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文件名称:黄土地区渠道挟沙能力的计算.docx
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更新时间:2025-05-27
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文档摘要

黄土地区渠道挟沙能力的计算

渠道某一特定条件的水流,能够挟运某一定型泥沙的数量,称为渠道的挟沙能力。

渠道的挟沙能力与流速、水力半径、泥沙粒径及其沉速等有关。由于泥沙运动规律的复

杂性,因而对渠道挟沙能力的计算,目前还缺乏比较完善的理论公式,现在的公式,大都是

根据一定的具体条件分析实测资料所获得的经验公式,有其局限性。对于大型高含沙渠道的

夹沙能力,应作专门研究论证。一般渠道的挟沙能力,可参考有关经验公式计算。兹介绍我

国北方黄土地区渠道挟沙能力常用的几个计算公式,供参考。

(-)沙玉清公式

式中 P—渠道的不淤挟沙能力(公斤/);

3—泥沙的沉速(毫米/秒);

d—泥沙的粒径(亳米);

R—水力半径(米);

挟沙系数K值附表11.1

1

1不淤保证

1率(%)

挟沙系数

K

1

1饱和

1程度

1

1

趋势1

1

1

1

备注 1

I0.01

3160

I

1超饱和

I

淤积显着1

极限1

|0.10

2000

1

1

1

1

| 1.00

1120

1

1高饱和

1

淤积不显1

|10

525

1

1

|15.9

440

1

1

均方差1

|20

376

1中饱和

不1

| 30

299

1

冲1

| 40

248

1

不1

中值1

|50

200

1

淤1

|60

161

1

1

|70

134

1

1

|80

106

1

1

| 84.1

91

1

1

均方差1

|90

76

1低饱和

冲刷不显1

|99

36.7

1

1

1

1

| 99.9

20

1

1未饱和

1

冲刷显著1

极限 1

| 99.99

1

12.6

1

1

1

1

1

K——挟沙系数,与不淤保证率有关,K值可以从附表11.1选取;

V——流速(米/秒);

V01—挟动幺速,当把沙防水进入渠区呈运动状态时,挟动幺速等于止动土速,即

V01=VH1;

VH1——系明渠水流的水力半径等于1米时的止动幺速(即泥沙运动状态转变为静止状

态时的临界流速);

n——指数,与水流的佛劳得判数有密切关系,B[J:

缓流FrV0.8,n=2;

急流Fr0.8,n=3。

沙量的不淤积保证率一般可采用0.01%左右,其K值为3160。

(二)黄委水科所公式

黄委水科所通过对引黄渠道及黄河河道大量观测资料的分析,从而提出了挟沙能力经验

公式

式中P—水流的挟沙能力(公斤/);

V—断面率均流速(米/秒);

H—平均水深(米);

B——水面宽度(米);

g——重力加速度( );

3——加权平均泥沙沉降速度(厘米/秒)。

(三)武汉水利电力学院公式

武汉水利电力学院通过对黄河泥沙资料的分析。从而提出了渠道挟沙能力公式

止动幺速值

附表11.2

1

粒径d|

止动幺速1

?

粒径1止动么速

(毫米)1

1

VH1(米/秒)

(毫米)1

1

VH1(米/秒)

0.

1

001|

0.

11

1

0.3|

0.41

0.

002 |

0.

12

0.4 |

0.46

0.

003 |

0.

13

0.5 |

0.49

0.

004 |

0.

13

0.6 |

0.53

0.

005|

0.

13

0.7|

0.56

0.

006|

0.

14

0.8|

0.58

0.

007 |

0.

14

0.9 |

0.61

0.

008 |

0.

14

1.0 |

0.63

0.

009|

0.

15

1.5|

0.73

0.

010|

0.

15

2 |

0.82

0.

015 |

0.

17

3 |

0.95

0.

02 |

0.

18

4 |

1.05

0.

03 |

0.

20

6 |

1.22

0.

04 |

0.

21

8 |

1.36

9.

05 |

0.

23

10 |

1.48

0.

06 |

0.

24

20 |

1.93

0.

07 |

0.

25

30 |

2.24

0.

08 |

0.

26

40 |

2.49

10.

09

1

0.

27

1

50 |

2.

71

1

10.

10

1

0.

28

1

60 |

2.

90

1

10.

15

1

0.

31

1

80 |

3.

22

1

10.

2

1

0.

36

1

100 1

3.

53

1

式中Ys——泥沙密实容重(公斤/ )。

附录十二渠岸以上高边坡的选定

一、黄土边坡

黄土地区渠岸以上挖方边坡,坡高小于15?20米时,可以根据邻近已成渠道稳定边坡拟

定坡形、坡比;坡高大于15?20米时,应根据具体资料进行边坡稳定验算。在没有资料或资

料不完备的情况下,可以参考铁路路堑边坡的有关规定(见附表12.1—12.3)初步拟定坡

形、坡比。