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水利工程论文-浅析格田淤区均匀沉沙的控制条件.doc

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水利工程论文-浅析格田淤区均匀沉沙的控制条件.doc

水利工程论文-浅析格田淤区均匀沉沙的控制条件摘要:本文对一些引黄放淤实际工程进行了分析,论述了格田内泥沙运移沉积的特点与影响沉淤效果的因素。同时根据格田区内水沙运动特点和泥沙质量守恒原理,探讨了影响泥沙均匀落淤的格田流量、断面尺寸和退水口水位的控制条件。关键词:格田区均匀落淤水流挟沙力1引言黄河下游两岸为了扩大生产或进行移民安置,都需要对滩区内或堤岸外的沙荒地进行土壤改良。采取的工程措施主要是利用黄河泥沙进行放淤改土,并要求淤改厚度、落淤泥沙颗粒级配相对均匀,以满足农作物生长需求。近年来大面积、大规模的放淤改土工程正在开展,因此对淤区的沉沙规律进行系统全面研究,使引入格田区的泥沙均匀淤积下来,这是放淤改土工程必须解决的关键技术问题。2格田内泥沙运移沉积机理研究通过明渠或管道将浑水引入格田进行沉沙淤土时,格田区的水流与泥沙运动状态影响淤积的范围、组成和淤积厚度。格田区内挟沙水流可视为恒定非均匀渐变流,而泥沙的超饱和输移沉积特点与格田内的水流状态密切关联。根据开封北郊和温孟滩实际淤改资料的分析研究,得到如下认识。2.1格田内泥沙沉积特点格田区水流属边界变化很大的动床水流,进入格田后便呈扇形扩散,形成自由水流降水区;而下游则形成受退水口溢流堰控制的壅水区。(1)初期扇形扩散区的沉积特点水流进入格田后首先在进口附近平面扩散漫流,床面阻力增大使流速减缓,于是水流中的粗颗粒泥沙先行沉积,剩余较细颗粒泥沙则随水流向下输移,随水流流速减缓程度沿程分级沉降。(2)中期壅水区的沉积特点格田区内泥沙的沉积推进发展到后部壅水区段时,由于流速进一步减缓,水流挟沙力下降,泥沙迅速落淤,形成一个不断向下游延伸的扇形淤积体。在自由水流段,主流带床面淤积较多时,水流便向两侧滩地漫溢发展。漫溢水流在滩面上冲蚀成许多小串沟,随着淤积过程的发展,这些串沟有的被淤塞,有的则继续发育。当主流带床面比降减小到一定程度后,主流便改道,夺入处于最低滩面发展最快的串沟。在主流摆动过程中,粗泥沙总在主流沟内沉积,同时泥沙的分选沉积使滩面淤积层具有粗细交替夹层的特征。自由段水流在摆动改道后,床面变陡,水流则聚拢、集中。该段挟沙能力的增大又使水流能将所挟泥沙带到下部壅水段才沉积,形成新的扇形堆积体;而泥沙向下游的伸展淤积又将重新引发向上游的“回淤”。回淤发展到一定程度,主流又会发生摆动改道,把扇形淤积体移到新位置。通过主流

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