引黄灌溉渠网水沙调度模型

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1、引黄灌溉渠网水沙调度模型摘要：根据引黄灌区渠网特点，在黄河下游灌渠水流泥沙数学模型[1]的基础上，进一步分析了干、支、斗、农渠等的灌溉及水流泥沙运动特性，介绍了灌溉渠网水沙调度模型水流泥沙计算方法。最后以簸箕李灌区为例，对不同灌溉方案渠道淤积及泥沙分布进行了计算分析。关键词：灌溉渠网调度模型1前言　　随着引黄灌溉事业的发展，泥沙问题日益突出。引黄泥沙的处理不但影响沿黄两岸地区的工农业效益，还将造成土地沙化，成为影响环境的公害。　　渠网水沙调度的目的是通过不同的泥沙处理和灌区布置方式，进行泥沙远距离输送，使进入渠

2、道的泥沙得到合理的安排。这也正是引黄灌溉泥沙安排的战略方向。2渠网水沙调度模型的计算方法　　黄河下游引黄灌区灌溉渠道的分布均可概化成干、支、斗、农、田的结构形式，即水流自上而下逐级分流直至田间。干渠的水沙运动可用灌渠水流泥沙数学模型来计算(详见3簸箕李灌区渠网水沙调度方案计算　　渠网水沙调度的目的是通过不同的泥沙处理和灌溉方式，使进入渠道的泥沙得到合理的安排，运用渠网泥沙调度模型，可以比较不同调度方案的泥沙淤积及分布情况，以供生产实际参考。现以簸箕李灌区为例，对几种可行调度方案进行计算分析。3.1水沙调度方案　

3、　灌区泥沙处理方式按渠首布置方式的不同分为集中处理和分散处理两种方式。集中处理是在渠首引水闸后设立沉沙池，浑水经过沉沙池，粗颗粒泥沙大量集中落淤，含较细颗粒泥沙的浑水逐次分流进入各级渠道和田间；分散处理则不设沉沙池，直接把泥沙分散到渠道和田间。当沉沙池作用未得到较好的发挥时，也属于这种情况。　　灌区灌溉方式分同时配水和集中轮灌。同时配水是指灌溉期间，渠道内所有的引水闸门全部开启，同时浇灌渠道所负责的灌溉面积；集中轮灌是指将渠道所担负的灌溉面积分成几组，按由下游至上游的顺序，轮流灌溉每组。不同的泥沙处理和灌溉方式

4、，都将导致泥沙在灌区的分布情况发生变化。在此仅详细讨论以下三种方案下计算结果：①设沉沙池，同时配水；②设沉沙池，集中轮灌；③改沉沙条渠为一般的干渠，集中轮灌。3.2渠网水沙调度方案计算结果分析表1自流典型干渠、支渠、斗渠泥沙中值粒径沿程分布(单位mm)Thedistributionofmidsizeofbedsedimentingravityirrigationdistrict干渠总干渠支渠总干渠斗渠调度项目汛期非汛期汛期非汛期汛期非汛期方案上游下游上游下游上游下游上游下游上游下游上游下游1悬沙0.00970.

5、00790.03770.02380.00800.00500.01850.00690.00500.00440.00890.0044床沙0.06250.02850.06250.03550.03470.01320.04000.01200.02120.00880.02130.01202悬沙0.00970.00780.03770.01300.00780.00770.00960.00760.00760.00530.00950.0075床沙0.06250.03100.06250.03800.01000.01000.02280

6、.03220.03220.02050.02400.01973悬沙0.00970.00890.03770.03130.00870.00870.01490.00870.00870.00540.01400.0068床沙0.06250.03700.06250.03920.02270.02270.04600.03320.03320.01900.03800.0219表2提灌典型支渠、斗渠泥沙中值粒径沿程分布(单位mm)Thedistributionofmidsizeofbedsedimentinliftirrigation

7、district二干渠支渠二干渠斗渠调度项目汛期非汛期汛期非汛期方案上游下游上游下游上游下游上游下游1悬沙0.00800.00430.02350.02350.00430.00430.00890.0082床沙0.02000.00800.03000.03000.00800.00800.02000.01002悬沙0.00780.00780.01300.01300.00780.00600.00940.0094床沙0.02050.00780.03100.03100.0100.00900.02200.02203悬沙0.00

8、880.00880.03900.03100.00880.00710.02000.0173床沙0.03220.00880.04100.03900.02150.02050.03600.0290图2三种方案干渠沿程累计淤积量图3三种方案灌区各部分淤积量占总引沙量的百分数Theamountofsedimentdepositioninprimarycanalfordifferentirriga