泥沙淤积计算
丰宁抽水蓄能电站泥沙淤积及防沙措施研究
丰宁抽水蓄能电站泥沙淤积及防沙措施研究刘书宝【摘要】通过丰宁抽水蓄能电站防沙问题的研究,阐述了此类电站泥沙淤积带来的工程问题以及通过建设下水库拦排沙系统、对拦沙库的洪水进行合理调度,使抽水蓄能电站在使用基准期内正常运行.通过泥沙淤积数学模型计算和物理模型试验对排沙措施和防沙效果进行了比较和分析.【期刊名称】《东北水利水电》【年(卷),期】2010(028)012【总页数】3页(P21-22,38)【关键词】抽水蓄能电站;下水库;拦排沙系统;模型试验【作者】刘书宝【作者单位】中国水电顾问集团公司北京勘测设计研究院,北京,100024【正文语种】中文【中图分类】TV1451 抽水蓄能电站泥沙问题丰宁抽水蓄能电站位于滦河干流，泥沙问题十分突出。
丰宁抽水蓄能电站利用滦河干流上已建成的丰宁水电站水库为下水库，下水库正常高水位1 061 m，死水位1 042 m，装机3 600 MW。
根据2008年实测的水库淤积横断面估算水库多年平均入库沙量为171万m3，正常蓄水位库沙比为34，属泥沙淤积非常严重水库。
库尾丰宁专用水文站2007年实测最大含沙量为152 kg/m3，2008年实测最大含沙量为219 kg/m3，根据淤积计算，如果不采取工程措施丰宁抽水蓄能电站下水库到2020年剩余有效库容将不能满足电站正常运行所需要的有效库容，过机含沙量年平均最大为0.73 kg/m3，年最大为12.7 km3，因此必须采取工程措施处理丰宁抽水蓄能电站下水库的泥沙问题，才能保证电站正常运行。
2 下水库入库沙量的估算丰宁抽水蓄能电站下水库入库沙量采用两种方法估算，一种是利用丰宁水库实测淤积横断面估算，另一种方法是利用丰宁专用水文站水沙关系估算。
1）利用丰宁水库实测淤积横断面估算自2006年以来，丰宁水库库区共进行了5次水库淤积横断面测量，利用水库淤积断面计算的丰宁水库剩余库容见表1。
从表1可见，自2000年11月18日丰宁水库下闸蓄水至2006年10月，水库总淤积量为1 042万m3，多年平均淤积量为174万m3，至2007年11月总淤积量为1 172万m3，多年平均淤积量为167万m3，至2008年11月总淤积量为1 366万m3，多年平均淤积量为171万m3。
淤泥质海岸外航道淤积计算
淤泥质海岸外航道淤积计算曹祖德;肖辉【摘要】利用水流泥沙输移方程和淤积公式建立了淤泥质海岸上外航道淤积计算公式,通过水槽实验和数值模拟对公式中的参数作了修订,公式计算结果与物模、数模、现场的资料及规范推荐的公式结果一致.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】6页(P55-60)【关键词】外航道淤积;淤泥质海岸;淤积计算【作者】曹祖德;肖辉【作者单位】交通部天津水运工程科学研究院工程泥沙交通行业重点实验室,天津,300456;交通部天津水运工程科学研究院工程泥沙交通行业重点实验室,天津,300456【正文语种】中文【中图分类】U617.6我国海岸线漫长，入海河流泥沙较多，海滨丰富的泥沙在波浪潮流等海洋动力的综合作用下，形成了辽阔的淤泥质海岸。
在淤泥质海岸上修建港口和开辟航道，泥沙淤积不可避免的问题引起了人们关注，如何计算开敞海滩上外航道淤积就成了关注的重点。
计算外航道淤积时，常将不定常潮汐潮流简化为定常水流，由此建立的公式预测外航道淤积与实际情况较一致，满足实际工程建设需要。
本文将通过理论分析将非定常潮汐潮流泥沙问题简化为定常流问题，建立了淤积计算公式，通过水槽实验和数值模拟对公式中的参数作了修订，利用本文公式预测了实际航道扩建后的淤积情况，预测结果与同步进行的物模、数模、实测资料推算以及工程竣工后的淤积监测相比较，结果很一致。
本文建立的公式还与规范推荐的淤积公式进行了对比，两者也非常一致，证明本文建立的外航道淤积计算公式可供实际工程使用。
潮汐、潮流为非定常运动，非定常流体的一维连续方程可用下式表示：式中：ζ为自静止海面向上起算的海面起伏（水位）；h为水深；u为流速；x为水平坐标；t为时间坐标。
将式（1）在潮汐时段内取均值，即：式中：Tf为涨潮时段。
式（2）第1项积分取均后得：式中：hΔf为涨潮差，为Tf时的潮位；ζ0为t为0时的潮位。
式（2）中右端第2项可利用牛顿—莱布尼兹微分积分公式写成下式：式（4）中右线第1项方括号显然是涨潮时段的平均单宽流量：式中：为表示涨潮时段的平均单宽流量。
抛泥扩散淤积计算模式初步研究
妾ｖ＋＋ｆ ２ 一 ～ ＋ ｉｇ＋￣１ ＿ ： ｆ ｇＵＶ ｕＴ ■２ — ｙ Ｖ ～ － － 。 － 川 ’ ．
收稿 日期 ：２０ ．２１； 收修 改稿 日期 ：２０ ．１ ６ ０ ６１．２ ０７１． ０
