庫區(qū)大水深條件下粉砂輸移的試驗模擬技術研究.pdf

1、三峽水庫蓄水以來，淤積泥沙有90％左右分布在常年回水區(qū)，極大部分為中值粒徑0.01mm的粉砂。泥沙淤積嚴重的河段主要是梅溪河口、黃花城、蘭竹壩、鳳尾壩、土腦子等，其中黃花城河道出現(xiàn)了航槽易位，上下行船舶航線的通視性差，存在嚴重的安全隱患。為保證長江干線高等級航道的暢通的要求，建設高等級航道，常年回水區(qū)泥沙淤積問題亟待解決。但現(xiàn)階段缺乏針對庫區(qū)粉砂輸移的成熟的模擬技術，因此本文針對庫區(qū)大水深條件下粉砂輸移模擬關鍵技術進行研究。
　　

2、本文通過原型觀測發(fā)現(xiàn)三峽常年庫區(qū)航道泥沙輸移規(guī)律及沖淤特點，并研究分析了庫區(qū)粉砂輸移模擬試驗的相似條件。主要內容概要如下:
　　1、常年庫區(qū)河道存在粉砂絮凝沉降，且床沙起動受水深影響，用原有的挾沙力來進行泥沙的輸移判別不再適用。研究發(fā)現(xiàn)了淤泥質粉砂的沖刷區(qū)、輸移區(qū)和淤積區(qū)，依此判別泥沙沖淤規(guī)律，并據(jù)此修正了三峽庫區(qū)航道的泥沙運動和河床變形方程，為后續(xù)的物理模型設計奠定理論基礎。
　　2、根據(jù)現(xiàn)有起動流速公式難以確定粉砂輸移的

3、流速比尺，提出使用原型和水槽實測的泥沙起動流速確定流速比尺;鑒于尚無成熟的相似理論確定絮凝沉降比尺和粉砂起動比尺，采用原型沙作為試驗用沙，此時絮凝沉降比尺和粉砂起動比尺為1;根據(jù)修正后的河床變形方程推演得到λZλγ=λSλH，認為泥沙沖淤時間比尺不能由河床變形方程確定，泥沙沖淤時間比尺應與水流時間比尺一致;為了保證泥沙沖淤相似，需根據(jù)模型河床沖淤演變相似性調整流速比尺。
　　3、為了驗證提出的相似比尺，針對庫區(qū)急彎放寬分汊河道進行