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水利工程论文-胜利油田引黄沉沙池运行方式数学模型分析研究.doc

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水利工程论文-胜利油田引黄沉沙池运行方式数学模型分析研究.doc

水利工程论文-胜利油田引黄沉沙池运行方式数学模型分析研究摘要:利用泥沙数学模型,对胜利油田耿井水库2#沉沙池运行特性进行了系统分析。提出依据不同的引水含沙量条件,2#沉沙池实现转圈沉沙的合理运行方式,成果包括一级泵站引水流量过程及历时,二级泵站调整沉沙池出口水位过程及有效历时。如果进一步考虑初期二级泵站即降低沉沙池出口运行水位,则可进一步增加引水历时,提高沉沙池输沙沉沙效果。计算结果与实际运行观测结果,两者可互相印证。运用数学模型分析泥沙输移规律,可以预先选定沉沙池的进出口运行方式,同时为工程维护设计可行性提供一种论证途径。关键词:沉沙池运行数学模型1前言耿井水库2#沉沙池采用转圈沉沙模式,沉沙池沉沙同时,亦能蓄水,并随着四周外堤淤高,蓄水容积不断加大,平面呈现“回”形。该工程沉沙与造库相结合,是胜利油田引黄取水新模式的试验工程。胜利油田1999年完成了提高二级泵站提水能力的工程改造,并在进口右汊淤滩上开挖输水主槽,使沉沙池单汊运行。进口附近200m长度范围的滩面高程已达到6.2m,如果再淤高,水位将超过内堤堤顶高程,直接进入沉沙池内清水水库。本研究采用泥沙数学模型计算手段,系统考虑了耿井水库2#沉沙池工程的具体条件,对此运行问题加以分析论证。2模型方法2.1模型介绍[1,2]本研究采用的是根据非均匀不平衡输沙理论建立的河床冲淤演变数学模型。该模型经大量河道,水库的实际工程检验,被证明是十分可信的。该模型计算包括水力因素计算、输沙计算(含沙量,悬移质级配,淤积物级配)、河床变形计算。限于篇幅,具体方程形式在此不再详细介绍。除上述有关方程外,尚有床沙分层模型,断面修改模型等支持。2.2计算条件沉沙池右汊长约2300m,总共计算断面为11个。引水流量选为10m3/s。出口水位选定为6.0m,调整水位不低于5.5m。以20天运行为计算时间依据。参照主槽两侧挡水堤堤顶高程6.5m,依此计算确定安全运行历时。以土渠渠道糙率0.017作为耿井2#沉沙池输水主槽的糙率。悬移质级配采用长年观测的汛期引黄泥沙平均级配。初始淤积滩槽被视为定床。新淤积物按床面交换层理论进行级配处理。采用水库中挟沙力系数经验取值。挟沙力系数选为0.03。3运行特性3.1输水主槽适宜输送20kg/m3含沙量水流计算结果表明,含沙量为20kg/m3时,大部分泥沙堆积在桩号800~1100m段,可见已实现了沉沙

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