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维普资讯
针 对抛 泥 时泥沙 扩散 淤积 的这 一特 殊 问题 ，本 文采 用 欧拉一 拉格 郎 日质 点漂 移法进 行 计算 处理 ，将 整
个 计算 过程 分拆 开 ，共分 为 ３步 ：① 平面 二 维潮 流场 计算 ；② 质 点扩 散漂 移计 算 ；③ 泥沙冲 淤 计算 。
１ 潮流场计算
二 维潮流 基 本方程 为 ：
９ ２
海 洋 通 报
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２ ６卷
式 中：ｈ 为水 位 ；Ｈ 为水 深 ； Ｕ ，分别 为 Ｘ 、１ 、Ｙ 方 向的 流速 分量 ；厂为哥 氏力 系 数 ；Ｃ 为谢 才系 数 ，
Ｃ 日， ｔ 时间 ｇ为 力加 ： ・； 为 ； 重 速度； 、 分 、 别为 Ｙ方向 扩散 数， ： ｘ ５ ３ｇ 的 系 其中 Ｅ ＝ ．√ 日／ ９ Ｃ，
（国家海 洋 局东海 海 洋工 程勘 察 设计研 究 院，上 海 ２０ ９ ０００）
摘
要 ：本模式 将抛 泥扩 散 淤积 分三 步进行 ：（ ）流 场采 用平 面 二维 欧拉场 ；（ １ ２）用 有 限个质 点代 表 “ 水 团 ” 污 ，采用 拉格 郎 日法计
算质 点漂 移 ：（３）用 恰 当的泥 沙公 式模 拟每 个质 点泥 沙落 淤 。 以此三种 模 式 的组合 描述 抛泥 扩散 淤积 状 况 。本模 式可 以给 出 “ 水 污 团 ”扩 散漂移 过 程 ，模拟 泥沙 淤 积 范围和 淤 积厚 度 。通过 对 长江 口北槽 拟选 倾倒 区抛 泥 淤积 模拟 计 算 ，结果 与 示踪 沙现 场试 验状 况 基本 吻合 ，说 明本 方法 对抛 泥淤 积 计算 是一种 值得 深 入研 究 的可行 方法 。 关键 词 ：抛泥 ；扩 散 ；淤积 ：质 点 中图分 类号 ：Ｐ ５ ７ 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ —９２２０ ）６０９ ．０ ５ ０ １６３ （０ ７０－０ １ ０ ０
河流泥沙工程-余老师作业-陈燕平
泥沙数学模型计算陈燕平2013282060132 1 数学模型简介本次泥沙淤积分析计算采用武汉水利电力大学研制开发的susbed-2准二维恒定非均匀流输沙模型。
该模型是建立在河流泥沙动力学理论、非均匀悬移质不平衡输沙以及水库淤积与河道冲淤变形研究成果的基础上，解答较为全面，在我省的高桥电站、云龙水库、糯租电站、麻栗坝水库以及漫湾、大朝山等工程设计中被广泛采用，取得了良好的效果。
该模型为《水电水利泥沙工程设计规范》推荐使用的模型之一。
2 上游工程对水电站来水来沙影响分析2.1水利工程影响南盘江流域为我省人口稠密地区，经济相对发达，上游河段有较多的闸坝，人类活动对径流的影响自古即存在。
在上世纪50年代末及60年代初，就修建了较多的中、小型水库。
由于这些水库的灌区都在流域内，本身流域面积也较小，对下游江边街一带干流段径流影响不大。
上游具有调节性能的水库为柴石滩水库。
根据柴石滩水库初设报告，水库正常库容3.4亿m3，兴利库容2.55亿m3，死库容0.85亿m3；水库多年平均输沙量为75.2万t，库沙比599，每年95%约71.4万t的泥沙淤积在库内，约占江边街站的10.5%。
大桥电站来沙应粗略考虑柴石滩水库的拦蓄作用。
同时，柴石滩水库建成至今，由于灌区渠道未配套，一直未发挥农田供水任务。
大桥电站径流计算时，应考虑满足规划水平年上游用户蓄水要求，扣除相应耗水。
2.2水电工程影响上游规划或已建梯级电站均为日调节电站。
由于低水头、大流量发电，平衡年限较短，因此对梯级电站的水量调节及拦沙作用不予考虑。
3 基本资料及参数（1）断面资料大桥电站库区共布置了44个断面，系由2010年实测而得。
断面平均间距1167m，其中断面最大间距为2281m，最小间距为397m。
（2）水沙系列资料根据江边街实测资料得出规划水平年水沙系列过程。
规划水平年柴石滩灌区配套完成，径流过程为扣除上游用水后的“柴石滩下泄+区间径流”过程，来沙量相应考虑水库的拦蓄作用。
感潮河段船闸下引航道水沙运动及泥沙淤积
文章编号:1005-9865(2004)04-0086-09感潮河段船闸下引航道水沙运动及泥沙淤积杨 红,张幸农(南京水利科学研究院,江苏南京 210024)摘 要:通过建立一维非恒定水流泥沙数学模型,对规则断面引航道中的水流泥沙运动规律及淤积特性进行了数值模拟计算,并对影响感潮河段船闸下泥沙淤积的各种因素(如干支流水位差、开通闸水头差、主流潮差等)进行了深入分析和研究。
研究结果可为有关工程设计及运行管理提供参考。
