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河流泥沙作用

河流泥沙作用
河流泥沙作用

姓名:徐喜梅

指导教师:王勤香

系别:水利系

班级:监理0801班

学号:2008070116

河流泥沙利用

徐喜梅

黄河水院监理0801班邮编475003

摘要: 在简略概括分析黄河水沙基本特点及变化趋势的基础上

总结了黄河泥沙利用的方式和途径,分析了泥沙资源化利用的意义和特点,研究了近期内加固大堤、淤筑村台、放淤改土等多种途径利用泥沙的潜力,提出了一些促进泥沙利用的建议。

关键词:黄河泥沙利用方式途径特点潜力

千万年来黄河泥沙作为一种自然资源,履行着“填海造陆”的使命。广阔的黄淮海平原正是由于黄河泥沙的存在,得以形成、扩大,中华儿女有了繁衍生息的场所和丰富的土地资源。因此黄河泥沙是国土资源的一部分,不仅过去是,现在和将来也是。

1 黄河水沙基本特点及变化趋势

1.1 黄河水沙基本特点

1.1.1水少沙多,含沙量高

黄河多年平均天然年径流量580亿立方米,相当于长江的1/17,仅占全国河川径流总量的2%,居我国七大江河的第4位。流域内人均水量5933m,为全国人均水量的25%;耕地亩均水3243m,仅为全国耕地亩均水量的17%。黄河上中游水土流失十分严重,造成下游河道严重淤积,河床平均每年抬高约10厘米。黄河三门峡站多年

平均输沙量约16亿吨,平均合沙量为353m

kg,在大江大河中名列第一,在世界江河是绝无仅有的。如果把16亿吨泥沙堆成高、宽各1米的土堤,其长度为地球到月球距离的3倍,可以绕地球赤道27圈。“跳进黄河洗不清”的说法,也就是由形容黄河泥沙多而来的。

1.1.2 水、沙时空分布不均

黄河流域水量主要来自河口镇以上,占总水量的54%,而且是清水,该地区来沙量仅占到总来沙量的9%;沙量主要来自河口镇~

龙门区间,来沙量占到55%,来水量仅占14%。黄河产沙集中在中

游的黄土丘陵沟壑区,黄河的泥沙和粗泥沙总量中,约有3/4集中

在11和10万2

km区域,其中一半又分别来自5和3.8万2

km区域。1.1.3 水沙年际变化大,年内分配不均匀

黄河水沙存在丰、枯水年交替出现,年际变化大的特点,如花园口站实测水沙量变化过程出现了1922~1932年11年和1969~1974年连续6年的枯水系列。由于暴雨落区的不同来水并不完全与来沙同步,出现各种丰、平、枯水沙年组合。水沙量年际间差别较大,年水量最大最小的比值约为3.1~3.4,年沙量最大最小的比值约为4~10。

水沙在年内分配也不均匀,主要集中在汛期(7~10月),汛期水量占年水量的60%左右,汛期沙量占年沙量的85%以上,集中程度更甚于水量。同时又主要集中在暴雨洪水期,往往5~10天的沙量可占年沙量的50%~90%,支流沙量的集中程度又甚于干流。高度集中的泥沙形成高含沙量洪水。

1.2 水沙变化趋势

1.2.1 水量稳定减少,水资源日趋紧张

近十几年来,黄河水量持续减少,1986年以来水量比多年平均减少30%以上。水量减少是流域气候变化和人类活动的影响共同造成的。随着黄河流域的开发治理,用水量在不断增加,现已达年均260多亿m3,占到黄河天然径流量560亿3m的近一半。今后对黄河用水量的需求将继续增加,据估计,到2010年黄河缺水量将达到403m亿,2030年和2050年均分别达到150和230亿3m。因此即使气候条件恢复正常,黄河水资源日趋紧张的趋势仍不可避免。

1.2.2 沙量减少并不稳定,出现两极分化趋势

黄河沙量伴随着水量减少,1986年以来沙量减少近40%。一方面由于近期大暴雨较少,另一方面上中游水利水保综合治理措施起到减沙作用。但治理措施在暴雨条件下作用甚微,因此沙量减少并不稳

定,在一般降雨年份水量减少较大,而在发生高强度大暴雨的年份出现高含沙量洪水,沙量仍很大,出现两极分化趋势。

2 泥沙利用的方式和途径

黄河泥沙利用方式可以分为自然利用和人工利用两个大的方面, 并可进一步细分为多种方式和途径。

2.1 自然利用方式、途径和特点分析

自然利用是指通过河流自身的能量以天然的方式利用泥沙,主要包括填海造陆、平原塑造、滩地塑造、湿地塑造等途径。在水力、重力、风力、人力等自然和人为力量的侵蚀作用下,泥沙进入河道,利用水流的机械能将泥沙搬运到地势较低的位置,泥沙蚀高淤低的自然现象,造就了大量的平原、滩地、湿地等,提供了丰富的土地资源,形成了河道及两岸多样化的生境。

自1855年铜瓦厢决口改道至1999年的144年中,堆积在黄河河

口的泥沙已造陆3 061.42

km的速

km,使三角洲面积以年平均约21.32

度增加[1],填造了大量的陆地,形成了著名的黄河三角洲湿地。历史上黄河的频繁决口和改道,塑造了地势平坦、土质肥沃的黄淮海大

平原,面积30多万2

km,是中国第二大平原,其它还包括黄河上中游的河套平原和汾渭平原等[2]。黄河由于其淤积游荡的特点和历史原因,在干流冲积性河段的河道内拥有面积广大的滩区,主要包括上游的宁蒙河段、中游的小北干流和下游河段。这些滩地既是宝贵的土地资源,为滩区和附近群众提供了生产生活的场所,同时也是滞洪沉沙的重要区域,根据1950~2006年资料统计,年平均淤积在黄河下游河道的泥沙约1.9亿t,其中约70%淤积在滩地上。

自然利用方式不需要资金投入,在较短的时间尺度内受人为干预影响较小。但采取经过充分论证后的人工干预措施,可以改变自然利用泥沙的能力,使之向有利于社会经济和生态环境的方向发展,如:河口人工改汊、河道治理措施等

2.2人工利用方式和途径分析

人工利用方式是采取各种人为的措施利用黄河泥沙,以目前的技术水平和经济条件,人工利用黄河泥沙主要是应用于各种建筑材料或填筑材料,包括修筑大堤、淤筑村台、淤填堤河串沟、淤改土地、供水引沙、制作各种砌体材料、采挖河砂用于建筑砂料等途径或措施目前,黄河泥沙资源化利用的途径和数量还有限,但可以预料,随着科学技术进步、社会经济发展、土地资源的日益紧缺、建筑市场的需求扩大和相关政策的出台等,黄河泥沙资源化利用将受到广泛的重视,迎来较大的发展机遇,利用途径和数量将得到进一步的扩展,产生更大的效益。

3泥沙资源化利用的特点

3.1 减沙作用的持久性

泥沙利用措施随着时间的推移一直处于利用状态,是一项长期的措施,可以发挥持久的减沙作用。

3.2利用能力的波动性

其利用泥沙能力根据防洪需要、社会生产和市场需求的发展会出现一些波动,受外界因素影响较大。如:上中游防洪水库的建设影响到下游堤防的建设规模,从而影响到修筑大堤利用的泥沙量;建筑市场的起伏影响到建筑材料的利用量。

3.3时空分布的不均匀性

黄河来沙具有年际变化大、年内来沙量主要集中于汛期和洪水期的特点,使水沙资源在时间分配上具有不均匀性;黄河不同河段的泥沙来源、冲淤特性差别较大,使泥沙资源在地域分布上具有不均匀性。因此,不同河段和时间的泥沙资源量具有明显的差异。

3.4利用目的的多样性

上述人工利用方式的各项措施多为辅助性的泥沙利用措施,其经济投入一般包含在相应的各项利用措施之中。如:加固大堤、淤填堤河串沟等主要是防洪建设的需要,放淤改土、供水引沙等主要是促进社会生产的需要,制作砌体材料和采挖建筑砂料则主要是以盈利为目

