泾河张家山水文站水沙特性分析及工程实例.pdf

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1、第28卷第19期农业工程学报Vbl．28No．19482012年10月1'ransaclionsofmeChineseSoci。tyofAgdculturalEngineering0ct．2012泾河张家山水文站水沙特性分析及工程实例朱红艳1，一，韩彩波2，贾志峰3，刘燕3，李佩成1，3※(1．西北农林科技大学水利与建筑工程学院，杨凌712100：3．长安大学水与发展研究院，2．陕西省水利电力勘测设计研究院，西安71000l；西安710054)摘要：为合理评价和利用多沙河流水资源，基于张家山水文站1956年～2009年逐日降水量、径流量、输沙量和含沙量数据，

2、分析张家山站水沙变化特征。各系列多年平均特征值表明：输沙量不均匀系数最大，7、8月输沙量占全年的8l％；降水、径流主要集中在7—9月。统计年降水量、径流量、输沙量和含沙量分期年平均特征值，前三者时段均值呈减小趋势，含沙量时段均值波动变化。Ma如一kendall秩次相关检验显示年降水量、径流量和输沙量的检验值分别为一2．39、_4．45、～3．36，都大于0．05的置信水平，均有显著减小变化趋势。输沙模数时段均值减小，来沙系数时段均值增大。灰色相关度和双累积曲线分析表明：径流与输沙量、降水量相关性较好，径流与输沙量关联度为O．64，比径流与降水的关联度O．62

3、稍大。最后，探讨泾惠渠渠首排沙闸工程，泾惠渠引水合理沙限为15％，排沙闸适宜排沙流量为200m弧。研究结果可为泾惠渠渠首改建工程设计提供参考。关键词：径流，水，沙，输沙量，泾惠渠排沙闸工程，张家山站doi：10．3969，j．issn．1002—6819．2012．19．007中图分类号：S273．2文献标志码：A文章编号：1002—6819f2D12)一19—0048—08朱红艳，韩彩波，贾志峰，等．泾河张家山水文站水沙特性分析及工程实例[J]．农业工程学报。2012，28(19)：48～55．ZhuHongyan，HanCaibo，JiaZhifimg’

4、eta1．Analysisoncharacteristicsof11JnoffandsedimentofZhan鲥iashanhydroIo百calstationandcasestudyforJin曲e—ver[J1。_I’ransactionsofⅡIeChineseSocie够ofA鲥cuItI聃1En画ne砸ng(TransactionsofmeCSAE)，2012，28(19)：48—55．(inChinesewithEnglishabstract)O引言泾河为黄河流域十大水系之一，是黄河洪水泥沙主要来源地之一。泾河流域水土流失严重，河流含沙量大，每

5、年约有3亿t泥沙进入渭河，全流域多年平均含沙量143k加m3。作为泾河把口站，张家山水文站控制泾河流域95％的面积。张家山水文站以上河段流经黄土高原，植被覆盖率低，张家山河段比降大，流速快，河流冲刷严重。水沙含量直接影响水资源利用效率。研究泾河流域把口站张家山水文站的降水，径流，泥沙等水文特性具有一定典型的意义，其结果即可体现区域水土流失状况，反映其所在流域自然与人工因素综合作用的影响，又是泾惠渠灌区渠首工程设计的重要依据，使之达收稿日期：2012．03．12修订日期：2012—09．01基金项目：教育韶国家外专局高等学校学科创新引智计划(“lIl”)项目(

6、B08039)；陕西省自然科学基础研究计划项目2011JQ5013；陕西省自然科学基础研究计划项目(2010JM5013)：作者简介：朱红艳(1986一)，女，博士生，主要研究方向：水资源利用与保护。杨凌西北农林科技大学，水利与建筑工程学院712lOO。Email：zhy丑lIltlongyatl@163．com※通信作者：李佩成(1935一)，男，陕西乾县人，博士生导师，中国工程院院士，主要从事水资源及水文地质教学与科学研究。Email=liJeicheng@163，com到减少下游河道淤积，提高水资源综合利用效率【1引，保障灌区农业引水安全。／。国内对流

7、域水沙的研究，一些分析预报水沙变化趋势【4。01，一些从降水、人类活动及水利水土保持措施减沙效益影响的角度揭示流域水沙变化规律[1卜15]。结合水沙研究成果，研究工程设计的不多[16]。国外对水沙变化原因的研究主要考虑水利工程及河流开发程度的影响【l卜挎】。本文依据张家山站1956年一2009年降水，径流和泥沙资料，分析了张家山站的水沙特性，并结合分析结果，探讨泾惠渠渠首排沙闸改建工程，确定合理引水沙限及排沙流量，为泾惠渠渠首改建工程提供设计参考。1研究区概况泾河为渭河左岸最大支流，发源于宁夏回族自治区泾源县老龙潭，由西北向东南，流经宁夏、甘肃、陕西三省，于

8、陕西高陵县陈家滩汇入渭河。流域面积4542lk∥，干