关键词:感潮河段;引航道;泥沙淤积;数值模拟中图分类号:TV142 文献标识码:AAnalysis on flow and sedi ment movement in approachchannels of tidal river branchesYANG Hong,ZHANG Xing -nong(Nanjing Hydraulic Research Insti tute,Nanjing 210024,China)Abstract:Siltation is a common problem in approach channels of river branches in tidal areas,and it is very complex because of many influ -encing factors.A one -dimensional unsteady numerical model is developed to simulate the movement of flow and sediment in a regular approach channel and to analyze the influence of some factors on siltation.The results supply a scien tific basis for the design and management of pro -jects.Key words:tidal reach;approach channel;siltation;numerical modeling收稿日期:2003-10-10作者简介:杨 红(1977-),山西临猗人,硕士,主要从事水力学与河流动力学研究。
沙质海岸外航道回淤计算方法及其检验
沙质海岸外航道回淤计算方法及其检验马进荣;徐相波;刘信华【摘要】开挖航道的泥沙回淤已经有相对成熟的计算公式,但各公式及其参数的选取需结合具体海域及泥沙条件而定.在沙质海岸外航道回淤计算中,应考虑底沙和悬沙两种形式的淤积.针对现有公式的理论基础及适用条件,探讨了采用组合公式进行计算的方法及可行性.采用半理论半经验公式(刘家驹公式和罗肇森公式)估算了铁山港规划方案外航道开挖后的回淤强度,比较工程竣工和历时一年半后航道地形测图,该方法预报的回淤成果符合实际,说明在沙质海岸采用刘式计算悬沙落淤、采用罗式计算底沙回淤,组合得到航道回淤强度是一种有效的计算方法.%Some formulas have been used to calculate the siltation ratio in offshore waterway. Each formula and its parameters should be set according to the actual conditions of flow and sediment in certain water areas. In sandy coast area, the siltation ratio of waterway should consist of both bed load and suspended load. The method of combining different formulas, which are deduced from different theories and limited in kinds of conditions, is discussed in this paper. The semi-theoretical and semi-empirical formulas, Liu Jia-ju formula and Luo Zhao-sen formula, are applied to calculate sediment siltation ratio in the planned offshore waterway of Tieshan harbor. The results accord well with the natural siltation situation obtained by analyzing the filed data in the waterway measured after the dredging project one and a half years later. It is proved that Liu Jia-ju formula can be used to calculate the suspended load silting and Luo Zhao-sen formula canbe used to estimate the bed load silting in offshore waterway of sandy coast.