的,同时起到利用泥沙的作用

3.5利用范围的局限性

泥沙和泥沙制品不宜长途运输或输送,使得黄河泥沙的人工利用具有区域上的局限性;黄河河道内淤积的泥沙主要来自黄土高原,泥沙粒径主要集中在0.01~0.25mm之间,其力学性质和土质特点在一定程度上制约了作为建筑土料和农田耕作层等方面的用途;人工利用泥沙经常出现严重的滥挖滥采现象,危及堤防安全和生态安全,在一定程度上制约了泥沙的资源化利用。

4 近期内泥沙资源化利用的潜力分析

4.1加固大堤措施研究

据统计,黄河下游临黄大堤总长1 371.227km,宁蒙河段临黄大堤1 385.859km,应确保大堤的安全达标,实现黄河的长治久安。

4.1.1黄河下游标准化堤防建设利用泥沙的潜力

截止到2007年底,黄河下游临黄大堤通过标准化堤防建设达到设计标准的堤段长838.4km。除上述已完成的加固堤段和不需要进行加固的堤段,黄河下游尚剩余442.6km堤段没有按照设计标准进行加固。对尚未达标的堤防,估算可利用黄河泥沙约2.1亿m3。

4.1.2宁蒙河段加固大堤利用泥沙的潜力

根据黄河流域防洪规划成果,计划到2020年,黄河宁蒙河段新建堤防112.74km,加高帮宽堤防1363.39km,需要填筑土方约0.7亿m3。2020年以后,作者认为可以对石嘴山以下河段堤防采取与下游相似的挖河淤背措施加固堤防,堤防长度937.8km,淤背体宽50m,平均高度4.5m,估算需要填筑土方2.1亿m3。

4.2 淤筑村台措施研究

黄河下游滩区内居住人口约180万,滩地是行洪、滞洪、沉沙的重要区域,又是滩区群众赖以生存和发展的场所。目前来讲,平衡滩地的双重作用,是实现人水和谐的根本方法之一。

根据《黄河下游滩区安全建设规划》的综合论证,滩区安全建设主要采用迁留并重的模式,就地避洪设施主要采用避水村台等措施。规划安排新建避水村台111个,台顶面积共7 539万m2,共需淤筑土方3.2亿m3。

4.3 二级悬河治理措施研究

采取淤填堤河、淤堵串沟等措施,可以缓解“槽高、滩低、堤根洼”的二级悬河不断发展的局面。治理重点应放在二级悬河发育严重的东大坝~陶城铺河段。

根据以往工程实施情况,堤河淤填顶高程与附近滩面高程基本一致,治理宽度不超过500m。黄河下游滩区堤河累计长度约810km,可淤筑土方3.8亿m3。

串沟淤堵宽度和长度按实际宽度和长度实施。据统计,黄河下游滩区有大的串沟约90条,总长约250km,一般宽度50~500m,深2.0m左右。淤堵串沟需完成土方量1.1亿m3。

4.4 供水引沙措施研究

黄河是一条多泥沙河流,在引水灌溉或供水的同时必将引出大量的泥沙,小浪底水库建库之前,黄河干流多年平均引沙量在1.5亿t左右,其中汛期引沙量占2/3左右。

河龙河段、三门峡库区、小浪底库区段均为库区引水,含沙量极小,引沙量可忽略不计。峡谷河段引水量极小,也可忽略不计。重点研究黄河下游、小北干流、宁蒙河段(以下简称三个河段)的供水引沙能力。

根据《黄河流域水资源规划》,在南水北调西线生效前,2010、2020、2030年水平三个河段合计年均引水量分别为218.9亿、201.9亿、193.9亿m3。在小浪底水库拦沙期结束之前,根据水流含沙量情况估算三个河段年引沙量在1.0亿t左右;在小浪底水库进入正常运用期以后,估算三个河段年引沙量在1.5亿t左右。

4.5 放淤改土措施研究

黄河下游大堤背河侧一定范围内居住人口较少,由于取土等原因,盐碱、低洼地较多,可以考虑放淤改土后进行耕种,同时可以提高漫滩洪水时大堤的抗渗安全性。

下游背河低洼地多集中在距大堤500m的范围内。回填深度根据低洼地、盐碱地的利用情况具体确定,一般淤填深度1.5m左右。在淤填区顶部填筑0.5m厚可耕植土,由临河土场调土填筑。

根据河南、山东各河务(管理)局对所管辖堤段的调查统计汇总,黄河下游背河低洼地、盐碱地约500处,总面积1.3亿m2,总土方填筑量约2.6亿m3。

5 促进泥沙利用的一些建议

5.1从保护土地资源、节约矿产资源、减轻黄河河道淤积的战略高度出发,应将社会的市场行为与政府行为结合起来,加强对黄河泥沙资源化利用的政策支持,采取补贴措施,促进黄河泥沙利用。

5.2加强泥沙资源化利用的相关技术研究和推广应用,降低生产成本,提高产品质量,实现低能耗、低污染,扩大应用范围,提高产品的经济性、实用性、环保性和广泛性。

5.3加强对河道泥沙开采的防洪影响、生态环境影响和政策研究,开展长期规划并加强有效管理,防止无序采挖危害防洪安全和生态安全,实现有效管理和有序开采,提高泥沙利用的综合效益,实现泥沙资源的可持续利用。

5.4供水引沙虽然处理了大量的黄河泥沙,但由于其消耗了大量的水资源、在分流的同时引沙比较小,对黄河减淤具有一定的负面影响,应采取对策增大引沙量和减少用水量。

6 小结

6.1黄河泥沙兼具灾害性和资源性的双重属性[3]。泥沙就近利用,为社会经济和生态环境服务,既节约了相关资源,又处理了黄河泥沙,具有较大的效益,应采取措施促进黄河泥沙的利用,实现泥沙的灾害性向资源性的转化。

6.2泥沙资源化利用具有减沙作用的持久性、利用能力的波动性、时空分布的不均性、利用目的的多样性和利用区域的局限性等特点。

6.3在研究的泥沙利用措施中,从年利用能力来看,供水引沙的泥沙利用量相对较大,其它措施用量有限。因此,以目前的认识水平可以认为:在可预见的时间内,黄河泥沙资源化利用的范围、途径和潜力有限,是处理黄河泥沙各项战略措施的一项重要辅助措施。

参考文献

[1]张天义,张克伟.从苏北海岸的进退谈黄河泥沙利用问题.河南地质.1999,(4).

[2]王延贵,胡春宏.流域泥沙的资源化及其实现途径.水利学报.2006,(1).

[3]王延贵,胡春宏.流域泥沙灾害与泥沙资源性的研究.泥沙研究.2006,(2).

