河流动力学实习报告

1实习时间、地点时间：2011年6月25日地点：桂林兴安灵渠2实习内容2.1实习地（湘江灵渠段）自然地理概况2.1.1地形地貌灵渠位于广西壮族自治区东北部兴安县境内，是沟通长江水系和珠江水系的一条运河、也是联结湘江和漓江的运河。灵渠附近地貌类型多样，有气势雄伟的越城岭花岗岩地貌，有瑰丽清秀的严关峰林谷地，也有风景绮丽的湘江河谷平原等等。其主要地貌类型有：1）侵蚀构造中山地形；2）峰林谷地；3）峰丛洼地；4）峰丘洼地；5）低山丘陵；6）河谷平原。而灵渠的地理位置正好是位于泥盆系石炭岩的低谷上，有利于其开凿。2.1.2地质条件灵渠开凿所处的岩层主要是泥盆系、石炭系和第四系。泥盆系下统为砂岩及页岩，中统下部为郁江组砂岩，上部为东岗岭组石灰岩，上统为融县组浅灰色质纯厚层块状石灰岩，融县组在渠道范围内分布的喀斯特地形最广。石炭系仅见其下统岩关组和大扩组，是一套砂页岩为主夹石灰岩、泥灰岩，分布在湘漓两江的分水岭上，形成低山丘陵。第四系主要分布在湘江两岸阶地上，为上更新统及全新统的砂及砾石粘土、亚粘土。从地质构造上看，灵渠座落在拓园向斜与东山背斜两个褶皱带上，其西以灵川大断层为界。2.1.3气候条件灵渠境内属中亚热带季风气候，四季分明，气候温和，雨量充沛。境内与灵渠直接相关的是湘江上游的海洋河和漓江支流灵河。灵河位于桂北大暴雨区内缘，多年平均年降水量1900〜2200rnrn，天然年径流量3.68亿m3，折合径流深1369mm，径流系数0.65,在桂北径流高值区内。海洋河流域位桂北暴雨区北侧，年降水量1700〜1800mm，天然年径流量5.80亿m3，折合径流深980mrn，径流系数0.56,是一个低值区。其降雨类型以锋面雨为主，低涡及其他天气系统降雨次之。该境内年平均气温17.8r，气候温和，适合于人休闲居住。2.2湘江灵渠段含沙水流概况灵渠上游的桂江含沙量较少，平均年含沙量为0.134公斤每立方米，但在汛期也可多达0.315公斤每立方米，年输沙量为265万吨。灵渠渠首的设计是与天然来水量相适应的，根据南北渠合计约18立方米每秒的过水能力，以1953年至1980年来看，其年平均流量为17.33m3/s，四五六七四个月不仅可以充分保证通航，而且大部分时间天平顶还要溢流，三八两个月，则用陡门稍加控制也可顺利通航。其余各月，用陡门蓄水调整，通航也无问题，只是航行时间要拖长。2.3现阶段开发利用情况灵渠自秦代开凿以来二千年多来，对我国的政治统一、经济往来、文化交流和边防巩固都有极其重要的意义，在京广、湘桂两铁路建成通车之前，一直如此。此外灵渠还有灌溉效益，兴安附近因此而成为经齐较为发达的地区。兴安县城则因灵渠扩而变得繁荣而优美，居民则有了得天独厚的取水条件。因此，灵渠又是一个以航运为主的综合利用的水利工程。新中国成立后，组织了修复灵渠的工程，基本按古工程的原面貌重建。目前灵渠是兴安县上万居民的供水水源，也是灌溉水源，而其秀丽的风光，再加上古工程的点缀，已成为越来越吸引游人的风景区，每年都有大批中外游人来观赏桂林以外的山水和在世界上久享盛名的古老而充满科学内容的灵渠工程，灵渠风光的旅游事业可谓正方兴未。2.4灵渠河流的演变2.4.1灵渠开凿前后河流水系、泥沙、水流情势的影响开凿灵渠后，由于大小太平以及铧嘴起到了大坝的作用，把海洋河的水位提高，河面比降降低，水流速度也相应的减小，携沙能力降低，导致从海洋河上游的泥沙在坝前沉降。得益于海洋河泥沙较少，并且有铧嘴和人字型大小天平的分流作用，将海洋河的大部分泥沙都导入了南北渠并流到下游。但是泥沙还是有淤积，是因为历代的清於以及洪水的作用使得航道得以畅通。秦堤前半段在灵渠和湘江故道之间，后半段在渠与低下的田地之间，起着约拦渠水不走泄的作用。如其遭到破坏，就会导致泥沙进入渠内，从而增加水流的含沙量。2.4.2对南北渠中水流情势、水流形态、河流泥沙情况进行分析讨论灵渠首向左过南陡为南渠，从铧嘴到灵渠入漓江上游的大溶江口共33.4公里。按渠道性质，可以分为三段。第一段即从分水塘到与漓江支流始安水相接处，为人工渠道，流域面积较小，水量甚微，时有时无；第二段即从始安水入口到灵渠与清水河汇合处，因其河道窄小，开凿灵渠时要扩宽和加深，所以属半人工渠道；第三段是从清水河口到灵渠入大溶江口，是属于人工整治过的自然河道，为灵渠的最大支流，会流后渐具天然河道形态，但也有浅滩和礁石。灵渠渠首向右过陡为北渠，为人工所开，最后仍汇入湘江中，为平缓水面比降，渠道多弯曲，全长3.5公里，而直线距离只有不到三分之二，为节制用水，用陡门控制。因此渠中流速减小，泥沙沉积相对增大，今后可能导致河床抬升。3结尾灵渠是世界上最古老的通航运河之一，其设计艺术和科技含量堪与同是秦代修建的长城相媲美，而它的历史意义及其功能也是不可忽略的，它沟通了湘漓两江，进而间接了长江与珠江水系，对于进岭南经济、社会与文化的发展，都发挥了巨大作用，是我们祖国的瑰宝，是值得我们炎黄子孙永远骄傲自豪的伟大工程建筑。参考文献：[1]郑连第.灵渠工程及其演进[J].广西水利水电.1985(3)[2]宗凤书.灵渠地质地貌初步研究[J].中国岩溶.1990(1):8