【期刊名称】《水利水运工程学报》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】5页(P66-70)【关键词】沙质海岸;航道;泥沙回淤【作者】马进荣;徐相波;刘信华【作者单位】南京水利科学研究院,港口航道泥沙工程交通行业重点实验室,江苏,南京,210029;北海市港务管理局,广西,北海,536000;广西交通规划勘察设计研究院,广西,南宁,530011【正文语种】中文【中图分类】TV148沿海港口建设基本上都涉及到外航道的开挖问题，航道的选线及开挖后回淤速率是关系港口运行成本的重要因素.从泥沙性质区分港址所在海岸，有淤泥质海岸和沙质海岸，尽管港区及航道沿程的泥沙条件千差万别，利用水流和泥沙相互作用的基本理论仍然可以建立半理论半经验的航道回淤预测方法.以刘家驹、罗肇森为代表的老一辈学者分别提出了开挖航道的回淤计算方法，其中刘家驹公式［1－2］被编入《海港水文规范》，这些公式在沿海港口航道新建和扩建过程中得到了广泛应用［3－4］.各公式均有较完整的理论体系，但不同公式在同一海域计算的结果均有差别，有些差别还相当大.鉴于泥沙回淤问题的复杂性，在不同的港域应用时需遵循当地的水沙运动特点.通常认为开挖航道的回淤泥沙分悬移质和推移质两部分，但也有学者提出在风浪作用下，引起粉沙质外航道淤积的泥沙有3部分，即上部主体水流的悬移质、临底高浓度水体中的流移质和底沙中的推移质［5］.这说明在泥沙回淤机理上的认识并没有统一，推导出的公式在实际工程中不可随便套用.在沙质海岸外航道的泥沙回淤计算中，因底沙回淤所占比例较大而不可忽略，底沙和悬沙的组合计算问题尚有待明确.本文在广西北海港铁山港区航道规划方案研究过程中，采用刘家驹公式对开挖的外航道进行悬沙回淤强度预测，采用罗肇森风浪流共同作用下的底沙输运公式计算底沙回淤，预测工程竣工及其后一年半的回淤强度.1 工程区自然条件广西沿海东部的铁山港地处北部湾东北部顶端，位于109°26'00″～109°45'00″E，21°28'35″～21°45'00″N，港湾形似指状，湾口朝南敞开，呈喇叭状(图1).口门宽32km，全湾岸线长约170km，其中人工海岸约70km.海湾面积约340km2，其中滩涂面积约173km2［6］.铁山港潮汐属非正规全日潮［6］，没有形成独立的潮波系统，其潮波振动主要受北部湾传入的潮波所控制.在港内，全日分潮效应比半日分潮大得多，潮振幅分布由湾口向湾顶逐渐递增.该港1年中约有60%的时间为1天1次潮，其余时间为1天2次潮.潮汐日不等现象相当显著，此外，还有月不等、年不等现象［6］.工程海域潮差为华南沿海最大区域之一.据石头埠多年资料统计，平均潮差2.45m，最大潮差6.25m.平均涨潮历时在13～16 h之间，平均落潮历时为9～12 h，最高潮位6.31 m(理论最低潮面)，最低潮位－0.09 m［7］.由于涨潮历时大于落潮历时，因此落潮流速一般大于涨潮流速.铁山港主要日分潮椭圆长轴方向与水道走向一致，为S－N向，旋转率在0.03～0.32之间，为逆时针方向旋转.潮流的运动形式，属往复流性质.铁山港沿岸没有实测波浪资料，海域受到东部雷州半岛的掩护，波浪相对较弱.由于铁山湾及其周围海岸无大河注入，地表径流输送泥沙的作用微弱，海区水体含沙量仅为0.001～0.010kg/m3，2005年5月水文测验表明，各垂线平均含沙量为0.009～0.012kg/m3.铁山湾水域沉积物以较粗的砂质物占优势，海湾北段潮流槽分布有砾砂、中砂、中细砂、砂等;两侧浅滩以细砂为主，仅南部浅滩为粗中砂或砂.东槽及两侧浅滩为砂、细中砂、中细砂、粗中砂、中粗砂和砾砂等.西槽自北向南，分布着砾砂和细砂.大牛石西南的边缘沙坝，自岸向海依次分布着砾砂、粗砂、中粗砂和中砂.落潮三角洲东南部较深水域和丹兜港南侧外海分布着粉砂质砂、黏土质砂、中细砂、砂和砂－粉砂－黏土等物质，是细粒沉积物含量较高的区域. 2006年1月13日工程海域沿航道及两侧底质调查表明，近岸区泥沙相对较粗，外侧深水区逐渐细化.航道G点以北底质中径一般在0.3mm以上，最粗采样中值粒径达0.7mm，也有个别点的中径为0.007mm;G点至C点之间包括原航道两侧滩地水域，底质中径一般在0.2～0.5mm之间;中间沙附近底质较粗，中径在0.7mm左右;B点以南底质逐渐变细，航道两侧绝大部分采样点的中径在0.2mm以下，航道中有较细泥沙，中径在0.012mm左右.图1 铁山湾示意图Fig.1 Sketch of Tieshan bay2 工程方案简介铁山港港口建设方案包括航道建设工程方案和铁山港总体布局规划方案，拟先建设外航道，外航道在北海电厂航道基础上升级而成.