中国水利年鉴2017_附录-2016年中国河流泥沙公报(摘录)-四、海河

藕池(康)站基本持平,其他站偏大8%~36%;湘潭、桃江、桃源、石门和城陵矶各站年输沙量偏大8%~257%,其他站偏小28%~66%。鄱阳湖区各站径流量偏大16%~61%;各站年输沙量偏大8%~101%。与上年度比较,2016年洞庭湖区各站年径流量增大13%~306%;湘潭站年输沙量减小22%,城陵矶站基本持平,其他站增大76%~727%。鄱阳湖区饶河虎山站和修水万家埠站年径流量分别减小19%和11%,梅港站基本持平,其他站增大18%~34%;虎山站年输沙量减小54%,湖口水道湖口站基本持平,其他站增大24%~62%。 2016年三峡水库继续进行175m试验性蓄水,库区淤积泥沙0.334亿t,水库排沙比为21%;2016年丹江口水库库区淤积泥沙50.2万t。2008年9月至2016年12月,重庆主城区河段累积冲刷量为0.1653亿m3。1998年10月至2016年10月,张家洲河段总体冲刷,平滩河槽总冲刷量为1.3527亿m3。2001年8月至2016年10月,澄通河段总体冲刷,总冲刷量为4.3547亿m3。 2016年主要泥沙事件包括长江流域继续实施国家水土保持重点工程,长江干流、主要支流及尾闾河道局部地点发生崩岸。 二、黄河 2016年黄河干流主要水文控制站实测径流量与多年平均值比较,各站偏小24%~72%;与近10年平均值比较,各站偏小22%~52%;与上年度比较,各站减小10%~39%。2016年实测输沙量与多年平均值比较,各站偏小65%~99%;与近10年平均值比较,龙门站偏大21%,兰州站基本持平,其他站偏小29%~91%;与上年度比较,唐乃亥、兰州、龙门和潼关各站增大15%~131%,其他站减小19%~66%。 2016年黄河主要支流水文控制站实测径流量与多年平均值比较,窟野河温家川站基本持平,其他站偏小8%~58%;与近10年平均值比较,皇甫川皇甫、温家川和无定河白家川各站偏大20%~158%,其他站偏小10%~43%;与上年度比较,洮河红旗站基本持平,皇甫、温家川、白家川和延河甘谷驿各站偏大33%~16590%,其他站偏小7%~35%。2016年实测输沙量与多年平均值比较,各站偏小72%~100%;与近10年平均值比较,皇甫、白家川和北洛河头各站偏大6%~89%,其他站偏小14%~100%;与上年度比较,温家川站减小99%,洮河红旗站基本持平,皇甫站从近似0增加至0.073亿t,其他站增大89%~955%。 2015年10月至2016年10月,内蒙古河段石嘴山站和巴彦高勒站断面略有淤积,三湖河口站和头道拐站断面略有冲刷;下游河道除艾山至泺口河段略有淤积外,其他河段均表现为冲刷,总冲刷量0.507亿m3。2016年黄河下游全年引水量109.4亿m3,引沙量1001万t。 2015年10月至2016年10月,三门峡水库总体表现为淤积,总淤积量为0.614亿m3;小浪底水库总体表现为淤积,总淤积量为1.324亿m3。 三、淮河 2016年淮河流域主要水文控制站实测径流量与多年平均值比较,淮河干流息县站和鲁台子站基本持平,干流蚌埠站偏大6%,颍河阜阳站和沂河临沂站均偏小78%;与近10年平均值比较,阜阳站和临沂站分别偏小65%和69%,其他站偏大26%~32%;与上年度比较,蚌埠站基本持平,阜阳站减小27%,其他站增大13%~647%。 2016年淮河流域主要水文控制站实测输沙量与多年平均值比较,各站偏小42%~100%;与近10年平均值比较,阜阳站和临沂站分别偏小98%和近100%,干流各站偏大31%~132%;与上年度比较,息县站和鲁台子站分别增大121%和96%,蚌埠站和阜阳站分别减小27%和74%,临沂站年输沙量仍近似为0。 2016年淮河干流鲁台子水文站和蚌埠水文站测验断面冲淤变化不大,前者主槽略有淤积,后者主槽略有冲刷。 四、海河 本期公报新增漳河观台水文站和卫河元村集水文站,以控制海河南部部分水系的径流量和输沙量。2016年海河流域主要水文控制站实测水沙特征值与多年平均值比较,漳河观台站实测年径流量偏大18%,其他站偏小11%~84%;各站实测年输沙量偏小49%~100%。与近10年平均值比较,2016年海河流域各站实测径流量偏大19%~290%;桑干河石匣里、下会和海河闸各站年输沙量偏小57%~100%,响水堡站近10年输沙量均近似0,其他站偏大220%~902%。与上年度比较,2016年石匣里站和响水堡站实测径流量基本持平,其他站增大33%~1610%;石匣里站年输沙量减小83%,卫河元村集站增大3083%,雁翅、张家坟和观台各站均从近似0分别增加至0.541万t、9.09万t和368万t,其他站仍近似为0。2016年引黄入冀调水2.531亿m3,挟带泥沙11.15万t。 观台水文站测验断面近20年来,仅在遭遇1996年和2016年特大洪水时发生了一定的冲淤变化,其他年份冲淤变化不大。 五、珠江 2016年珠江流域主要水文控制站实测水沙特征值与多年平均值比较,南盘江小龙潭、红水河迁江和郁江南宁各站实测径流量偏小6%~25%,其他站偏大7%~71%;北江石角站和柳江柳州站实测输沙量分别偏大17%和208%,其他站偏小11%~98%。 835附录

水库泥沙冲淤分析计算

水库泥沙冲淤分析计算 抽水蓄能电站初步设计阶段 水库泥沙冲淤分析计算大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1996年10月 抽水蓄能电站初步设计阶段 水库泥沙冲淤分析计算大纲 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 1

年月 目次 1. 引言 (4) 2. 设计依据文件和规范 (4) 3. 基本资料 (4) 4. 水库泥沙冲淤计算 (6) 5. 专题研究 (9) 6. 应提供的设计成果 (9) 附件A (10) 附件B (11) 附件C (14) 1 前言 项目概况 抽水蓄能电站位于省县乡境内,总装机 MW。抽水蓄能电站由上水库、水道系统、厂房及下水库组成。水库泥沙冲淤分析计算 2 设计依据文件和规范 2.1 有关本工程(或专业)的文件 (1) 可行性研究报告; (2) 可行性研究报告审批文件; (3) 初步设计任务书和项目卷册任务书,以及其它专业对本专业的要求; (4) 泥沙专题报告。 2.2 设计规范 (1) DL 5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程; (2) SDJ 11-77 水利水电工程水利动能设计规范(试行); (3) SDJ 214-83 水利水电工程水文计算规范(试行); (4) SL 104-95 水利工程水利计算规范; (5) 水库水文泥沙观测试行办法。 2.3 主要参考资料 (1) 水利水电工程泥沙设计规范(报批稿)[echidi1][1]; (2) 《泥沙手册》(中国水利学会泥沙专业委员会主编); 2

(3) 《水库泥沙》(陕西省水利科学研究所河渠研究室、清华大学水利工程系泥沙研究室合编); (4) 《河流泥沙工程学》(武汉水利电力学院)。 3 基本资料 3.1 水库概况 (1) 水库地形图,施测时间; (2) 库区纵、横断面表,需要时给出横断面特征线; (3) 水库水位容积、面积曲线图及表(包括总库容与干支流库容)。 表 1 水库水位容积、面积表 抽水蓄能电站装机容量 MW(共台),一般每日发电 h( 点至点);每日抽水 h( 点至点)。水泵最大扬程抽水流量 m3/s,最小扬程抽水流量 m3/s;水轮机额定水头发电流量 m3/s。 3.4.1 水库水位、库容特征值,见表2。 表 2 库水位、库容特征值 (1) 各设计频率洪水的坝前水位 表 3 各设计频率洪水的坝前水位 3

