地涵工程影響下的河道沖淤變化及其改善措施研究.pdf

1、我國(guó)黃河、海河及其他一些河流的含沙量較高，年平均含沙量在5kg/m3以上，屬于多泥沙河流。在多泥沙河流上修建水工建筑物，泥沙問題將是修建此類建筑物的關(guān)鍵技術(shù)難題。該問題主要分為兩類，一是多泥沙河流對(duì)擬建工程淤積的影響，二是工程建成以后對(duì)原河道沖淤變化的影響。若不加以研究，擬建工程極易發(fā)生淤積，影響工程效益發(fā)揮及工程自身安全;發(fā)生在工程附近的河道沖淤變化，亦會(huì)影響工程安全，行洪能力問題顯得尤為突出。目前，主要通過模型試驗(yàn)的方法進(jìn)行前期論證

2、，優(yōu)化選出最合理的布置方案。在長(zhǎng)期治河實(shí)踐中，我國(guó)水利工作者對(duì)河流泥沙輸移、河床演變與整治等進(jìn)行了大量研究，取得了許多重要成果，成功解決了諸如葛洲壩、三峽、小浪底等工程的泥沙問題。90年代以來，在數(shù)值計(jì)算方面，二維、三維泥沙數(shù)學(xué)模型得到了大量的發(fā)展與工程應(yīng)用。
　　廢黃河是一條多泥沙河流，汛期含沙量大，非汛期流量小，含沙量也小。本文以廢黃河地涵工程上游河道為例，分析了該工程運(yùn)行多年來上游河道泥沙淤積的成因及現(xiàn)有閘門控制運(yùn)用方案對(duì)河

3、道沖淤變化的影響，并提出了整治措施，確保工程安全。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:
　　(1)按相關(guān)規(guī)范要求，分定床清水、定床渾水以及局部動(dòng)床三部分進(jìn)行了模型試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果基本反映了河道的實(shí)際流動(dòng)情況;
　　(2)所研究的河段具有彎道水流特征，在無措施工況下，采用對(duì)稱開啟不同兩孔閘門的運(yùn)行方式，河道左岸存在顯著的低速回流區(qū)，易造成泥沙淤積;
　　(3)采取兩道丁壩整流措施后，水流得以調(diào)整，通過束窄河床的方

4、式，流速提高明顯，分布更加合理，有利于減少泥沙沉積。通過定床渾水試驗(yàn)得知，上游河道左右兩岸均存在淤積現(xiàn)象，左岸更為嚴(yán)重。添加丁壩措施以后，左岸淤積有所減弱，整治效果較為理想。通過局部動(dòng)床試驗(yàn)得知，第一道丁壩壩頭區(qū)域容易產(chǎn)生沖刷，建議做加固處理;
　　(4)借助UG建立該工程研究范圍內(nèi)的三維模型，運(yùn)用Flow-3D軟件在原型尺度上對(duì)該工程進(jìn)行了模擬計(jì)算，采用VOF方法處理自由液面，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)論基本一致;
　　(5)對(duì)河床