灌区引黄水的泥沙特性分析
来源:用户上传
作者:
摘 要：科学的取水防沙是重要保障灌溉工程安全运行的重要举措。黄河水是我国珍贵的水资源来源之一，其对支撑沿黄地区农业的发展具有重要的意义，但是在黄河水作为水资源被利用的过程中存在一定的问题，即泥沙含量比较大，如何争取的采取取水防沙关系到灌溉工程的可靠运行。
关键词：灌区;引黄水;特征分析
近些年，黄河泥沙问题比较严重，这引起了许多学者的关注，为此，对泥沙特征进行分析很有必要。经过一些学者的努力，已经对泥沙的特征值、粒径级配等进行了研究。本文以某地区灌区上游黄河的泥沙来源区段水土保持取得一定的成效、同时该地区的枢纽工程取得很好的栏沙作用为基础，阐述了该地区黄河水沙情出现了一定程度的变化，同时泥沙也出现了减少的趋势。通过对地区灌区引黄水的泥沙进行特征分析能够为灌溉水利工程的建设奠定基础。
一、材料与方法
1.研究区域的情况
黄河中上游沿黄河一带引黄区域种植的农作物有小麦、苹果、毛桃、油桃等作物。从学者的一些研究和灌区多年的引黄灌溉可以知道，该地区的粮食作物和经济作物每年都需要灌溉，即每年灌溉分为春浇和署浇两个阶段。结合地区该地区沿黄灌溉泵站季节性取水来说，春浇从每年的2月20左右到5月底最为合适，署浇则从每年的6月到9月份最为适宜。
2.数据的来源与处理手段
结合黄河中上游不同时段引黄灌溉时段黄河水的泥沙特征，选择适合的水文站作为监测点，选择的监测站点具有一定的优点，即能够实现对雨量、水位、流量和泥沙等因素的监测工作，之后对相应的数据进行收集、整理和分析。
二、结果与分析
1.不同时段的年均含沙量的变化
经过相关的研究可以知道，从2009年到2019年黄河中上游灌区4个主要取水时段的平均含沙量如下所述：4个时段中时段1和时段3的泥沙含量比较高，其含量已经达到了6.85、2.91 kg/m3。而时段2和时段4的泥沙含量和时段1和时段3相比较来说数值较低，主要在2 kg/m3以下，而这些年平均的含量分别为0.62、0.57 kg/m3。从结果中可以看出，在黄河主汛期，即时段3时期和时段1时期的洪水对下游地区的灌区沙情影响比较大，而其他 时段黄河的泥沙量比较小，进而有比价好的用水条件。
从研究中可以发现，4个时段的含泥沙量呈现下降的趋势，其中时段1和时段2的变化比较大，时段3和时段4 的变化比较小。此外，时段1呈现的趋势是先上升之后下降，时段2的变化率较大，但是其泥沙的含量比较小，数值也比较稳定。时段3的变化率存在不同之处，其变化的主要决定因素是汛期含沙量的变化，时段4的变化量提现了该时段的含沙量比较稳定的同时整体偏低。从整体研究中发现，4个时段数据系列变差系数在0.73-0.87。
2.不同取水时段泥沙颗粒级配分析
在引水工程中，泥沙颗粒级配施分析其设计是否合理的重要指标，相关的研究显示，各个时段的泥沙粒组分布相同，但是其所占的比例存在一定的差异性，主要差异如下所述：时段3的泥沙颗粒最细，时段1和时段2紧随其后，时段4最粗。泥沙的组成部分主要有较为均匀的细粒，其中时段4的比较均匀，时段1和时段2的泥沙颗粒级配和接近。我国的相关文件中对进水池的泥沙粒径做了明确的规定，即不能大于0.05 mm，而在此次的研究中发现，取水时段平均值小于要求规定的0.05 mm粒径占比大小顺序分别为时段3、时段2、时段1和时段4。
三、讨论
经过研究和分析可以知道，4个取水时段内黄河泥沙的含量较大，必须采取相应的措施进行引水防沙。时段3和时段1是重要的汛期，该时期将导致泥沙含量大，所以在取水的过程中应该尽量避免该时期，同时还应该做好科学的过滤措施，在取水灌溉结束之后采取有效的措施进行清淤工作。时段2和时段4泥沙含量相对较少，因而压力也小，时段4中的泥沙颗粒比较粗，在过滤的过程中需要注意这个问题，时段3的泥沙又比较细，在处理过程中有一定的难度。综合上面的阐述可以知道，不同取水时段存在不同的引沙特征，为了保证取水过程的经济性和技术性，应该采取一定的措施，如建立自動监测系统，对泥沙的情况进行及时的掌握，加强管理和监督，避免出现引水过程中出现大量的泥沙，此外，强化综合水处理措施也是很好的选择，可以说科学的防泥沙措施能够提升引黄灌溉的效率。
四、结语
1.进行黄河引水必须引沙，需要注意的是不同时段的含沙量存在差异性，需要采取不同的措施进行防沙。
2.不同时段中泥沙的平均粒径存在差异性，其由大到小的排列顺序为时段4-时段2-时段2-时段3。
3.取水时段引水引沙的特点也不同，需要区别对待。
4.取水时段平均值小于要求规定的0.05 mm粒径占比大小顺序分别为时段3、时段2、时段1和时段4。
参考文献：
[1]水利水电工程可行性研究报告编制规程：SL618—2013[S]. 北京：中国水利水电出社，2014.
[2]水利水电工程初步设计报告编制规程：SL619—2013[S]. 北京：中国水利水电出版社，2014.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14933476.htm
