黄河兰州段南河道引水方案泥沙问题研究.pdf

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1、账黄河兰州段南河道引水方案泥沙问题研究刘玉峰1唐胡钰2f1长沙有色冶金设计研究院有限公司湖南长沙41001l2中机国际工程设计研究院有限责任公司湖南长沙410000)摘要提出几种不同引水方案对比分析，确定上游长距离引水。选择合适的模型沙，通过模型实验对引水渠引水情况及舍沙量变化对南河道进水特性的分析．最终确定南河道引水方案。关键词黄河引水渠道输水性能悬移质含沙量中图分类号：TV142文献标识码：A文章编号：1672—9064(2014)01—011—031环境现状3引水渠道输水性能及水面曲线的定性分析(1)自然条件

2、。黄河兰卅1段位于兰州盆地，河段枯水河槽引水渠采用与南河道断面形式及尺寸完全相同的梯形宽窄相间，河宽变化较大，窄处仅1190～120m左右，丰水时可渠道，渠道底宽b=12m，边坡系数m=0．75。当黄河兰州段河达500～600Il1．河床基本上为卵石组成．且多沙卵石边滩及流流量一定时．弓1水渠进口处的流动状态相对比较稳定。在江心洲(滩)。河段平均比降约0．93％。。河段多年平均径流量引水渠进口渠底标高确定的条件下．渠内的水深h可以作为为327亿m，．多年平均流量为1022m，·s～。最小流量为定值考虑。引入流量决定

3、于底坡i的大小，i值越大．引入量213m3·S一．流量变幅高达26_3倍．水位变幅为5．62m。越大：反之，越小。另外，黄河泥沙含量较大。在保证引水渠道(2)南河道现状。南河道位于兰州市雁滩开发区，它原本输水量的前提下．应尽量减少输入南河道的含沙量．防止南是黄河的一条河道．但由于黄河主流偏离南岸，使南河道没河道内泥沙严重淤积。为了减少南河道的含沙量，就必须减有水进入．且随着雁滩的发展逐渐成为一条臭水沟。20世纪小引水渠道中的速度v。意味着必须减小引水渠道的底坡i。90年代．通过人工渠化以及黄河水车园的建设使南河道的

4、通过以上的分析可知．增大引水渠道的输水量应增大底坡i，情况有所好转．但是通过水车渠进入的水流量和流速都很而为了减少输入南河道的含沙量．就必须通过减少底坡i。为小．很难实现其水体自净以及作为景观水体的功效，同时该此．拟采用两坡段的变坡渠道．上游渠段选择较大底坡，在进河道泥沙淤积情况十分严重。口水深一定时。具有较大的引水量：下游渠段选择较小底坡，2引水方案探讨及确定可使粗泥沙颗粒沉积在该渠段．以便达到减轻南河道泥沙淤现南河道的入水口恰好位于水车渠第5组和第6组水积的目的。车之间．由水车渠引水入南河道，南河道的输水直接受

5、到水3．1引水渠道输水性能计算车渠道输水的控制．在水车渠正常运行的条件下，无论黄河由于引水渠道是2段不同底坡的变坡渠道．当2渠段分流量是枯水期还是丰水期都不能满足南河道的需水量。通过别维持相互稳定的均匀流时．可以依据明渠均匀流量理论计对现有资料的分析．结合现场踏勘，提出几种可能的弓1水方算出引水渠道的输水量案并作简要的分析速度公式：：上Rz-(1)(1)沿南河道进口段轴线方向向主河道延伸设置引水口因引水渠段呈横向布置．对于河道泄洪及通航均产生的流量公式：Q=R(2)较大影响．而且泥沙的淤积将很快使其丧失引水功能．此

6、方案是不可行性的式中，A为断面面积，m，A=(b+mh)h；R为水力半径，m，(2)现水车渠引水口上游600m处主流段设置引水口，R：：其中：断面湿周：x=b+2h、／；i为渠道底坡；m为X通过长约1500m的引水渠向南河道弓1水。根据现场踏勘和边坡系数．m=0．75。现有资料分析．拟定此引水方案是可行的。此方案优点比较根据黄河兰州1站历年统计资料分析．当兰卅1段流量为突出：引水口有较大的选择余地；长距离引水还可以调节、优1500m3．s一左右时．引水渠的进口水深为2m左右．设上游大化水力条件．充分利用水流能量保证

7、较好的引水效果；较长坡度渠段水深hm=2m，底坡i分别按i为1．5‰，2％o，2．5％o情距离的弓1水渠对大颗粒悬移质泥沙具有预沉作用，可以减少况考虑．下游小底坡渠段按i=O．4％o，对于变坡长渠道，其主输入南河道的泥沙要水力性能在于水面的衔接．下面分别进行计算和讨论。根据以上的分析和研究．最终确定上游长距离引水方设引水渠输水量为Q，上游渠段流速为v。，底坡i，水深案。弓1水渠道的入口选择在兰』u1、1港码头下游，弓1水渠道的纵h；下游渠段流速为v：，底坡i2，水深h。南河道的流速为v，，向轴线与原水车渠轴线平行。

8、引水渠入口到南河道进口全长水深为h，，根据式(1)，式(2)可以计算渠道的输水量Q和流约1500m。作者简介：刘玉峰(1982～)，男，山西大同人，工程师，主要从事环境工程设计与研究。2014．NO．I．o表1引水渠道输水性能和临界参数速v．如表1所示(3)含沙量变化。试验是在hi=30的正态半模型中进行3．2临界参数计算的．在试验过程中分别在模型中所设置5