簸箕李引黃灌區(qū)水沙分布及優(yōu)化調度的經驗論文

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1、簸箕李引黃灌區(qū)水沙分布及優(yōu)化調度的經驗論文摘要:灌區(qū)利用水沙觀測所取得的資料和試驗數(shù)據(jù),運用水沙運動力學理論,總結分析和揭示了灌區(qū)水沙分布的規(guī)律和特點。在此基礎上,結合灌區(qū)的實際運行情況,圍繞減少骨干渠道的淤積進行探討、研究,進而,優(yōu)化水沙調度方案。該方案實施后,骨干渠道減淤效果明顯.freel2設計灌溉面積10.9km2。骨干渠道有東、西條渠、總干渠、一干渠、二干渠組成。引黃閘設計流量75m3/s。自1985~1998年有水沙觀測資料以來,多年平均引水4.78億m3,引沙442.6萬t,引水含沙量9.26kg/m3,引水流量40m3/s。其中1989年引水引沙最多,引水達8.53億

2、m3,引沙1099.2萬t。全灌區(qū)引水引沙分布情況(見圖1)。灌區(qū)于1985年開展水沙測試工作。自1989年以來,與中國水科院泥沙所多次合作,結合黃淮海平原農業(yè)開發(fā)和“八五”攻關科技項目,開展了比較系統(tǒng)和規(guī)范的水沙觀測。在各骨干渠道上設置了20個測沙站點,定時定點取水沙樣。取水沙樣抓住了點位、時機、收取三個重要環(huán)節(jié)。每個水沙樣都做含沙量測定,部分水沙樣進行粒徑分析。在收取水沙樣的同時,對引黃閘、夾河等主要站點,觀測水位,實測水深,流速和過水斷面等。引水期結束后,對部分測沙站點的渠床斷面進行實地測量,并取渠床淤積物,進行干么重測定和粒徑分析。最后根據(jù)研究內容和科研項目要求,將測驗資料

3、和數(shù)據(jù),運用水沙運動力學理論,進行計算、回歸分析和驗證,從中總結和找出灌區(qū)水沙分布規(guī)律及特點。圖1灌區(qū)1985~1998年引水引沙分配情況DistributionconditionsofdiversionentinBojiliIrrigationDistrictin1985~19982灌區(qū)水沙分布特點利用水沙觀測資料和分析成果,結合灌區(qū)歷年的渠床斷面測量及清淤資料,進行整理,計算和研究分析,從中顯示出灌區(qū)水沙分布特點。2.1引水引沙隨季節(jié)的變化特點2.1.1渠首引水引沙特性渠首引黃閘引水、引沙、受黃河來水來沙條件的制約。從1985~1998年實測資料可知,當黃河在大水期和洪水期,入渠

4、含沙量小于或接近黃河平均含沙量,一般情況或小水期,入渠含沙量大于或接近黃河含沙量。究其原因是,當引水比較小時,引水對黃河水流量沒有什么影響,黃河主流居中,引水主要引其邊流,不存在黃河溯源沖刷和口門拉沙現(xiàn)象,所以大水期入渠的含沙量小于黃河平均含沙量。而小水期和每次引水的前期情況正好相反。2.1.2引水引沙隨季節(jié)的變化特點灌區(qū)引水,不同的季節(jié),引沙比例和引水比例是不同步的,從多年資料測知,春灌引水占60.4%,夏秋灌引水占21.9%,冬灌占17.7%。引沙比例則有所不同,春灌引沙占48.8%,夏秋灌占39.1%,冬灌占12.2%。顯然不同季節(jié)引水和引沙的比例是不同步的(見圖2)。灌區(qū)引沙

5、直接依賴于黃河水沙變化和引水量,在同樣引水量的前提下,黃河含沙量越大,其引沙量越多,會導致骨干渠道淤積嚴重。顯然,夏秋灌引水占全年引水量的21.9%,而引沙量卻占全年引沙量的40%。因此,夏秋灌時引水,應對引水含沙量的大小給予充分的考慮,同時用加大引水流量進行調劑控制。圖2灌區(qū)各灌溉季節(jié)引水引沙比例RateofdiversionentinBojiliIrrigationDistrictduringeachirrigatingseason2.2灌區(qū)上、中、下游區(qū)域水量分配特點灌區(qū)內不同的灌溉區(qū)域,各引水季節(jié)的引水比例有所不同,灌區(qū)上游(東條渠、總干渠、二干渠首到陳謝站),春灌引水比例為

6、67.9%,夏秋灌為19.9%,冬灌為12.2%。而灌區(qū)下游(二干渠白揚站以下,一干渠于王橋以下等),則分別為51.5%、25%、23.5%,中游介于它們之間。這一特點說明了在含沙量較高的夏秋冬灌季節(jié),上游渠道負擔輸水、輸沙的任務大,此季節(jié)渠道淤積現(xiàn)象相對的嚴重。2.3灌區(qū)泥沙的區(qū)域分布區(qū)域是指骨干渠道及兩側下級渠系及所灌溉的農田面積,對1985~1998年的實測水沙資料與有關斷面的測量和年度清淤量,進行了對比計算、分析和驗證。各骨干渠道來沙量與區(qū)域間的泥沙淤積分布情況(見表1)。表1灌區(qū)1985~1998年骨干渠道區(qū)域內泥沙分布表Sedimentdistributioninthed

7、istrictofmaincanalin1985~1998骨干渠道下級渠系田間灌溉灌溉方式區(qū)域名稱多年平均來沙量淤積量占比例淤積量占比例淤積量占比例×04t×104t%×04t%×104t%灌區(qū)442.6184.141.6137.531.1121.027.3東條渠區(qū)域126.475.359.621.517.029.623.4半自流灌溉總干渠區(qū)域73.822.530.528.638.722.730.8自流灌溉一干渠區(qū)域35.816.145.19.727.11

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