黄土地区渠道挟沙能力的计算.docx

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1、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

2、 附表11. 111不淤保证1 率（%）挟沙系数K11饱和1程度11趋势 1111备注1I 0.013160I1超饱和I淤积显着1极限 1| 0. 1020001111|1.00112011高饱和1淤积不显1| 1052511| 15.944011均方差 1| 203761中饱和不 1|302991冲 1|402481不 1中值 1| 502001淤 1| 6016111| 7013411| 8010611|84. 19111均方差 1| 90761低饱和冲刷不显1| 9936.71111|99.92011未饱和1冲刷显著1极限1|99.99112.611111K挟沙系数，与不淤保证率有关，K

3、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，BJ：缓流 FrV0.8, n =2；急流 F r0. 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）；

4、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11.21粒径d |止动幺速1粒径1止动么速（毫米）11VH1 （米/秒）（毫米）11VH1 （米/秒）0.1001 |0.1110. 3 |0. 410.002|0.120. 4|0. 460.003|0.130. 5|0. 490.004|0.130. 6|0. 530.005 |0.130. 7 |0. 560.006 |0.140. 8 |0. 580.007|0.140. 9|0. 610.008|0.141. 0|0. 6

5、30.009 |0.151. 5 |0. 730.010 |0.152|0. 820.015|0.173|0. 950.02|0.184|1. 050.03|0.206|1. 220.04|0.218|1. 369.05|0.2310|1. 480.06|0.2420|1. 930.07|0.2530|2. 240.08|0.2640|2. 4910.0910.27150|2.71110.1010.28160|2.90110.1510.31180|3.2211 0.210.36110013.531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

6、，坡高小于1520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1520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. 112.3)初步拟定坡形、坡比。二、岩石边坡决定岩石边坡稳定性的主要因素是岩石的岩性、构造、风化程度等。岩体的完整程度对边坡有直接影响。岩石边坡可按地质分析、力学计算及比拟法进行设计。当地质条件良好，岩质比较均匀时，亦可参考附表12. 4确定。边坡形式选择表附表12.1波形简图 I适用范围| 备注I (1)均质黄土，被高在|(1) B为渠岸宽度|I 20米以内者。| (2)阶梯高hl、h2 |形坡

7、到顶I h3,可根据当地降水|I (2)非均质黄土，坡 |量和边坡坡率等情况|高一般在12米以内者，如|参考附表12. 2选用 |I有松散夹层应予防护I(3) B1 一般不小|I|于1.5米，B2可据根|I1具体情况决定，-一般II (1)均质黄士，上部较I为46米|I疏松，下部较II形上缓下陡I密实，坡高在1220米|III (2)非均质黄土，坡高|I在20米以内者，I可以分层采用不同波率II (1)松散均质黄土，坡I (4)在干旱少雨地1梯11高超过12米；密实均质黄|区，边坡平台上可不设11形11 土，坡高超过20米|截水沟，B1值可酌量|1 11（2）非均质黄土，坡高|减小I1小11超

8、过20米，平台位置宜设|11平11于不同土层分界处较密实的111台11 土层内111式11（3）有松散夹层的黄|11 11 土，坡高在12米以上者，平|11 11台位置设在夹层以下的土层111 1I加层应防护加固。如夹层较|11 11中，对密实，则平台宜设于|11 11密实层顶部0.5米左右处|111111111111阶11坡高在30米以上，大平台|11梯平11宽46米。|11形台1111I大式I边坡形式及相应坡率参考表附表12. 211降水量分区11历年平均降水量（毫米）111边坡坡率1111边坡阶梯高度（米）1111第一区1|3001111|12|1第二区|300-5001等于陡于1 ：

9、0.5 |12|11等于缓于1 ： 0. 75 |10|1第三区|500-7001等于陡干1 ： 0.5|10|11等于缓于1 ： 0. 75 |8|1111 1边坡形式及相应坡率参考表附表12. 311时代及成因1边坡形式及相应坡率1 备注 1_1111一 坡1一波或阶1阶梯形单坡11111梯形草坡11111_111111HW5 米 | 5H| 10H| 20H| 30H1111| W10 米 | W20 米 | W30 米 | 40 米111111111 Q4近代11111 ： 0.75 | 1 ： 0.75 | 1 ： 1|111(1)坡率11 （不分成因）| 1 ： 1| 1 ： 1.

10、25 |1按单一土层考1111111111后，如儿竹JL |1 Q3新第四纪1 ： 0. 75 | 1 ： 0. 75 1|1层时，可参考11（残积）111 : 1 1111不同时代不同11111111藤FF1州中+ib宓I111111n力乂内以al欢华I1 Q3新第四纪| 1 ： 0.75 |1 ： 0. 75 |1:1111（2）坡高|1（坡积）111 ： 1 |1 ： 1.25 |1|大于16米，而|111111/|T 90兴口升 I1IIIII1 Q2新第四纪| 1 ： 0.3|1 ： 0.3|1 ： 0.5| 1 ： 0.75| 1 ： 0. 751在第二三降水11 （洪积，冲积1

11、1 ： 0.5 |1 ： 0.5 |1 ： 0. 75 | 1 ： 11量区，可设一 1111111如哈妙平N、11111111 纺W 1 口，11 Q3新第四纪| 1 ： 0.3|1 ： 0. 5 11 ： 0. 75 1 1 ： 0.75| 1 ： 0. 751坡高大于40 |1（风积）| 1 ： 0.5 |111 1:11米时，则应设1I多级阶梯平台I中第四纪上 I 1 ： 0. 3 | 1 ： 0. 3 1 ： 0. 5 1 ： 0. 5 1 ： 0. 5 | |部（不分成因）I| 1 ： 0. 5| 1 ： 0. 7| 1 ： 0.75 | -1 ： 0. |第四纪上部|（不分成因）IQ2 连第四纪 | 1 ： 0.3 | 1 ： 0.3| 1 ： 0.5|（不分成因）I| 1 ： 0.5 | 1 ： 0.75 |岩石边坡坡度与高度参考数值附表12.411山坡岩石种1类及特征11111边坡坡度与高度11 山工的111 心,HUY11风化程度111高V15米|11111节理很少至111节理发育1111节理发育1节理极发育111111坚固的花岗1岩、正长岩、闪1长岩及其过渡型1岩石1111微、中风化| 1 ： 0.11 ： 0.2 |1111 : 0.21 ： 0.31| 1 : 0.31