《工程泥沙及河流管理》

三峡枢纽工程的泥沙问题和泥沙调度 摘要:在高山峡谷区的水电站建设过程中,人为干扰是改变河道泥沙含量的主要诱因。泥沙淤积可能会影响水库库容,三峡也不例外。采用“蓄清排浑”方式,即保持水库在低水位运行,能够使三峡水库保持有效库容。具体的措施是改善泥沙调度,在基本调度基础上发展而来的双汛限调度方案能收到良好的效果。 关键字:泥沙调度,淤积,洪水位 1 泥沙问题的由来 泥沙问题是水利水电工程建设的主要问题之一。水电站多建在山区,开挖量大,地势陡,弃土废渣用以进入河道,致使河道含沙量发生明显变化,严重影响区域生态环境。水利水电工程的建设,严重干扰了已经稳定的土壤基底和边坡,极易产生滑塌、滑坡、泥沙流等严重的水土流失问题,而这一过程受降雨的影响更为突出。大量的松散物质在降雨及自身重力的作用下,遇降水极易发生水土流失而进入河道,致使河道悬移质和推移质泥沙含量剧增,导致河道泥沙含量发生显著变化,加剧水土流失危害。 另外,三峡枢纽工程位于高山峡谷区,水电站工程项目建设期间的水土保持永久和临时措施落实的好坏,也直接造成河道悬移质泥沙含量的增加和推移质淤积导致的河床高程的增加。不同施工期年际河道泥沙含量也会有所变化。施工初期,受大面积开挖及松散堆积弃土弃渣的影响,水土流失剧烈,河道泥沙含量变幅大;在有序施工及相关防护措施落实后,水土流失得到控制,河道泥沙含量就会降低;工程末期,伴随着对临时措施的拆除及其他开挖,河道泥沙含量又呈现增加趋势;最后,在拆除工程结束后,解除了外界人为干扰,河道泥沙含量终将趋于最后的平衡,趋于多年平均值。因此,它存在着一个“增大一减小一增大一平衡”的趋势。也就是说,人为干扰是水电站工程建设过程中河道泥沙含量发生变化的直接的也是最主要影响因素。 2 三峡水库泥沙淤积的几个问题 (1).三峡的泥沙淤积问题是否会严重影响水库的有限库容,继而影响三峡枢纽工程的综合利用?我想答案是否定的。确保水库有效库容的关键是合理的运行方式,在三峡设计中采用的“蓄清排浑”能够使水库长期保持有效库容。在三峡枢纽运行管理过程中,“蓄清排浑”指的是在汛期水库稳定在低水位,方便排洪排沙。汛末水库开始蓄水,11月末回蓄到正常蓄水位。这是由于在含沙量增多的汛期,水库水位维持在合理的低水位,水库就能保持合理的有效库容。水库要始终能保持在低水位运行,必须要有足够的泄洪能力。 (2).三峡枢纽工程的修建是否会把长江的防洪问题从下游转移到上游?泥沙淤积高程抬高和大坝对水库的壅水,相同流量的情况下洪水位会高于筑坝前的洪水位,势必会扩大淹没区域。控制汛期限制水位能从根本上控制库区末端的洪水位抬高值。因此,重庆地区的洪水位会抬高,但幅度有限。另一方面,只要确保较低的汛期限制水位,建库后的重庆洪水位就可以控制在一定高程以下。 (3).三峡枢纽的修建是否会造成重庆港的泥沙淤积而变成死港?重庆港是一个调节水库,在它的最高水位和最低水位之间存在着一个回水变动区。在该区段内,河床冲刷淤积交替进行,可能使航运受到影响。选择正确的水库运用方式,可使重庆港免于泥沙淤积的危害,保持航运畅通。采用“蓄清排浑”方法,可以控制淤积末端上延,使处于回水变动区上段的港口避免累积性淤积。壅水期淤积的较少泥沙,可以利用汛末走沙期或汛初小洪水冲刷,使

2009年贵阳市水资源公报

目录 一、综述 (2) 二、水资源量 (3) (一)降水及分布状况 (3) (二)地表水资源量 (4) (三)地下水资源量 (5) (四)出、入境水量 (7) 三、水资源质量 (8) (一)河流水质 (8) (二)湖库水质 (8) (三)水功能区水质 (9) (四)废污水排放量 (9) (五)河流泥沙量 (10) 四、大中型水库蓄水状况 (10) 五、水资源利用 (11) (一)供水量 (11) (二)用水量 (12) (三)耗水量 (13) (四)水资源状况简析 (14) 六、重要水事 (16) 附图:1、2009年贵阳市降水量等值线图 2、2009年贵阳市降水量距平图 3、贵阳市水质监测站点分布图 4、贵阳市主要河流水质评价图 5、贵阳市水功能区水质评价图

一、综述 贵阳市是贵州省的省会,位于贵州省中部,东邻黔南布依族苗族自治州的龙里县、福泉市、瓮安县;南靠黔南布依族苗族自治州的惠水县、长顺县;西连安顺市的平坝县、毕节地区的织金县、黔西县;北与毕节地区的金沙县及遵义市的遵义县接壤。地处东经106°07′~ 107°17′,北纬26°11′~ 27°22′。辖区包括云岩区、南明区、花溪区、乌当区★、白云区、小河区★、清镇市、修文县、息烽县、开阳县,国土总面积8034平方公里(分区面积见表1)。贵阳市河流水系属长江流域的乌江水系的思南以上区和珠江流域的红水河水系的蒙江上游区,分水岭为花溪区的旧盘、掌克至桐木岭、孟关上板一线。分水岭以北及花溪区的高坡东部属长江流域,面积7568平方公里,占全市总面积的94.2%;以南属珠江流域,面积466平方公里,占全市总面积的5.8%。 2009年贵阳市年末总人口为367.07万人★,其中非农业人口为182.7万人。全年实现生产总值902.61亿元,现有农业耕地面积98.24千公顷,有效灌溉面积63.56千公顷,农田实灌面积43.85千公顷。 表1 贵阳市2009年国土面积及人口统计表 贵阳市2009年年平均降水量957.2毫米,比多年平均值1095.7毫米偏少12.7%,比上一年偏少22.3%。贵阳市2009年水资源总量为39.505亿立方米,较多年平均水资源量45.15亿立方米偏少12.5%,为偏枯年。 注:乌当区含金阳新区和贵阳市高新技术产业开发区,小河区含小河经济技术开发区。 人口为公安户籍数。由于各区、县调整后的面积数尚未最终确定,暂用原数。

河流泥沙动力学答案

7.有一条灌溉渠道,断面如图所示,通过粘性土壤地区,泥沙组成的平均粒径为0.03mm ,渠道长10公里,渠道坡降为1/3000,问引取清水,渠道水深为2m 时,会不会发生冲刷?如果发生冲刷,应如何修改渠道?(n=0.02) 解:(1)计算渠道水流的实际平均流速 渠道过水断面面积:m mh bh A 825.12122=?+?=+=, 湿周:m 21.825.11211222=?+?+=++=h m b χ, 水力半径:m 97.021 .88== = χ A R , 根据谢才公式和曼宁公式计算渠道水流的实际平均流速: m/s .J R n RJ C U 89.03000197 .002 0112 1 3 2 2 13 2 =?? ? ????= = = (2)计算渠道泥沙起动流速 由于泥沙组成的平均粒径为0.03mm ,属于粗粉土,所以采用考虑粘性的张瑞瑾公式计算渠道泥沙起动流速了: m/s 59.0) 10 03.0(210000000605.01003.065.16.171003.0210000000605.06.1721 72 .03 3 14 .03 2 1 72.014 .0=??? ? ? ??+? +??????? ???=??? ? ? ?++-?? ? ??=---d h d d h U s c ρρρ由于U >U c ,即渠道实际平均流速大于泥沙起动流速,所以渠道会发生冲刷。 (3)为减少冲刷,可采用减缓渠道坡降的途径来修改渠道。 10.河道左岸有一座灌溉引水闸,闸底高出河底2米,当河道流量为1000m 3/s ,河宽为100m ,水深为5m ,水温为20℃时,问粒径为1mm 的泥沙会不会进入渠道?哪种粒径的泥沙会进入渠道?(河道断面接近矩形) 解:(1)若要使粒径为1mm 的泥沙进入渠道,需使河道断面平均流速大于或等于泥沙扬动流速,即s U U ≥,其中: 河道断面平均流速: /s 25 1001000m A Q U =?== ,

