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水利工程论文-高含沙水流游荡型河道滩槽冲淤演变特点及机理分析.doc

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水利工程论文-高含沙水流游荡型河道滩槽冲淤演变特点及机理分析.doc

水利工程论文-高含沙水流游荡型河道滩槽冲淤演变特点及机理分析摘要:黄河下游游荡型河道河床逐年淤积抬升的众多影响因素中,高含沙洪水起着十分重要的作用,本文根据概化模型试验结果和野外实测资料,分析了高含沙水流游荡型河道滩槽冲淤演变特点,特别提出窄深河槽一方面由高含沙水流自身塑造,另一方面游荡型河道中由高含沙水流塑造的窄深河槽又表现出相对的不稳定性。关键词:游荡型河道高含沙水流河道演变1黄河高含沙水流对游荡型河道演变的重要作用黄河下游游荡型河道河床的逐年淤积抬高和平面上主流的游荡多变是造成下游防洪威胁的重要原因之一,而其根源和问题的关键则是泥沙问题,在泥沙问题中,高含沙水流又起着十分重要的作用。据资料统计分析[1],黄河三门峡站1950~1977年出现的11次高含沙量洪水,历时仅104天,来水量、来沙量分别只占同期总量的2.2%和15.5%,但造成的河道淤积量却达37.3亿吨,占同期淤积总量的57%,可见淤积在下游河床上的泥沙,大部分来自高含沙水流。另外,这11次洪水不仅含沙量高,而且粒径粗,泥沙主要是来自中游黄土高原的粗泥沙来源区,粒径d>0.05mm的一般占全沙的40%以上;不仅淤积量大,而且淤积强度也大,平均每天淤积1880×104~6100×104t。由于流量不大,这些粗沙主要淤积在河槽中,难以被水流挟带冲走,给治理造成很大困难。过去的实践及研究成果均表明[2,3,4],漫滩高含沙水流常造成游荡型河道的槽冲滩淤和整个河段的严重淤积,其剧烈程度远大于一般挟沙水流,特别值得注意的是漫滩高含沙水流所形成的主槽,往往并不稳定,有时伴随冲刷滩地发生滚河现象,一次滚河幅度可达数公里左右。另外,根据资料分析,由于黄河中上游干流水库的兴建和蓄清排浑方式的运用,以及不合理的用水用沙,黄河来水来沙的发展趋势可能使高含沙水流出现的机会越来越多。关于游荡型河道的演变规律和高含沙水流引起的冲淤演变特点,过去的研究成果很多,取得了显著进展,但由于问题的复杂性,有些问题仍应进一步探索,特别是滩槽冲淤的机理和窄深河槽的稳定性。2试验概况研究采用理论分析、模型试验和实测资料分析相结合的方法。图1给出了具有代表性的游荡型河道宽滩窄槽的横断面形式,图2为概化模型的平面布置,模型全长30m,槽宽0.45m,滩地宽1.27m,滩槽高差0.1m,床面纵比降为1/500。图1游荡型河段横断面及其概化Gener

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