东雷抽黄塬下总干渠运用方式对渠道淤积影响的数值分析

论文摘要

东雷抽黄塬下总干渠工程运行多年,渠道泥沙淤积问题十分突出,最严重时渠道输水能力不足设计的40%,严重影响灌区灌溉效益的发挥。本文采用数值模拟的方法对东雷抽黄塬下总干渠运用方式进行研究,对控制渠道淤积具有重要意义。本文首先整理分析了东雷抽黄灌区塬下总干渠投入运用以来渠首来水来沙和渠道泥沙冲淤变化过程,以及塬下总干渠实际调配水运用方式等实测资料,总结了塬下总干渠泥沙冲淤变化的基本规律。其次,在现有一维非均匀悬移质泥沙输移数学模型的基础上,通过修改完善,使之适用于东雷抽黄灌区塬下总干渠的水沙条件和渠道边界特性,并利用塬下总干渠实测淤积资料,对模型进行了验证计算,结果表明累计冲淤量的计算值比较接近实测值。最后,利用验证完善后的数学模型,针对渠首典型年来水来沙情况,对不同运用方式情况下,塬下总干渠沿程冲淤变化过程进行了模拟计算。通过分析对比不同方案塬下总干渠泥沙淤积量等计算结果,认为按照现状运用模式渠道泥沙淤积形势无法改善,利用退水渠通过加大塬下总干渠流量冲刷是控制渠道泥沙淤积的可行方案。通过多方案优化对比表明:(1)加大塬下总干渠流量冲刷的最优时期是春灌含沙量较低时段,即每年4月7日至4月29日共23天;(2)塬下总干渠冲刷时的最优流量为45m3/s。按照该方案运用,塬下总干渠减淤率最大为59.63%,每方减淤耗水费用仅为人工清淤费用的1/5,该方案在技术及经济方面均可行。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 研究内容
•   1.4 技术路线
• 2 东雷抽黄灌区基本概况
•   2.1 工程概况
•   2.2 水文情况
•     2.2.1 流域概况
•     2.2.2 基本泥沙资料
•   2.3 本章小结
• 3 东雷抽黄塬下总干渠泥沙数学模型建立
•   3.1 模型的控制方程
•   3.2 基本方程的离散及求解方法
•     3.2.1 水流方程的离散及求解
•     3.2.2 泥沙方程的离散及求解
•   3.3 模型中相关问题的处理
•     3.3.1 动能修正系数αe的计算
•     3.3.2 非均匀沙沉速计算
•     3.3.3 水流挟沙力计算
•     3.3.4 水流挟沙力级配
•     3.3.5 恢复饱和系数α的取值
•   3.4 本章小结
• 4 模型验证
•   4.1 基本资料的整理及分析
•     4.1.1 模型验证采用资料
•     4.1.2 上游边界来水来沙过程
•     4.1.3 各一级站来水及二级站用水情况
• 流量关系曲线'>    4.1.4 下游边界水位^流量关系曲线
•     4.1.5 塬下总干渠的实测冲淤情况
•   4.2 模型验证
•     4.2.1 模型验证采用的基本资料
•     4.2.2 模型验证计算结果与分析
•   4.3 本章小结
• 5 不同运用方案塬下总干渠冲淤数值模拟及减淤量对比分析
•   5.1 数值计算的方案
•     5.1.1 计算资料
•     5.1.2 水沙资料的选取
•     5.1.3 冲刷时段的选取
•     5.1.4 计算方案组合说明
•     5.1.5 计算时长划分
•     5.1.6 下游边界条件
•   5.2 各方案计算结果及分析
•     5.2.1 冲淤量计算结果
•     5.2.2 渠道纵剖面成果
•     5.2.3 计算结果汇总
•     5.2.4 方案比选
•     5.2.5 最优方案
•   5.3 本章小结
• 6 结论与建议
•   6.1 结论
•   6.2 建议
• 致谢
• 参考文献

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杨莉

导师: 王新宏,巨江

关键词: 东雷抽黄灌区,数学模型,泥沙冲淤

来源: 西安理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地球物理学,水利水电工程

单位: 西安理工大学

分类号: TV143

DOI: 10.27398/d.cnki.gxalu.2019.000085

总页数: 92

文件大小: 6535k

下载量: 6