浅谈河流泥沙的运动规律

浅谈河流泥沙的运动规律 摘要:泥沙在河流水流的作用下,有一定的运动形式,沿河底滑动、滚动或跳跃,这种运动形式称为推移质;被水流挟带随水流悬浮前进,这种运动形式称为悬移质。由于天然河道同一河段流速随时间、沿程发生变化,各河断及各时段在流速较小时,细沙也可呈推移质形式运动;而流速增大时,粗砂也可转化为悬移质。因此,实际情况中推移质和悬移质处于不断调整中,情况很是复杂。本文着重讨论了悬移质泥沙的运动规律。由于脉动,不同瞬时或短历时测量的悬移质含沙量就不会稳定,不能反映它的变化趋势,因此,悬移质含沙量等水文要素的测量应持续一段时间,最好大一个脉动周期。 关键词:河流泥沙;运动;规律;挟沙能力;脉动 该式结构特点表明,河流流速大、泥沙颗粒小、水深浅,则挟沙能力强。水流挟沙能力一般指各级颗粒的沙源均为充足条件下的平衡含沙量,并不代表水流的实际含沙量,各级颗粒的沙源不充足会出现非饱和输沙,条件特殊时也会出现超饱和输沙。但是,水流挟沙能力仍是分析河床冲淤或平衡问题的常用概念,当水流挟带的悬移质泥沙超过河段的水流挟沙能力时,这个河段必将发生淤积;反之,则会发生冲刷。 2悬移质的时空分布规律 2.1河流泥沙变化的影响因素 河流从流域挟带泥沙的多少与流域坡度、土壤、植被、季节性气候变化,降雨强度以及人类活动等因素有关。河流泥沙随时间的变化,也就取决于这些因素随时间的不同组合和变化。来源于地势、地形、土壤性质和植被状况等下垫面条件不同的地区河流的洪水,挟带的泥沙将会有显著的差别,多沙河流与少沙河流与流域下垫面状况紧密相关。另外,对于冲积性河流,其承水河床由长期冲积的泥沙构成,水流流经这样的河段,常会挟带或沉积大量泥沙。季节性的气候变化对河流泥沙的变化也有一定的影响。汛前由于降水少,土壤疏松、干燥、抗冲能力差,因此,初夏的暴雨洪水常挟带较多的泥沙,秋末洪水含沙量较少。降雨强度对河流泥沙的影响是:雨强大,则侵蚀能力强,从而使河流挟带的泥沙增多。河流输沙量集中在汛期,而且主要集中在几次大洪水中,其原因也在于此。人类活动使流域产沙条件发生变化。如修建道路、毁林垦荒,将导致河流泥沙增加;而封山育林、开展水土保持,又可减少河流泥沙;修建水库,常会沉积泥沙。这种影响将使河流泥沙发生系统性变化。 2.2泥沙的脉动 脉动是忽大忽小不停波动变化的现象。悬移质泥沙悬浮在水流中,与流速脉动一样,含沙量也存在着脉动现象,而且脉动的强度更大。在水流稳定的情况下,断面内某一点的含沙量是随时变化的,它不仅受流速脉动的影响,而且与泥沙特性等因素有关。由于脉动,不同瞬时或短历时测量的悬移质含沙量就不会稳定,不能反映它的变化趋势,因此,悬移质含沙量等水文要素的测量应持续一段时间,最好大一个脉动周期。 2.3悬移质泥沙的垂直分布 悬移质含沙量在垂线上的分布,一般从水面向河底呈递增趋势。含沙量垂向的变化梯度还随泥沙颗粒粗细的不同而异,颗粒较细的泥沙,其垂直分布也均匀,而对于较粗泥沙,则梯度

中国水利年鉴2018_建设管理-水文-【水资源监测与评价】

印技术规定》。广东省制定并印发了《广东省水文局多波束测深系统测量技术管理规定(暂行)》。 (3)新技术新仪器应用研究和使用培训。水文现代化快速发展促进了新技术新仪器的引进和应用,特 别是中小河流水文检测系统等建设项目配备了大批新仪器新设备,全国水文系统抓住机遇,加大水文新技术仪器研发推广力度,加强新仪器设备应用培训。8月,原水利部水文局组织长江委水文局,安徽、江西、河南、湖北、湖南等省水文局,在武汉开展了中科院声学所国产A D C P联合测试(出厂检验)。后期长江委水文局根据比测方案,将在10个有代表性的水文站开展国产走航式A D C P的比测工作。方案中对比测的目的、要求、内容、组织管理、进度都有明确的规定。这些举措都有效地加快了走航式A D C P的国产化进程。黄委水文局配合完成同位素测沙仪系统研制;开发完成了单机版“H S W.N U T1型悬移质含沙量在线测验系统”,应用于测沙参数率定等工作;开发完成基于数据中心模式的含沙量测验软件,在民和、潼关等测站投入运用。淮委水文局经过多年来探索研究,对数十个水文断面进行论证与分析,成功研发了“流量自动监测系统”。该技术获得2017年中国农林水利工会淮河委员会颁发的淮委职工技术创新二等奖。该技术已在云南滇池生态补水、安徽中小河流等项目中得到很好应用,具有很强的应用推广价值。 4.水文资料管理 (1)水文年鉴整汇编。全国水文系统不断完善水文资料整汇编的作业程序和质量保障体系,原水利部 水文局加强组织管理和质量监控,各流域机构发挥管理职能做好组织和协调工作,各省(自治区、直辖市)水文部门积极配合,确保了2016年度74册《中华人民共和国水文年鉴》整汇编、刊印和验收工作的顺利开展。 2016年度水文年鉴资料全国终审会在武汉召开。由各流域机构、各省(自治区、直辖市)及河海大学等单位的74位专家,依据有关技术规范和《中华人民共和国水文年鉴质量评定办法》规定,对经过流域汇编的74册80本水文年鉴中的5230个水文站(断面),16764个雨量站、蒸发站,共计3517万字组的水文年鉴资料进行了细致而全面的审查。通过全国终审,不仅发现和纠正了存在问题,而且促进了相互交流,提高了业务技术水平,保障了水文年鉴刊印质量。 为切实加强水文年鉴质量,安徽省还在汛后开展水文测验和资料整编大检查,抽查率不低于60%。浙江省建成在线整编数据接口平台,实现了国家基本站遥测数据(水位,雨量)的实时采集、转换和整编前预处理,大大地提升了水文资料整编的效率,推进水文信息化和现代化。 (2)国家水文数据库建设。2017年3月底,水规总院对国家水文数据库建设工程可行性研究报告出 具了审查意见,并报送了部规计司。《国家水文数据库表结构及标识符》标准制修订工作。各地水文部门初步完成国家水文数据库需要合并的基础水文数据库与实时水雨情、地下水、水质、土壤墒情等数据库的梳理和整合,为推进国家水文数据库建设奠定了坚实基础。(熊珊珊) 【水资源监测与评价】 1.水资源监测 (1)中国河流泥沙公报。各流域管理机构和各省 (自治区、直辖市)水文部门以及国际泥沙研究培训中心编制完成《中国河流泥沙公报2016》,于9月正 式出版发行。《中国河流泥沙公报2016》电子版可在水利部主页全文浏览。 (2)土壤墒情监测与分析预测。《土壤墒情监测与分析预测应用技术》出版发行,用于指导土壤墒情 监测与分析预测工作。各地加强墒情监测分析、径流量预测预报以及干旱综合评估,向中央报送墒情信息站点增至2751处,加强旱情监测信息服务,编制旱情简报、专报、月报和年报等,为全国抗旱减灾、水资源可持续利用等工作提供了有力支撑。(朱金峰) (3)城市水文监测。原水利部水文局积极推动城市水文工作,加强技术指导和业务培训。在成都举办 了全国城市水文监测技术培训班,针对城市暴雨洪水过程模拟与海绵城市建设评价、城市水生态监测调查与河湖健康评价、水资源监测及传输应用技术、城市水文建设经验与做法等进行培训,提高城市水文和水生态监测技术水平。同时,组织北京、沧州等地水文部门开展了城市水文试点工作,总结监测分析与评价方法。 2.水质监测 (1)水质监测质量管理。印发《水利部办公厅关于进一步确保水质监测数据质量的通知》,强化水质 监测领导责任、记录责任以及报告出具责任,进一步加强监测各个环节质控管理,为实验室质量活动提供全过程可追溯依据,确保监测质量准确可靠。印发 《关于开展2017年度水质监测质量管理工作的通知》,部署开展2017年度实验室质量控制考核及水质监测 质量管理监督检查工作,完成全国共计297个实验室、1203项次的质量控制样品考核。印发《关于全面加强水质监测涉及危险化学品等安全管理工作的通知》(水文质〔2017〕56号),就全面加强水质监测涉及危险化学品等安全管理工作提出要求,部署开展实验室自查工作,并结合质量管理监督检查,突出强化安全生产管理的检查。 (2)地下水水质监测。5月,在广州召开了2017流域地下水水质监测工作会议,编制完成了《2016 5 1建设管理

