基于浑液面变化的水库异重流不平衡输沙规律探讨.pdf

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1、第32卷第4期水力发电学报VOl_32NO．42013年8月JOURNALOFHYDROELECTRICENGINEERINGAug．，2013基于浑液面变化的水库异重流不平衡输沙规律探讨李涛，张俊华，李书霞，马怀宝，蒋思奇’(1．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉430072；2．黄河水利委员会黄河水利科学研究院，郑州450003；3．水利部黄河泥沙重点实验室，郑州450003)摘要：水库异重流是一种特殊的水流现象，在多沙河流水库上利用异重流排沙可提高水资源的利用效率。本文对韩其为推导的水库异重流不平衡输沙规律公式进行新

2、的推导，探讨了该公式在浑液面变化条件下的规律，并利用小浪底水库实测资料进行了验证。结果表明，采用公式计算可提高预测精度。关键词：河流泥沙工程学；河床演变；公式推导；小浪底水库；异重流；不平衡输沙中图分类号：TV145．2文献标识码：ADiscussiononnon-equilibriumsedimenttransportlawofturbiditycurrentundermuddylakeinterfacechangesinreservoirLITao'，ZHANGJunhua，LIShuxia，MAHuaibao，JIANGSiqi’

3、。(1．StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience，删u，Wuhan430072；2．YellowRiverInstituteofHydraulicResearch，YR'CC，Zhengzhou450003；3．KeyLaboratoryofYellowRiverSedimentResearch，MWR，Zhengzhou450003)Abstract：Turbiditycurrentinreservoirisaspecificphenomenon

4、innature，whichcouldbeusedforsediment．flushingto．improveWaterresourceutilizationeficiencyinreservoirsonsediment-ladenrivers．Fortheconditionsofmuddylakesurfacechanging，thispapermodifiestheformulaofturbiditycurrentnon—equilibriumsedimenttransportderivedbyHanQiwei．Thisnewfor

5、mulawasverifiedwiththefielddatasurveyedintheXiaolangdireservoirandshowedanimprovedaccuracyofcalculation．Keywords：riversedimentationengineering；formuladerivation；fluvialprocess；Xiaolangdireservoir；turbiditycurrent；non—equilibriumsedimenttransportO引言水库排沙是水库淤积中颇为重要的一环，有很大的实

6、际意义。利用水库淤积和排沙规律，通过水库调度，采用所谓“蓄清排浑”的方法，对某些水库在实践中摸索了一些成功经验，使水库淤积大量减缓，甚至不再淤积。而在多沙河流上利用水库异重流排沙，可以提高水库的排沙用水效率，充分利用宝贵的水资源具有重要的民生价值和现实意义。韩其为认为正如挟沙能力规律一样，异重流的不平衡输沙规律在本质上与明流也应该是一致的。另一方面，异重流在水库内的运动可视为准均匀流，可以分段用均匀流的公式计算其流速。而含沙量与挟沙能力紧密联系(接近于正比关系)，是由于异重流与明流不同，不是含沙量向挟沙能力调整，而是挟沙能力向含沙量调整

7、。含沙量向挟沙能力调整，要通过冲淤来实现，调整的速度慢；挟沙能力向含沙量调整，通过改变流速来实现，调整得快。因此，水库准均匀异重流输沙，是一种特殊的不平衡输沙，一方面它是超饱和的，另一方面它又与挟沙能力密切相关，由本断面的水力泥沙因素唯一决定。这一点正是异重流流速与含沙量密切联系的表现。收稿日期：2O12-o2-03基金项目：国家自然科学基金(51179072)；“水利公益性行业科研专项经费项目”(200801024、200901015)；黄河水利科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(HKY-JBYW-2011-12)作

8、者简介：李涛(1978一)，男，工程师．E-mail：litao@hky．yrcc．gov．an第4期李涛等：基于浑液面变化的水库异重流不平衡输沙规律探讨149本文对韩其为总结的水库异重流不平衡输沙规律公式