洪安全及电站的发电效益，经多组试算，电站运行调度方式为：
①当入库流量大于300m3/s时，库水位降至死水位995m排沙运行；小于300m3/s 时，正常蓄水位1000m运行。
②当入库流量大于600m3/s时，开启全部冲沙孔及表孔放空库容，停止发电。
（4）粒径分组
根据悬移质和推移质的组成情况，将非均匀沙分为15组，其端点粒径为d1=0.001，d2=0.0025，d3=0.005，d4=0.01，d5=0.02，d6=0.05，d7=0.1，d8=0.25，d9=0.5,d10=2 ,d11=5,d12=10 ,d13=20 ,d14=40 ,d15=100mm。
前9组按悬移质计算，后6组按推移质计算。
（5）糙率
电站库区河段两岸植被较差，存在着滑坡、崩塌，且河床弯曲不规则，参照附近工程经验，综合分析糙率值采用0.032~0.045。
（6）有关参数
泥沙计算采用张瑞瑾水流挟沙力公式，系数k及指数m采用上游糯租电
站实验成果数值，分别为0.1和1.05。
悬移质恢复饱和系数当冲刷时α=1.0，淤积时α=0.25。
4 计算成果
4.1冲淤平衡年限
大桥水电站库沙比仅为11，当水库运行至第16年时，平均排沙比达到91.5%，可视为水库基本达到冲淤平衡状态。
4.2泥沙淤积量
大桥水电站建成后，下坝址累积淤积量及时段间排沙比变化情况见表4-1。
从表中可看出，随着水库运行年限的增加，淤积量逐渐增加，排沙比也逐渐加大。
表4-1 大桥水电站淤积量成果表
水库运行5年后，累积淤积量为2732.9万m3，2~5年时段间平均排沙比67.6%；当水库运行到16年时，时段间平均排沙比达到91.5%，此时，水库的累积淤积量为3684.4万m3。
4.3淤积形态
水库运行不同年份纵向淤积变化情况见图4-1。
由图可见，大桥电站的泥沙淤积形态为锥体淤积。
这是由于大桥电站库容对于来水量而言较小，坝前水位变幅度较大，水流输沙力强，大多数泥沙能运行至坝前淤积的缘故。
此外，采用《泥沙设计手册》推荐的清华大学水利系公式α=V/W进行验证，其中V为汛期平均水位以下库容，W为汛期平均来水量；。
当α＜0.3时为锥体
淤积。
计算出α远小于0.3，从经验的角度也说明电站的淤积形态为锥体淤积。
图4-1 大桥电站运行不同年份淤积形态图
5
4.4库容损失分析
大桥电站运行不同年份库容变化情况见表4-1。
水库运行16年后基本达到冲淤平衡，当水库达到冲淤平衡状态时，库区泥沙总淤积量3684.4万m3，正常库容损失64.8%；泥沙绝大部分淤积在死水位以下，死库容损失83.0%。
表4-1 大桥水电站库容变化情况表
4.5上坝址泥沙成果
大桥水电站上坝址距下坝址 4.5km，径流面积24992km2，与下坝址相差不到1%，水沙条件与下坝址可视为相同。
上坝址正常蓄水位1000m，库沙比仅为7，泥沙主要计算成果如下：
（1）水库运行13年后，库区累计淤积3058.9万m³，排沙比90.7%，基本到达冲淤平衡状态。
（2）库区泥沙淤积形态为锥体淤积
（3）水库达到冲淤平衡后，死库容内泥沙淤积了1960.5万m³，库容损
失率90.3%。
5结论及建议
（1）大桥水电站库沙比小，上下坝址库沙比分别为7和11；水库泥沙淤积平衡年限相对较短，上下坝址冲淤平衡年限约为13年和16年。
（2）大桥电站泥沙淤积形态为锥体淤积。
（3）水库运行调度方式，对水库排沙较为有利，下坝址冲淤平衡后，水库的正常库容、死库容、有效库容分别损失了64.8%、83.0%、28.9%。
（4）建议可研阶段进行物理模型试验，进一步研究水库运行调度方式对坝前淤积形态的影响及变动回水区泥沙淤积变化情况。