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解决山区河流工程的泥沙问题

【摘要】:山区河流工程泥沙研究主要涉及兴建各类工程建筑所引起的泥沙问题。重点在山区河道型水库泥沙淤积、电航枢纽的防沙措施、水利枢纽下游的河床演变及其防治、取水工程与渠系泥沙问题、防洪工程及河道整治以及与泥沙问题有关的调度及工程管理等。水利枢纽的泥沙问题表现在电站进水口的泥沙淤积、进入取水口的泥沙沉积与粗沙对高水头水电站水轮机叶片的磨损、通航工程船闸引航道及口门的淤积。

山区河流工程泥沙研究主要涉及兴建各类工程建筑所引起的泥沙问题。重点在山区河道型水库泥沙淤积、电航枢纽的防沙措施、水利枢纽下游的河床演变及其防治、取水工程与渠系泥沙问题、防洪工程及河道整治以及与泥沙问题有关的调度及工程管理等。

水利枢纽的泥沙问题表现在电站进水口的泥沙淤积、进入取水口的泥沙沉积与粗沙对高水头水电站水轮机叶片的磨损、通航工程船闸引航道及口门的淤积。由于水利枢纽边界与水沙运动均极其复杂,需要认真进行模型试验、合理布置建筑物、采取可行的引水防沙措施和优化水沙运行管理。在此方面,四川大学多年来进行了各种水利枢纽的泥沙模型试验,总结出一套电站进口泥沙处理的拦沙、分沙、排沙、飞沙工程体系;对进入电站引水口的粗颗粒泥沙采用多级涡管排沙方式,在较小耗水量下,排除90%以上的粗沙;对进入电站前池的泥沙,则可采用松动射流管道排沙技术来解决;对水库冲刷漏斗采用了原型类比、公式计算和模型试验三结合的方法。有效的工程措施是水利枢纽防沙的基础,而合理、优化的枢纽水沙运行、管理方式则是水利枢纽引水防沙工程措施发挥其有效作用的保证。对水利枢纽工程水沙调度运行方式,已经通过一系列的原型资料积累、模型试验和数学模型应用,提出了长江上游河道低闸枢纽水沙优化调度方式方法。通过对水库汛期水沙调度实测资料分析和数学模型验证、模拟,提出了梯级水库优化运行,按流量分级调度运行的数学模型确定方法。由此而提出了水利枢纽引水防沙工程应系统化的思路 (刘兴年等,1999;刘兴年和曹叔尤,2000)。