1、流速調(diào)節(jié):通過改變水流的速度,使水流在流過沉積物時(shí)能夠夾帶起沉積物,從而實(shí)現(xiàn)排沙的效果。通常采用的方法有調(diào)整閘門的開度、改變水流路徑等措施,以達(dá)到合適的流速。
2、流向調(diào)節(jié):通過調(diào)整水流的流向,改變水流的力學(xué)特性,使得沉積物被夾帶起來并隨水流沿特定路徑排出。常見的方法包括引導(dǎo)堰、導(dǎo)流墻等措施,可以將水流引導(dǎo)到需要排沙的區(qū)域。
3、局部回水:在沉積物較嚴(yán)重的地方設(shè)置局部回水裝置,通過回水帶走沉積物,減少淤積的程度。常用的局部回水裝置有回水槽、回水管等,具體設(shè)置位置和形式要根據(jù)實(shí)際情況來確定。
小浪底排沙原理有哪些?
1、黃河的泥沙主要是汛期,中游龍門至三門峽河段發(fā)生洪水?dāng)y帶的,這種來源洪水必須在蓄清排渾的方式下,從水庫里泄掉,否則水庫淤積嚴(yán)重,但是黃河洪水的來源不止這一個(gè)。
2、黃河下游河道在洪水時(shí)期輸沙能力最強(qiáng),汛期的水流含沙量比年均值大1.5倍,除答過的水的搬運(yùn)能力與流速的四次方成正比外,還和河床塑造的過程有關(guān)。如果能按汛期輸沙效率輸沙,可以節(jié)約原本輸送泥沙的水資源用于經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。
3、高含沙水流在接近一個(gè)平衡的泥沙-流量值時(shí)可以沖刷塑造下游河床,擴(kuò)大黃河平灘流量,提高排洪能力;而在不平衡的情況下,可能沖河南淤山東(小流量、低泥沙含量,比如小浪底水庫平時(shí)非調(diào)水調(diào)沙情形下的運(yùn)用模式),或者反過來淤河南沖山東(大泥沙含量、大流量,天然大洪水過程),只有合適的流量和含沙量才能實(shí)現(xiàn)。
4、利用水庫將汛期漲水過程和水庫“蓄清排渾”運(yùn)用方式在汛前降低庫水位運(yùn)行所需要放水流量結(jié)合調(diào)度,可以形成人造洪峰。
5、可以利用多級(jí)水庫調(diào)度可以在小浪底形成異重流排沙,排出水庫泥沙,減輕水庫淤積速度,提高攔沙服務(wù)年限,這種調(diào)度需要水庫在人造洪峰過程時(shí)空銜接上密切配合。水庫淤積中粗砂淤積快,細(xì)沙淤積慢,調(diào)水調(diào)沙中的水庫排沙過程,可以提高水庫對(duì)粗砂攔截效率,減輕下游河床淤積。
6、利用天然洪水過程、小浪底水庫流量調(diào)節(jié)、水庫接力異重流輸沙可以形成接近排沙平衡值的人造洪峰,在控制洪峰流量不漫灘的情況下,可以有效沖刷河床,穩(wěn)定和塑造中水河槽。
調(diào)水調(diào)沙,實(shí)際上是利用水庫蓄水蓄泥沙、流量調(diào)節(jié)兩個(gè)功能來形成一個(gè)接近泥沙輸運(yùn)理想值的人造洪峰過程,將水庫和下游河道中淤積的泥沙,沖到海里去,緩解水庫、河道的泥沙淤積,同時(shí)塑造一個(gè)穩(wěn)定的中水河槽,改善灘區(qū)的防洪風(fēng)險(xiǎn)。
小浪底調(diào)水調(diào)沙之前,水庫雖然發(fā)揮攔沙作用,但下游六個(gè)控制站當(dāng)中有四個(gè)同流量水位是上升的(淤積),調(diào)水調(diào)沙之后平灘流量恢復(fù)。小浪底蓄水后,2003年,黃河下游中段蔡集險(xiǎn)工曾因游蕩型河道河勢(shì)變化出險(xiǎn),危及灘區(qū)安全。在小浪底水庫泥沙淤積減緩的情況下,沖刷下游河床大量泥沙入海。
調(diào)水調(diào)沙實(shí)際上還不完善,萬家寨至三門峽河道無大型水庫,泥沙含量、流量過程銜接較困難;下游游蕩型河段的整治工程與調(diào)水調(diào)沙配合還在摸索。但其理論是我國水利學(xué)界在60多年黃河治理中付出巨大代價(jià)和努力才總結(jié)實(shí)踐出并行之有效的。
小浪底排沙是怎樣人工擾動(dòng)的?
實(shí)際上是利用水庫蓄水蓄泥沙、流量調(diào)節(jié)兩個(gè)功能來形成一個(gè)接近泥沙輸運(yùn)理想值的人造洪峰過程。
1、小浪底調(diào)水調(diào)沙之前,水庫雖然發(fā)揮攔沙作用,但下游六個(gè)控制站當(dāng)中有四個(gè)同流量水位是上升的(淤積),調(diào)水調(diào)沙之后平灘流量恢復(fù)。將水庫和下游河道中淤積的泥沙,沖到海里去,緩解水庫、河道的泥沙淤積。
2、“調(diào)水調(diào)沙”就是利用水庫的調(diào)節(jié)庫容,人為制造“洪水”沖刷河道,從而減少下游河道淤積甚至達(dá)到?jīng)_淤平衡,遏止河床抬高。非汛期下泄清水挾沙入海以及人造峰沖淤,對(duì)下游河床有進(jìn)一步減淤作用。
3、小浪底水利樞紐采用“人工擾沙”方式。就是通過攪動(dòng)讓河底淤沙上浮,使其與自然水流一起下泄,從而達(dá)到清淤輸沙的目的。