水库利用洪水排沙的可行性

灰色足迹

1. 泥沙多年调节，利用洪水排沙 ??黄河干支流大型的水利枢纽的投入运用，完全改变了下游来水来沙的自然过程。游荡性河道经常处于小水挟沙过多状态中，河槽连年淤积而不能摆动是造成二级悬河的根本原因 。通过洪水期河床冲刷与滩地清水回归主槽过程分折，说明主槽冲刷与漫滩淤积间没有必然联系，洪水不漫滩河槽仍可发生冲刷。因此，调节水沙搭配，控制主槽淤积是解决问题的关键。 ??在黄河“八五”攻关中[4]，首次对小浪底水库泥沙多年调节，利用洪水排沙运用方案进行了较详细的方案计算，初步制定了水库运用原则。因此，小浪底水库的运用方式由初期的削减高含沙洪水发展到利用洪水排沙。 ??2. 洪水期水库主动泄空高含沙产生机理[8] ??大量的实测资料表明，蓄水拦沙运用水库水位的迅速下降并泄空，淤泥便可流动产生高含沙水流。水库虽然大小、形态各异，但淤土的力学性质相同，产生高含沙水流的机理也相同。 ??(1) 众所周知，淤土抗剪强度参数（C和Ф）依排水条件而异。土的抗剪强度一般不排水不固结的试验值最小，库水位的迅速降低，使淤土中孔隙水来不及排出，土体的强度，粘着力C和内摩擦角值低，Ф=0(属于情况： f=c)，土体的容重rm大，只要流泥的水平推力W=rmhj﹥C( f=c)土体的便可产生流动，式中h为泥浆深， j为纵坡。蓄水拦沙运用水库中的淤积物处于水下饱和状态，库水位的迅速下降並泄空，淤泥流动便可产生高含沙水流。 ?? (2) 在洪水期水库主动泄空，库水位迅速大幅降低，随着主槽强烈冲刷，河床高程降低，滩槽高差的增大，土体荷重增加；随之土体内发生超孔隙水压力；引发土体向主槽坍塌,为高含沙水流形成创造了有利条件。 ??(3)水库泄洪排沙时，库水位迅速降低,当库区淤积物抗冲性较强时，溯源冲刷纵剖面调整又具有自动调整的特性，使冲刷以“局部跌坎”的形式向上游发展，使水流能量的消散集中，加强冲刷能力。为多沙河流形成长期的使用的调水调沙库容提供了可能性。 ??(4)因此在中小型水库泄空冲刷时产生的淤土滑塌，洪水排沙的高含沙水流的情景，在大型水库(如黄河小浪底水库)相似运用条件下也会产生。主动空库泄洪排沙是多沙河流调沙的优化模式。这为黄河下游河道利用洪水输送高含水流提供了可能。 ??(5)水库泄空冲刷高含沙水流的产生的机理具有土力学基础，在水库运用中防止淤土固结，控制淤土的土力学特性指标的增长，是水库调度运用中应当注意的重要问题。

ymwatcher

谢谢分享，收藏了，以备后用。。。