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水利工程论文-基于空间尺度的黄河调水调沙.doc

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水利工程论文-基于空间尺度的黄河调水调沙.doc

水利工程论文-基于空间尺度的黄河调水调沙摘要:黄河下游河道之所以发生严重淤积,主要是因为进入下游河道的天然水沙关系不协调。所谓调水调沙,就是按照黄河下游河道冲淤规律,通过人工干预把进入黄河下游河道的不协调的水沙关系塑造为相协调的水沙关系,从而达到使下游河道减淤或冲刷的目的。关键词:空间尺度黄河调水调沙黄河下游河道之所以发生严重淤积,主要是因为进入下游河道的天然水沙关系不协调。所谓调水调沙,就是按照黄河下游河道冲淤规律,通过人工干预把进入黄河下游河道的不协调的水沙关系塑造为相协调的水沙关系,从而达到使下游河道减淤或冲刷的目的。何为协调的水沙关系呢?分析1960~1999年进入黄河下游河道的422场实测洪水资料,发现使下游河道不淤积的水沙关系为:S=0.0308QP1.5514(1)式中,S为花园口站含沙量,单位为公斤每立方米;Q为花园口站流量,单位为立方米每秒,Q<3000立方米;P为细沙占全沙比例,范围为20~92%。按实施的途径不同,黄河调水调沙可分为两种类型,一种是基于小浪底水库单库运行的调水调沙方式,另一种就是本文将要详述的基于空间尺度的调水调沙方式。一、基于小浪底水库单库运行的黄河调水调沙过去研究黄河调水调沙,是基于小浪底水库单库运行的水沙调节,如2002年7月4日至15日进行的黄河首次调水调沙试验。这种调水调沙方式是根据黄河下游河道输沙能力,充分发挥水库自身的调节功能,利用调节库容适时蓄存或泄放水沙,将天然的入库水沙过程调整为协调的出库水沙过程。在2002年7月开展的黄河首次调水调沙试验中,伊洛河的黑石关站和沁河的武陟站流量均较小,小浪底~花园口区间流量仅有58立方米,仅占花园口站流量的2%,花园口站的水沙基本上为小浪底出库水沙演进而来。由于小浪底颗粒泥沙(0.025<d<0.05毫米)、粗颗粒泥沙(d>0.05毫米)的排沙比分别为45.5%、4.8%、1.6%,水沙演进至花园口站时含沙均流量2649立方米每秒,若按公式(1)计算,花园口站流量2649立方米每秒可携带这种二、基于空间尺度的黄河调水调沙利用小浪底水库不同泄水孔洞组合塑造一定历时和大小的流量、含沙量及泥沙颗粒级配过程,加载于小浪底水库下游伊洛河、沁河的“清水”之上,并使其在花园口站准确对接,形成花园口站协调的水沙关系,实现既排出小浪底水库的淤积泥沙,又使小浪底~花园口区间“清水”不空载运行,同

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