航道工程方案由广西交通规划勘察设计研究院提供(2006年2月，见图1).航道建设首先实现5万t级标准，然后分阶段实施港域布置并对航道作相应的浚深与拓宽，航道先后达到10万t和15万t级标准.实现5万t级航道需开挖ABC段，浚深至－11.5m，航道宽160m.该段航道于2006年6月竣工，竣工后进行了地形观测，1年半后(2007年12月)又进行了地形检测.3 开挖航道回淤预测本文回顾2006年3月完成的航道回淤预测和现场回淤对比，评价沙质海岸外航道开挖回淤计算公式的适用性.铁山港外航道ABC航段升级至5万t级时，挖深幅度不大，其中A点附近及BC段无需开挖，AB段内开挖区的平均开挖深度相对较小(约2m).因水深改变幅度不大，流速变化也相对较小，仅在开挖区段及附近稍有变化，流速变化值一般仅1cm/s左右.刘家驹的开挖航道回淤估算公式虽然是在淤泥质海岸试验、推导、检验下确定的，但公式的推导理论基础在沙质海岸并没有被破坏.刘家驹认为引起海岸工程泥沙淤积的3个前提条件分别是:第一要有泥沙;第二要有产生泥沙运动的水流动力;第三要有促使泥沙淤积的环境.在沙质海岸上述3个条件也同样具备:沙质海岸近岸水体中同样存在悬移质泥沙，悬沙粒径依然很细，与淤泥质海岸水体的悬沙粒径没有显著差别;沙质海岸开挖航道引起的水流动力减弱形成了水体中悬沙在航道的落淤环境.水体中悬移质泥沙、水流运动及航道工程的相互关系，淤泥质海岸与沙质海岸并没有本质差别，存在差别的主要是水体中泥沙与床面泥沙的交换，沙质海岸床面泥沙补给水体悬沙的沙源相对较少，再悬浮的几率与淤泥质海岸可能有所差别，这将在风浪引起的水体含沙量修正中得到体现.刘家驹推导开挖航道淤积计算公式时将水流输沙在航道的淤积概化为横越航道引起的淤积和顺沿航道引起的淤积，推导过程中应用到的含沙量、水深、流速等主要变量，与底床为沙质或是淤泥质并无直接联系，底床泥沙粒径对水流的作用体现在水流阻力项，这一影响可以体现在水流流速的计算中，对淤积机理并不影响.因此，2006年3月研究［8］时，航道悬沙回淤强度预测计算采用刘家驹公式［1－2］如下:式中:P为T时段内的悬沙淤积强度(m);ω为细颗粒泥沙的絮凝沉降速度(取0.0005m/s);S为浅滩水域的平均含沙量(kg/m3);T为淤积历时(s);γ0为淤积物的平均干密度(kg/m3)，采用中值粒径关系式计算，γ0=1750D0.18350 ;k1，k2分别为横流和顺流淤积系数，在缺少现场资料的情况下，可分别取为 0.35，0.13;H1，H2分别代表浅滩平均水深和工程开挖后水深(m);V1，V2分别为工程前后的流速(m/s);θ为航道轴向与水流流向之间的夹角.含沙量修正计算公式为:式中:K为当地含沙量系数，与淤积物、潮流动力及波浪动力等有关，根据黄建维［9－10］、辛文杰［7，11］等的研究，工程区K值约为12～30;Vtd为潮流与风吹流的合成速度;Vw为波浪水质点平均水平速度.风浪引起水体含沙量的变化与海域具体位置有关，一般近岸水浅，波浪作用到底部的概率相对大于深水区，因此浅水域的含沙量系数K一般大于深水域.在沙质海岸应用时，K值依据实测资料确定，不宜直接套用刘家驹在淤泥质海岸获得的经验系数值(0.0273γs=72.345).工程海域多年平均风速约5.0m/s，多年平均波高0.67m.采用式(2)计算多年平均含沙量，根据2005年5月实测资料推算式(2)的系数K(假定测量期无风浪影响).涨潮时K约为9.04，落潮时K约为5.48，全潮平均为7.26.计算得到考虑平均风浪因素条件下的多年平均含沙量为0.027kg/m3，该含沙量约为实测含沙量的2.5倍. 沙质海岸滩面泥沙的含泥量明显少于淤泥质海岸，泥沙运动形式并非以悬移输运为主，底沙输移不可忽略，需补充底沙运动引起的淤积.底沙回淤强度预测采用罗肇森的风、浪、流共同作用下近底泥沙输沙率公式［12］:式中:qsb为近底泥沙单宽输沙率;C0为无量纲谢才系数;γs和γ分别为泥沙和水的重度;ubmax和ub分别为波浪垂线平均的最大轨道速度和平均轨道速度，，其中，h，T，L，H分别为波高、周期、波长和水深;uc和ω分别为泥沙起动流速和泥沙沉降速度，，ν为水的运动黏滞系数，d为泥沙粒径(mm);Vm为波浪传质速度ut，潮流速度ud和风吹流速度uw的合成速度，，uw=0.03W，W为风速，ud取数学模型计算的平均流速;θ为Vm方向与计算区域(港池或航道)轴向的夹角;Kb为综合系数，Kb=(0.12～0.18)d0.365，当Kb计算值大于0.10时，取0.10.当泥沙粒径较大时，底沙输沙作用引起的淤积强度大于悬沙.铁山港外航道2007年12月测图范围为AB段全部和BC段局部(约900m航段)，对比竣工后测图，绘制AB段两次地形的差值等值线见图2，淤积0.10m的等值线与冲刷0.10m的等值线交错分布，淤积分布范围略大于冲刷分布.