河流泥沙运动学基本理论综述

河流泥沙运动学基本理论综述 【摘要】河流泥沙研究主要是研究河流中的泥沙运动规律及特点、泥沙运动基本理论等,进而解决水利工程中对应的河流泥沙问题。河流泥沙动力学基本理论包括:泥沙的沉降特性、泥沙的起动特性、悬移质运动规律、推移质运动规律、水流挟沙力、非平衡输沙、泥沙运动统计理论、异重流运动理论、波流作用下的泥沙运动理论等[1]。本文主要对河流泥沙运动学基本理论进行简要综述。 【关键词】河流泥沙运动学;基本理论 河流泥沙学科是一门综合性的基础技术学科,研究泥沙在水体中的输移、悬浮、冲刷、淤积的规律,是水力学科的基础理论之一,包括了泥沙运动力学、河床演变与整治、工程泥沙、航道与港口治理、水土流失与治理等多方面的内容,涉及水文学、水力学、地理学、以及环境与生态学、沉积学等多个学科[1]。通过对于河流动力学课程的学习和一系列论文的翻阅,现将河流泥沙运动学基本理论的相应进展做以综述,由于能力和资料的有限,望老师批评指正。 1.河流泥沙研究的发展历程 我国河流泥沙研究的历史可追溯至修建都江堰工程时期,李冰父子通过引用鱼嘴分水堤,飞沙堰溢洪道,宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程,科学地解决了岷江的泥沙等问题,消除了水患。今年来,我国的钱宁等老一代科学家通过其不断努力,逐步完善了理论研究体系,形成了一系列系统的学科,且成功的将这些理论运用到实际工程当中,解决了诸如三峡,小浪底等水利工程的泥沙问题 2.我国河流泥沙研究成果 我国是世界上河流最多的国家之一,有许多源远流长的大江大河。其中流域面积超过1000平方千米的的河流就有1500多条。我国的水资源具有四大特点:水多、水少、水脏、水混。其中水混即河流中携带大量泥沙,导致了水土流失严重、河床抬高等一系列严重的问题,以黄河最为严重,这些问题给我过的水利水电工程建设、河道防洪和沿河道人民的日常生活都带来了严重的影响。由于突出的泥沙问题和资源,我国的泥沙学科发展迅速,取得了巨大成就,研究在世界上也有着极高的地位。 2.1 河流泥沙运动学基本理论 2.1.1泥沙的起动特性 3.结束语 河流泥沙学科是个古老而年轻的学科,它与水文学、水力学、地貌学、地

长江泥沙公报 2000

2000年长江泥沙公报 水利部长江水利委员会 一、概述 长江是中国第一大河,干流流经青海、西藏、云南、四川、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海等11省、市、自治区。流域面积180余万平方公里,约占全国陆地总面积的19%。干流全长6300余公里,河源至宜昌(4504公里)通称上游,宜昌至湖口(955公里)为中游,湖口至大通(338公里)为下游,大通以下为河口段(600公里)。下游大通站1950年至2000年的平均年径流量9051亿立方米,占全国的34%。 长江泥沙运动的主要特点有: 1、含沙量不高,但因水量丰沛,其输沙量大。例如:宜昌站1950—2000年平均含沙量约1.14千克/立方米,相应的年均输沙量达5.01亿吨。输沙量的90%集中于汛期。 2、沙量主要来源于上游,由长江干流年均输沙量沿程变化图显示(图2),宜昌水文站输沙量最大。由于沿程部分泥沙淤积于湖泊与河流之中,其下游沙市、监利、螺山、汉口、大通站等水文站均小于宜昌水文站输沙量。 图2 长江干流年均输沙量沿程变化 3、长江中下游河段为冲积性河流。从总体上说,河势相对稳定,冲淤大致平衡。但部分河段的冲淤变化较大,特别是宜昌——城陵矶——武汉河段。该河段泄洪能力较低,大洪水水位高于两岸地面较多,是防洪的关键河段。

4、长江中游与洞庭湖、鄱阳湖等湖泊相沟通。江湖之间的分流分沙及河床演变呈现比较复杂的相互影响和关联。 5、长江流域已修建大量水库,但几乎全在支流上。长江干流至今仅建成一座低坝——闸坝式的葛洲坝工程。为稳定河势与维护航道,沿河修建了一些河道整治工程。如裁弯与边岸控制工程。这些工程对长江的径流过程的影响不大,长江的水、沙过程基本上仍保持其自然特性。 长江的泥沙测验始于1923年。现在全流域共有329个水文站开展泥沙测验工作。悬移质泥沙采集一般采用横式采样器,缆道站则采用积时式采样器。颗粒分析采用粒径计与移液管相结合的方法。在上游及其支流曾进行大量推移质采样器试验与研制工作。长程河道断面的实测一般每5年安排1次,宜昌至江阴设置测量断面1392个。 二、径流量与沙量 (一)径流量与沙量的历年变化 干流选取屏山、宜昌、汉口和大通四个水文站为代表站(图1),各站实测径流量与输沙量统计值见表1,水沙量的历年变化见图3、图4、图5、图6。

第三节 河流泥沙的基本特性

第三节河流泥沙的基本特性 一、几何特性 泥沙的几何特性指泥沙颗粒的形状、粒径及其组成。泥沙的形状棱角峥嵘、极不规则,常可近似地视为球体或椭球体。 泥沙粒径的求法:对于较大颗粒的卵石、砾石,可以通过称重求其等容粒径。所谓等容粒径,就是体积V与泥沙颗粒体积相等的球体的直径,即d=(6V/π)1/3。或者,通过量出颗粒的长轴a、中轴b、短轴c,算其几何平均粒径 d=abc,这实际上是将泥沙颗粒视为椭球体而求得的椭球体的等容粒径。 对于较细颗粒的泥沙,实际工作中,通常采取筛分析法或沉降分析法求其粒径。筛析法的作法是,将孔径不同的公制标准筛,按孔径上大下小原则叠置在一起,放在振动机上,将沙样倒在最上一级筛上,把经振动后恰通过的筛孔孔径作为该颗粒的粒径,并称此粒径为筛 径。采用沉降法求其粒径并称为沉降Array粒径,其原理是,通过测量沙粒在静 水中的沉降速度,按照粒径与沉速的 关系式((3-2))反算出粒径。 泥沙的组成常用粒配曲线表示。 即通过沙样颗粒分析,求出其中各粒 径级泥沙的重量及小于某粒径泥沙 的总重量,算出小于某粒径的泥沙占 总沙样的重量百分数,在半对数纸上 图3-3 半对数纸上的泥沙粒配曲线 绘制如图3-3 所示的泥沙粒配曲线。 据此粒配曲线,可反映沙样粒径的粗 细及其组成的均匀性。如图3-3 所示,Ⅰ、Ⅱ两组沙样相比较,沙样Ⅰ的组成要粗些、均匀些;沙样Ⅱ的组成要细些、不均匀些。 根据图3-2示粒配曲线,易于确知沙样的中值粒径d50。它的意义是,沙样中大于和小于这一粒径的泥沙重量各占50%。在实际工作中,通常可以中值粒径d50作为沙样的代表粒径。 二、重力特性 1.泥沙的容重与密度 泥沙颗粒实有重量与实有体积的比值,称为泥沙的容重γS,单位为N/m3。泥沙颗粒实有质量与实有体积的比值,称为泥沙的密度ρs,单位为t/m3或kg /m3。

