自排沙廊道的概化試驗研究及其機理分析.pdf

1、泥沙淤積損害國民經(jīng)濟的效益,如何解決是水利學(xué)科一直研究的難點問題之一。在目前北方河流、水庫泥沙淤積問題嚴重,南方部分河流和水庫也出現(xiàn)不同程度泥沙淤積的背景下,尋找較好的減淤排沙措施,以減輕目前因泥沙淤積給涉河水事、水利設(shè)施帶來的困擾,實現(xiàn)水利設(shè)施可持續(xù)利用,有著重大的現(xiàn)實意義。作為工程排沙的手段之一,自排沙廊道是一種新型的高效排沙設(shè)施,結(jié)構(gòu)獨特,已經(jīng)在陜西省東雷抽黃灌溉工程渠道減淤中得到成功應(yīng)用。如果能將其推廣應(yīng)用到解決河流、水利設(shè)施,

2、尤其是水庫的泥沙淤積問題,則現(xiàn)實意義不言而喻。
　　 本論文以研究自排沙廊道的運行條件,排沙影響因素以及排沙機理為目標,以實驗為手段,探討了自排沙廊道的水力學(xué)特性與排沙特性,研究了廊道有效運行的條件,揭示了自排沙廊道的排沙機理。獲得如下主要成果:
　　 (1)廊道的水力學(xué)特性。通過清水試驗,獲得了自排沙廊道的綜合流量系數(shù)為0.49～0.61。廊道運行時,其內(nèi)部相同高程處不同方向的壓強不同,迎水和背水方向的壓強小于邊壁方向

3、的壓強,同時也小于無流速時的靜水壓強,而邊壁壓強則大于靜水壓強,且廊道越長,這種現(xiàn)象越明顯。它表明廊道內(nèi)有橫向螺旋流產(chǎn)生。廊道的運行使渠道垂線上最大流速下移,渠道底部流速和斷面平均流速均加大。
　　 (2)廊道的排沙特性。鋪沙渾水試驗得出:自排沙廊道開啟后,出口處的含沙量有著鐘玲型變化過程,最大含沙量出現(xiàn)時間因廊道長度不同而不同,但不受鋪沙厚度影響。廊道耗水率小,且隨鋪沙厚度、廊道長度的增加而減小。排出泥沙顆粒粗,廊道排沙影響的