统计得到AB段实际回淤总量为12.03×104 m3，折算为1 a的回淤量为8.02×104m3，AB段年平均淤积强度为0.045m/a.悬沙回淤计算时沿航道轴线每1km取1采样点，底沙回淤计算时沿航道两侧每1km各取1采样点.表1列出了航道沿程计算结果，平均悬沙淤厚和平均底沙淤厚分别为0.026和0.021 m，进一步得出AB段常年回淤强度为0.047m/a，与实测值非常接近，说明采用的回淤计算方法有效，可在沙质海岸外航道建设中推广应用. 图2 外航道实测淤积强度分布Fig.2 Measured siltation distribution in offshore waterway表1 航道泥沙回淤计算结果Tab.1 Calculated siltation in waterway悬沙淤厚/m距A点距离/km床沙中值粒径/mm开挖幅度/m工程前流速/(m·s－1)工程后流速/(m·s－1)底沙淤厚/m 0.168 0.0 0.43 0.43 0.000 0.0001 0.168 －1.4 0.36 0.36 0.029 0.0002 0.178 －2.8 0.33 0.33 0.050 0.0003 0.178 －3.2 0.33 0.32 0.059 0.0004 0.182 －2.6 0.35 0.35 0.048 0.0015 0.182 －1.1 0.37 0.37 0.023 0.0006 0.180 0.0 0.41 0.42 －0.001 0.0957 0.180 0.0 0.43 0.44 －0.001 0.0078 0.189 －2.6 0.46 0.44 0.035 0.0099 0.189 －2.6 0.50 0.48 0.033 0.03210 0.198 －2.0 0.53 0.51 0.028 0.0750 110.135 －0.4 0.52 0.52 0.008 0.0354 结语铁山港外航道工程实施1年半后的回淤监测成果证明本文采用的沙质海岸开挖外航道回淤计算方法有效.沙质海岸外航道开挖后的回淤计算应分为悬沙回淤和底沙回淤分别计算，悬沙回淤可采用刘家驹公式计算，底沙回淤可采用罗肇森公式计算.悬沙回淤计算时应采用风浪修正后的代表年均含沙量，公式中的横流和顺流淤积系数宜采用规范推荐值.参考文献:［1］JTJ 213-98，海港水文规范［S］.(JTJ 213-98，Code of hydrology for sea harbour［S］.(in Chinese))［2］刘家驹，张镜潮.淤泥质海岸航道、港池淤积计算方法及其应用推广［R］.南京:南京水利科学研究院，1994.(LIU Jiaju，ZHANG Jing-chao.Siltation prediction for navigation channels and harbour basins on muddy beach ［R］.Nanjing:Nanjing Hydraulic Research Institute，1994.(in Chinese)). ［3］冯会芳，胡旭跃，张冠群.天津中心渔港进港航道尺度论证与航道泥沙回淤研究［J］.水道港口，2009(3):170-175.(FENG Hui-fang，HU Xu-yue，ZHANG Guan-qun.Research on approach channel dimension of Tianjin central fishing port and sediment siltation［J］.Journal of Waterway and Harbour，2009(3):170-175.(in Chinese))［4］刘卫平，张金善.长江口外高桥六期码头港池泥沙回淤分析［J］.水运工程，2009(5):32-38.(LIU Wei-ping，ZHANG Jin-shan.Sediment siltation at Waigaoqiao Phase VI harbor basin of the Yangtze Estuary［J］.Port and Waterway Engineering，2009(5):32-38.(in Chinese))［5］曹祖德，杨华，侯志强.粉沙质海岸的泥沙运动和外航道淤积［J］.水道港口，2008(4):247-252.(CAO Zu-de，YANG Hua，HOU Zhi-qiang.Sandmovement of silt-sandy beach and the outer navigation siltation［J］.Jounal of Waterway and Harbour，2008(4):247-252.(in Chinese)) ［6］中国海湾志编纂委员会.