中国河流泥沙公报

中国河流泥沙公报 黄河泥沙公报YELLOW RIVER SEDIMENT BULLETIN 2008 水利部黄河水利委员会YELLOW RIVER CONSERV ANCY COMMISSION OF MWR 前言河流泥沙状况对水资源的开发利用、防洪减灾以及流域生态环境建设的决策等具有重大影响,并愈来愈受社会关注。编制《黄河泥沙公报》旨在及时报告黄河流域干流及重要支流年度的径流量、输沙量和其它重要水、沙指标及其变化状况,重要水库与河段的冲淤变化,为黄河流域水土资源开发利用与保护研究提供宏观基本资料。《公报》按水文站、水库及主要河段反映本年度黄河泥沙状况,并列出与多年统计资料的对比。本《公报》的多年均值资料系

列采用1950~2005年,同时考虑1987年以来河道边界条件及下垫面变化的影响,另列有1987~2005年均值。所涉及高程除小浪底库区为国家85高程基准、巴彦高勒和头道拐站为黄海基面外,其余均为大沽基面。《公报》的资料黄河水利委员会和有关省的实测数据。《公报》编制过程中,得到了甘肃、陕西等省水利厅的大力支持。水利部水文局、国际泥沙研究培训中心给予了热情指导和帮助,在此一并表示感谢。领导小组组长:廖义伟副组长:薛松贵翟家瑞刘晓燕杨含峡安新代王震宇时明立成员:谷源泽袁东良毕东升赵卫民王玲陈连军姜乃迁项目组项目负责人:牛占陈永奇王怀柏潘启民主要完成人:潘启民赵淑饶胡跃斌陈永奇张丽娜马志瑾许珂艳李东胡玉荣刘炜李中有林来照郭宝群王兵拓自亮范世雄陶海鸿慕明清刘社强

李有才李存才曲耀宗王世钧白莉东薛建国邢芳李旭东张玮吉俊峰王玉明张春岚蒋秀华仝春莲罗君毛利强袁华目录前言一、概述............................................................... ............................................ 1 二、径流量与输沙量............................................................... ........................ 3 三、重要水库冲淤变化............................................................... .................. 11 四、黄河干流内蒙古河段典型断面冲淤状况............................................ 18 五、黄河干流下游河段河道冲淤状况.. (23) 一、概述本《公报》发布黄河干流唐乃亥、兰州、头道拐、龙门、潼关、三门峡、小浪底、花园口、高村、艾山、利津等11个重要控制水文站以及洮河红旗、皇甫川皇甫、窟野河温家川、无定河白家川、延河甘谷驿、泾河张家山、

河流泥沙作用

河 流 泥 沙 利 用 姓名:徐喜梅 指导教师:王勤香 系别:水利系 班级:监理0801班 学号:2008070116

河流泥沙利用 徐喜梅 黄河水院监理0801班邮编475003 摘要: 在简略概括分析黄河水沙基本特点及变化趋势的基础上 总结了黄河泥沙利用的方式和途径,分析了泥沙资源化利用的意义和特点,研究了近期内加固大堤、淤筑村台、放淤改土等多种途径利用泥沙的潜力,提出了一些促进泥沙利用的建议。 关键词:黄河泥沙利用方式途径特点潜力 千万年来黄河泥沙作为一种自然资源,履行着“填海造陆”的使命。广阔的黄淮海平原正是由于黄河泥沙的存在,得以形成、扩大,中华儿女有了繁衍生息的场所和丰富的土地资源。因此黄河泥沙是国土资源的一部分,不仅过去是,现在和将来也是。 1 黄河水沙基本特点及变化趋势 1.1 黄河水沙基本特点 1.1.1水少沙多,含沙量高 黄河多年平均天然年径流量580亿立方米,相当于长江的1/17,仅占全国河川径流总量的2%,居我国七大江河的第4位。流域内人均水量5933m,为全国人均水量的25%;耕地亩均水3243m,仅为全国耕地亩均水量的17%。黄河上中游水土流失十分严重,造成下游河道严重淤积,河床平均每年抬高约10厘米。黄河三门峡站多年 平均输沙量约16亿吨,平均合沙量为353m kg,在大江大河中名列第一,在世界江河是绝无仅有的。如果把16亿吨泥沙堆成高、宽各1米的土堤,其长度为地球到月球距离的3倍,可以绕地球赤道27圈。“跳进黄河洗不清”的说法,也就是由形容黄河泥沙多而来的。 1.1.2 水、沙时空分布不均 黄河流域水量主要来自河口镇以上,占总水量的54%,而且是清水,该地区来沙量仅占到总来沙量的9%;沙量主要来自河口镇~

黄委发布《2015年黄河泥沙公报》

治黄科技信息2016年第6期 黄委发布《2015年黄河泥沙公报》 2016年10月下旬,黄河水利委员会对 外正式发布了《2〇15年黄河泥沙公报》(以下简称《公报》)。 为了准确及时地报告2015年黄河流域 水沙特征指标和重要水库、河道冲淤变化状 况,黄委按照水利部颁布的《河流泥沙公 报编制规程(SI474 —210)》和黄委《〈黄 河泥沙公报〉编制管理办法》等有关规定,在开展大量的基础资料收集整理和实地调 研、多次召开专家咨询会的基础上,组织编 制了《公报》,经过反复修改完善、黄委专 题办公会审查后完成。 《公报》发布了 215年黄河干流唐乃 亥、兰州、石嘴山、头道拐、龙门、潼关、三门峡、小浪底、花园口等12个重要控制 水文站以及洮河红旗、皇甫川皇甫、窟野河 温家川、伊洛河黑石关和沁河武陟等12个 重要支流控制水文站的实测径流量和悬移质 输沙量,反映了黄河流域主要水系来水来沙 的基本情况。同时发布了该年度内蒙古河段 典型断面的冲淤情况,黄河下游河段和三门 峡、小浪底水库断面法测算的冲淤量和黄河 重要泥沙事件。 2015年汛期,黄河流域未出现大的洪 水过程。受降雨影响,仅在黄河河源区、兰 托区间红柳沟、山陕区间漱水河出现几次中 小洪水过程。 2015年黄河干流潼关、三门峡、小浪 底、花园口、高村和艾山站均出现建站以来 最小年输沙量,小浪底站首次出现实测年输 沙量为零。2015年伊洛河黑石关和沁河武 陟站实测年输沙量为零。 2015年黄河潼关站实测径流量197. 2亿m3,较多年均值偏小41%,较1987 ~ 2015年均值偏小19% ;实测年输沙量0.55 亿t,较多年均值偏小94%,较1987 ~2015 年均值偏小89%。 2015年头道拐、花园口、利津水文站 实测径流量分别为142亿m3、247. 6亿m3、133. 6亿m3。黄河干流重要控制水文站实测 径流量,与多年均值和1987 ~ 2015年均值 比较全部偏小;与上年度比较,小浪底、花 园口、高村、艾山和利津站增大,其余站减 小。2015年实测年输沙量,与多年均值和 1987 ~2015年均值比较全部偏小;与上年 度比较,龙门站和利津站增大,其余站减 小。 2015年黄河重要支流控制水文站实测 径流量,与多年均值和187 ~ 2015年均值 比较全部偏小;与上年度比较,除伊洛河黑 石关站增大外,其余站减小。2015年实测 输沙量,与多年均值及187 ~ 2015年均值 比较全部偏小;与上年度比较,泾河张家山 和渭河咸阳站增大,窟野河温家川、无定河 白家川和渭河华县站基本持平,其余站减 少。 2014年10月至2015年10月,内蒙古河段典型断面均表现为淤积;下游河道总体 表现为冲刷,总冲刷量0.793亿m3。2015 年黄河下游全年引水量116.0亿m3,引沙 量1897万t;2015年汛后,黄河下游主河 槽最小平滩流量为4200m3/s。 2014年10月至2015年10月,三门峡 水库总体表现为淤积,总淤积量为0.215亿 m3;小浪底水库总体表现为淤积,总淤积 量为0.45亿m 3。

