入流泥沙粒径组成对弱分层水体异重流及挟沙特性的影响.pdf

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1、水利水电技术第48卷2017年第6期入流泥沙粒径组成对弱分层水体异重流及挟沙特性的影响徐凯，孙昕，余伟宾(西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西西安710055)摘要：利用水槽设计水库分层水体模型试验，研究温度弱分层水体中不同入流泥沙粒径组成时异重流及其泥沙运动的特性。选用颗粒粒径O．01mm、0．02mm、0．05mm的泥沙，开展了不同入流泥沙粒径组成条件下的异重流试验研究。在水温弱分层水库水体中，分析入流泥沙粒径组成的变化对分离点水深和间层流厚度的影响规律；不同泥沙粒径组成下，分析异重流在水库断面的泥沙浓度、较深的水域挟沙量变化规律；研究了泥沙沉淀量和悬浮量与入流泥沙粒

2、径组成的关系。研究结果表明：在弱分层条件下，维持入流泥沙浓度3．75g／L、入流速度0．005m／s不变，异重流在水库中泥沙沉淀比例为29％～38％，泥沙在水库中的悬浮比例为46％一60％；粒径组成变化导致分离点深度和间层流厚度不同，颗粒粒径越大，分离点深度越深，间层流厚度越厚；异重流挟沙能力弱，水库淤积更严重，泥沙也会造成水库水浑浊；入库泥沙粒径越小，水库悬浮的泥沙浓度越大，水库的内源污染越大；当入库泥沙粒径较小时，宜在水库深水区取水，可减少水处理费用。研究成果可为水库取水、调水调沙提供参考。关键词：弱分层；异重流；泥沙粒径；分离点；挟沙量；沉沙量；悬浮量doi：10．13

3、928／j．cnki．Wl-ahe．2017．06．021中图分类号：TVl45．21文献标识码：A文章编号：1000．0860(2017)06．0112．08ImpactfromcompositionofparticlesizeofinflowedsedimentondensityflowanditssedimentladencharacteristicsofweaklystratifiedwaterbodyXUKai，SUNXin，YUWeibin(SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering，Xi’anUniversityof

4、ArchitectureandTechnology，Xi’an710055，Shaanxi，China)Abstract：ThedensityflowanditssedimentmovementcharacteristicsofvailOUScompositionsofparticlesizeoftheinflowedsedi—mentinweaklystratifiedwaterbodyalestudiedthroughdesigningaflumemodelexperimentforthestratifiedwaterbodyinreser-voir．Forwhich，t

5、hesedimentswiththeparticlesizesof0．01mm，0．02mm，0．05mmareselectedforcarryingouttheexperi—mentalstudyonthedensityflowundertheconditionsofvariouscompositionsofparticlesizeofinflowedsedimenLIntheweaklytemperature-stratifiedwaterbodyofreservoir，thelawoftheimpactfromthechangeofthecompositionofthe

6、particlesizeoftheinflowedsedimentonthewaterdepthattheseparatingpointandthethicknessoftheinterflowisanalyzed，whilethelawsofchan—gesofthesedimentconcentrationofthereservoirprofileandthesedimentladenamountatthedeeperwaterareaofthedensityflowareanalyzed，andthentherelationshipbetweenthedepositio

7、nandsuspensionofsedimentandthecompositionoftheparticlesizeoftheinflowedsedimentisstudiedaswell．Thestudyresultshowsthatundertheweaklystratifiedcondition，theproportion收稿日期：基金项目：作者简介：通信作者：”22017．02．18国家自然科学基金面上项目(51278404)；陕西省科技统筹创新工程计划项目(2015KTCL03—15)徐凯(1