中国海湾志第十二分册(广西海湾)［M］.北京:海洋出版社，1993.(The Compilation Committee of the China Bay Investigation.The China bay investigation，the 12th volume(bay of Guangxi)［M］.Beijing:Ocean's Publishing House，1993.(in Chinese)) ［7］辛文杰.北海铁山港航道工程潮流数值计算分析［R］.南京:南京水利科学研究院，1994.(XIN Wen-jie.The caculator program of numeric analyzing for waterway engineering on tidal flow in Tieshan Port in Beihai［R］.Nanjing:Nanjing Hydraulic Research Institute，1994.(in Chinese)) ［8］马进荣，罗肇森.北海港铁山港区总体规划及航道建设潮流数学模型研究和泥沙回淤分析［R］.南京:南京水利科学研究院，2006.(MA Jin-rong，LUO Zhao-sen.The research of tidal flow by numeric model and sediment silt analysis about port designing and channel constructing of Tieshan Port in Beihai ［R］.Nanjing:Nanjing Hydraulic Research Institute，2006.(in Chinese)) ［9］黄建维，郭颖.北海铁山港出海航道工程泥沙淤积分析研究报告［R］.南京:南京水利科学研究院，1994.(HUANG Jian-wei，GUO Ying.The report of sediment silt analysis about waterway engineering of Tieshan Port in Beihai ［R］.Nanjing:Nanjing Hydraulic Research Institute，1994.(in Chinese)) ［10］黄建维，郭颖.铁山港吹填造地工程泥沙淤积研究分析［R］.南京:南京水利科学研究院，1994.(HUANG Jian-wei，GUO Ying.The sediment silt analysis of the land reclamation project in Tieshan Port［R］.Nanjing:Nanjing Hydraulic Research Institute，1994.(in Chinese))［11］辛文杰.北海铁山港吹填造地工程潮流数值计算分析［R］.南京:南京水利科学研究院，1994.(XIN Wen-jie.The analysis of tidal flow by numeric model of the land reclamation project in Tieshan Port［R］.Nanjing:Nanjing Hydraulic Research Institute，1994.(in Chinese))［12］罗肇森.波、流共同作用下的近底泥沙输移及航道骤淤预报［J］.泥沙研究，2004(6):1-9.(LUO Zhao-sen.Sediment transport under the coexisting action of waves and currents and prediction of sudden sedimentation in navigation channel［J］.Journal of Sediment Research，2004(6):1-9.(in Chinese))。
河流推移质泥沙计算方法
众 集 、股 份 募 、以 工 代 赈 等 多 种 资 金 使 用 的 办 法 ， 全面做好农村自来水工程建设。
１ “推悬 比 ”概 念
悬 移 质 是 指“ 悬 浮 于 水 中 并 随 水 流 移 动 的 泥 沙 ， 推 移 质 是 沿 河 底 滚 动 、移 动 或 跳 动 的 泥 沙 ”， 它 是 根 据 泥 沙 运 动 方 式 进 行 分 类 的 。工 程 上 为 计 算推移质方便， 一般常用推悬比表示推移质大 小 。推 悬 比 是 指 通 过 河 流 某 断 面 推 移 质 沙 量 与 悬 移质沙量的比值。即
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２００６年第 １１ 期（ 第 ２４ 卷 ２６８ 期）