2019年黄河泥沙公报呈签稿共38页文档

黄河泥沙公报 YELLOW RIVER SEDIMENT BULLETIN 2008 (呈签稿) 水利部黄河水利委员会YELLOW RIVER CONSERVANCY COMMISSION OF MWR

前言 河流泥沙状况对水资源的开发利用、防洪减灾以及流域生态环境建设的决策等具有重大影响,并愈来愈受社会关注。编制《黄河泥沙公报(2008)》(以下简称《公报》)旨在及时报告黄河流域干流及重要支流年度的径流量、输沙量和其它重要水、沙指标及其变化状况,重要水库与河段的冲淤变化,为黄河流域水土资源开发利用与保护研究提供宏观基本资料。 《公报》按水文站、水库及主要河段反映本年度(水沙情况为日历年、冲淤变化为施测时间间距)黄河泥沙状况,并列出与多年统计资料的对比。 本《公报》的多年均值资料系列采用1950~2005年,同时考虑1987年以来河道边界条件及下垫面变化的影响,另列有1987~2005年均值(简称87~05均值,下同)。所涉及高程除小浪底库区为国家85高程基准、巴彦高勒和头道拐站为黄海基面外,其余均为大沽基面。 《公报》的资料来源于黄河水利委员会和有关省(区)的实测数据。 《公报》编制过程中,得到了甘肃、陕西等省(区)水利厅的大力支持。水利部水文局、国际泥沙研究培训中心给予了热情指导和帮助,在此一并表示感谢。

领导小组 组长:廖义伟 副组长:薛松贵翟家瑞刘晓燕杨含峡安新代王震宇时明立成员:谷源泽袁东良毕东升赵卫民王玲陈连军姜乃迁项目组 项目负责人:牛占陈永奇王怀柏潘启民 主要完成人:潘启民赵淑饶胡跃斌陈永奇张丽娜马志瑾许珂艳李东胡玉荣刘炜李中有林来照 郭宝群王兵拓自亮范世雄陶海鸿慕明清 刘社强李有才李存才曲耀宗王世钧白莉东 薛建国邢芳李旭东张玮吉俊峰王玉明 张春岚蒋秀华仝春莲罗君毛利强袁华

河流泥沙的运动

第四节河流泥沙的运动 一、推移质运动 推移质的运动来源于床面泥沙的起动。当床面泥沙起动达到一定程度后,床面会出现起伏不平的沙波,而沙波运动又往往是推移质运动的主要形式。因此,在介绍推移质运动时,往往需要涉及到河床泥沙的起动、起动流速及沙波运动的相关概念。 1.泥沙的起动流速 设想床面为泥沙组成且具有一定厚度,在这种水槽中施放水流,使水流的速度由小到大逐渐增加,直到使床面泥沙(床沙)由静止转入运动,这种现象称为泥沙的起动。泥沙颗粒由静止状态变为运动状态的临界水流条件,称为泥沙的起动条件。泥沙的起动条件常用起动流速U c 表示,它相当于床面泥沙开始起动时的水流平均流速U。 对于天然沙,其起动流速常由下式计算: U c = 4.661 3 1 h d(3-3) 式中,d为泥沙粒径;h为水深。适用范围:d>0.15~0.2mm。 泥沙的起动流速是关系到河床冲刷状态的重要判据,因此,对它的研究具有重要的理论与实践意义。例如,在研究坝下游河床冲刷时,首先需计算河床泥沙的起动流速。当河道实际水流流速U超过床沙的起动流速U c 时,就可判定,河床就会被冲刷;反之,河床就不会发生冲刷。河床在冲刷过程中,水深随之增加,流速降低,当发展到水流条件不足以使床面泥沙继续起动时,冲刷便会自动停止。再如,组成河床的泥沙粗细不均时,则细的颗粒被水流优先冲走,粗的颗粒留下来逐渐形成一层抗冲覆盖层,冲刷逐渐停止下来。河床冲刷前的高程与冲刷终止后的高程之差,即为河床的冲刷深度。 下面举例说明泥沙起动流速公式的具体实际应用方法及其意义。 算例:已知某水库下游河段河床沙质组成,河宽B=200m, 过水面积A=500m2,床沙平均粒径d=5.5mm, 问当水库下泄流量Q=500m3/s时,河床会否发生冲刷?可能冲深多少? 解:(1)判断河床会否发生冲刷? V = Q/A = 500/500 = 1.0 m/s H = 500/200 = 2.5 m 由沙莫夫公式 V c = 4.6d1/3H1/6 = 4.6×(5.5×10-3)1/3×2.51/6= 0.946 m/s ∵ V > V c ,∴河床会发生冲刷。

河流动力学2泥沙特性

Chap1 泥沙特性 本章知识要点: 泥沙粒径表达形式 泥沙的组成与粒配曲线 比表面积的意义 双电层与结合水 泥沙干容重及其影响因素 泥沙沉速与层流、紊流、过渡区 絮凝现象 ● 泥沙来源:①流域地表冲蚀而来;②从原河床上冲起的。 ● 土壤侵蚀最严重的黄河中游的黄土高原永定河和西辽河流域,相当于地表每年普遍冲掉0.6毫米的厚度,加上人类活动,如盲目开垦等,含沙量很高的正是黄河中游的一些干支流, 年均含沙量高达300公斤/m 2以上,而南部一些省份,年均含沙量不足1公斤/m 2。 §1-1 泥沙的几何特性 一、泥沙的粒径 ● 泥沙的不同形状与它们在水流中的运动状态有关,较粗的沿河底推移前进,碰撞机会多,动量较大易磨损;反之不易磨损而保持棱角峥嵘的外貌。为比较不同泥沙颗粒的形状、大小的异同,必须有某些指标对它们进行对比。 泥沙的形状的表达方式 ● 球度系数:(因为泥沙接近于球体,所以以球体作参照物)与沙粒等体积的球体的表面积与泥沙的实际表面积之比(与球接近的程度)。研究表明,球度系数相等的两颗泥沙,在水中的流体动力特性大致相同。由于球度系数难以测定(V 可用排水、称重法确定,但表面积难以测定),常用泥沙的长、中、短三个轴a, b, c ,按下式近似表示: Φ=1942年克来拜因提出) ● 形状系数: ab c S P = 1、 等容粒径:泥沙颗粒的大小通常用泥沙颗粒直径来表示,泥沙颗粒形状不规则,难以确定泥沙的粒径,实际中采用等容粒径来表示。即:与泥沙颗粒体积相等的球体直径。(泥沙体积可用称重、排水等方法测出: W V g ρ= )——对比水力学中表面粗糙度?的确定 1 36V d π??= ??? 式中:V 为泥沙颗粒的体积。 2、算术平均粒径:用长、中、短轴(a 、b 、c )的算数平均值来表征泥沙粒径 3、 几何平均粒径:d = 当泥沙形状为椭球体时,等容粒径与几何平均粒径相同(V=лabc/6=лd 3/6) 4、中轴长度:接近而偏大于几何平均粒径(较粗天然沙测量的结果) 5、筛径: 仅对于单颗的卵石、砾石等可以通过称重,再除以泥沙的重率,得到体积而后求其等容粒径,或直接量测其三轴长度,再求其平均值。对于较细的泥沙,例如:一般沙土,更不用说粉土和粘土,在通常情况下不可用上述方法,通常用筛分法和水析法。 沙土:筛分法。采用公制标准筛,不难设想,用筛分法得出的粒径应相当于各粒径组界限沙粒的中轴长度,接近等容粒径,称为筛径。 6、沉径:ω~D 对于粉土与粘土,已不可能进一步筛分,只能用水析法,如:比重计、粒径计、移液管法等,这些方法的基本原理:通过测量沙粒在静水中的沉降速度,按照本书阐明的粒径D

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