小浪底水庫(kù)壩區(qū)動(dòng)床模型選沙與驗(yàn)證試驗(yàn)研究

張羽, 邢晨雄

(華北水利水電大學(xué),河南 鄭州 450045)

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小浪底水庫(kù)壩區(qū)動(dòng)床模型選沙與驗(yàn)證試驗(yàn)研究

張羽, 邢晨雄

(華北水利水電大學(xué),河南 鄭州 450045)

小浪底水利樞紐自投入運(yùn)行以來(lái)，由于受泥沙淤積的影響，出現(xiàn)了樞紐進(jìn)水口淤堵、閘門啟閉困難等問(wèn)題，亟需通過(guò)模型試驗(yàn)來(lái)研究不同水沙條件、不同運(yùn)行調(diào)度條件下壩區(qū)泥沙的淤積狀況。本文運(yùn)用實(shí)體模型，根據(jù)重力相似條件及阻力相似條件，結(jié)合模型沙的選擇對(duì)壩區(qū)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明，以201×7陰離子交換樹(shù)脂粉作為模型沙可滿足起動(dòng)和沉降相似條件，模型比尺設(shè)計(jì)也滿足相似性及精度的要求，可以進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)研究，并為小浪底水利樞紐進(jìn)水塔群前防淤堵研究提供依據(jù)。

小浪底;河工模型試驗(yàn);模型沙;驗(yàn)證試驗(yàn)

1　概　述

黃河來(lái)水含沙量高,來(lái)沙量大。自1999年小浪底水利樞紐投入運(yùn)行至2013年10月,庫(kù)區(qū)共淤積泥沙30.41億m3,三角洲頂點(diǎn)高程達(dá)215.09 m,距壩里程11.4 km,壩前淤沙高程由132.0 m抬高至184.6 m,淤積抬升了52.6 m,已經(jīng)高于最低進(jìn)水口底板高程9.6 m。由于受泥沙淤積的影響,小浪底水利樞紐出現(xiàn)了進(jìn)水口淤堵、閘門啟閉困難等問(wèn)題。隨著庫(kù)區(qū)泥沙淤積的發(fā)展,三角洲頂點(diǎn)進(jìn)一步向壩前推進(jìn),淤積面不斷抬高,泄水建筑物進(jìn)水口泥沙淤堵的風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越大,從而影響工程效益的發(fā)揮，甚至影響到樞紐工程的安全運(yùn)行。

實(shí)體模型試驗(yàn)是研究河流水沙運(yùn)動(dòng)及河道沖淤演變的重要研究方法[1]。針對(duì)小浪底水庫(kù)進(jìn)水塔前泥沙淤積現(xiàn)狀,可開(kāi)展小浪底水庫(kù)壩區(qū)動(dòng)床模型試驗(yàn)研究,通過(guò)對(duì)壩區(qū)沖淤現(xiàn)象的反演、模擬和試驗(yàn),研究復(fù)雜水流和泥沙運(yùn)動(dòng)的三維問(wèn)題,為小浪底水庫(kù)的安全運(yùn)行提供技術(shù)支持。……