东北水利水电
３１
含水层较少甚至没有含水层， 水量不能满足生活 用水需要。受气候条件的影响地面蒸发量大， 地 表水也非常贫乏。每逢干旱时节， 地下水位大幅 度 下 降 造 成 部 分 村 屯 的 手 压 井 、筒 井 、大 口 井 干 涸 ， 无 水 可 用 。 水 源 保 证 率 低 ， 水 量 不 足 、用 水 不 方便， 不能保证基本的生存需求， 影响了农村经 济 发 展 和 社 会 稳 定 。再 加 上 工 农 业 和 城 市 经 济 快 速发展， 生产和生活用水量大幅度增加， 工农业 争 水 、城 乡 争 水 ， 使 一 些 地 区 农 村 生 活 饮 用 水 不 足问题更加突出。
一般流域面积决定推悬比的范围， 面积越 大 ， 推 悬 比 越 小 ， 从 表 １ 可 以 得 出 这 一 结 论 。分 析 其原因， 一方面随着流域面积的增大， 流域的坡
雨水降落到森林流域地面以后， 其枯枝落叶层， 一方面大大削弱雨强冲刷能力， 保护地面不被雨 水冲刷； 一方面把雨水涵蓄起来， 在雨后缓慢供 给河流， 从而平衡径流， 减少悬移质泥沙冲入河 道 。但 当 雨 强 较 大 时 ， 超 过 土 壤 储 水 能 力 时 ， 形 成 地面径流， 这样就会有相对较多的粗颗粒冲入河 道 。从 表 １ 可 以 知 道 ， 尽 管 该 流 域 泥 沙 总 量 很 少 ， 但推悬比较大， 植被较好就是一个重要原因。该 水 库 虽 然 较 小 ， 以 其 淤 积 少 、效 益 好 在 山 西 著 称 。
关于水库汛期排沙控制水位的论证研究——以新疆玉龙喀什水库为例
其中6月份的多年平均径流量占全年径流量的
、 12.1% 7 月 的 年平 流量占 年 流量的 、 32.6% 8月份的多年平均径流量占全年径流量的 ， ， 。 33.5% 水沙关系基本一致 详见表1
表1玉龙喀什水利枢纽坝址断面处 多年平均悬移质泥沙成果
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1)
11 12 合计
编号：59339170)，通过大量实测资料检验，证实
公式是现有公式中最适用于天然河流的水流挟沙 力公式，目前已得到广泛应用囚。因此，采用该水
流挟沙力公式，可保证我们所建立泥沙数学模型
。 正确模拟悬移质泥沙冲淤影响
各旬入库流量、出库流量和相应的坝前水位
采用径流调节计算的连续长系列成果，各旬入库
， 含沙量采用相应的实测系列值 进行水库泥沙淤
对水库泥沙采用“拦”或“排”的调度方案，应 从工程的效益与兴利指标，因地制宜的原则予以 考虑，片面地将泥沙全部拦在库内，或将泥沙全 部排出库外都是不可行的。根据《泥沙设计手
册》"#，库沙比KJ<100的水库不应蓄洪运用，可
采用“蓄清排浑”的泥沙调度运行方式。玉龙喀什
水库库沙比瓦=60. 3<100，因此采用“蓄清排浑”
最大，排沙效果较优，但6—8月死水位排沙无法 充分发挥水库调蓄能力，无法满足流域灌区灌溉 保证率75%和向塔里木河下泄生态水量9. 00亿m3
目标要求。6—8月均在汛限水位方案，未考虑汛 期 水 排沙， 余调 库容2.26 m3 ， 水库
泥沙淤积较严重，但6—8月汛限水位运行充分发
水库调 能 ，
流 灌区灌溉
水量/亿m3 ).235 ).2)4 ).225 ).3)9 ).781
2.481 6.7)5
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水库特征水位
4.3.1 死水位
结巴水库死水位的选择考虑两方面因素：①应满足下游干渠自流灌溉对高程的要求；②水库正常运行年限内水库泥沙淤积的影响。
结巴水库作为下游干渠灌溉水源工程之一，灌溉取水主要为由水库放至总干渠，再由主干渠分水至降乡引水干渠及结巴子灌区东西干渠，均为自流灌溉。
因此结巴水库死水位的选择主要考虑水库正常运行年限内水库泥沙淤积的影响。
4.3.1.1 泥沙淤积计算
本阶段设计按泥沙全部入库，水库正常运行50年进行泥沙淤积计算。
（1）年淤积量计算
r P m
W
P
a
V
⨯
-⋅
⋅
⨯
+
=
)
1()
(
)
1(
年
式中：
年
V—多年平均年淤沙容积（m3/年）；
P—多年平均含沙量（t／m3），取0.101kg/m3；
W—多年平均径流量（m3），取3689.71万m3；
m—入库泥沙沉积率（%），取100%；
p—淤积体的孔隙率（t／m3），取0.4；
γ—泥沙颗粒干容重（t／ｍ３），取2.7 t／m3；
a—推移质淤积量与悬移质淤积量之比（%），取20%。
经计算，上坝址年淤积量
年
V为0.28万m3／年。
（2）淤积总量计算
结巴水库按正常运行50年进行泥沙淤积总量计算，上坝址泥沙淤积总量为14万m3。