一种高滩深槽水库坝前恢复库容的挖槽设计方法技术

本发明专利技术公开了一种高滩深槽水库坝前恢复库容的挖槽设计方法，属于水利工程的排沙技术领域。由于大坝上游存在天然的主槽和滩地，枯水期的滩地高位露出在河面上方，故而可利用小型设备开展挖槽的施工作业，然后在河流汛前引水入槽，使槽外滩地泥沙塌落，最后降低水库水位将泥沙排走，从而实现坝前库容的恢复。该方法通过对临界状态下的湿土边界进行抗滑稳定性验算，确定设计挖槽深度，通过淤泥的起动流速计算槽内开挖最优比降。本发明专利技术的方法不仅设计及施工方案简单，不需要大型的起重设备和搬运设备，造价经济且合理，而且巧妙利用水位涨落规律，使土体发生自然冲刷和坍落，省时省力，排沙时挖槽内的含沙水流浓度高、清淤效果好，适用于小型多沙河流支流和大中型多沙河流干流。

A trenching design method for restoring reservoir capacity in front of dam of high beach and deep channel reservoir

【技术实现步骤摘要】
一种高滩深槽水库坝前恢复库容的挖槽设计方法
本专利技术属于水利工程的排沙
，具体涉及一种高滩深槽水库坝前恢复库容的挖槽设计方法。
技术介绍
在多沙河流上的水库会因泥沙淤积而降低有效库容，减短水库使用寿命。我国北方河流多为此类河流，且径流年内分布不均匀，现已修建诸多水利枢纽进行水量调节。修建水利枢纽可有效提高河流防洪能力，并对上下游工农业经济发展具有重要作用。但河流泥沙含量高的现实造成了北方水库淤积严重，入库泥沙蚕食有效库容，直接减短了水库寿命，影响了水库效益。老旧库区因在规划设计时对排沙的考虑不周而导致的坝前淤积问题更为严重，有必要采取一定的工程措施。目前，国内外对水库泥沙清理和恢复开展了大量的研究。例如，布置排沙孔洞或在水库上游修建拦沙堰或烂泥库可缓解水库淤积问题。通过排沙孔洞可直接将含沙水流排出库区，但该方法拉沙范围较小，耗水量大，据实测资料分析，在许多湖泊上修建的排沙孔洞效果均不理想。拦沙堰通过“堰上过水、堰下拦沙”的方式达到在上游防止泥沙流失或流失，但该方法一般在小流域中被采用，对于较大型河流干流，拦沙堰相当于一座矮坝，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高滩深槽水库坝前恢复库容的挖槽设计方法，其特征在于：该高滩深槽水库坝前恢复库容的挖槽设计包括河道主槽，沿所述的河道主槽方向，在河道主槽外的高滩上平行设置挖槽，所述的挖槽平行于河道主槽的直线方向，在垂直于挖槽的方向平行设置用于向挖槽引水的引水槽，所述的引水槽将河道主槽和各个挖槽相连通；其设计方法，包括如下步骤：/n步骤1，枯水期时，在河道主槽外，宽度为B

【技术特征摘要】
1.一种高滩深槽水库坝前恢复库容的挖槽设计方法，其特征在于：该高滩深槽水库坝前恢复库容的挖槽设计包括河道主槽，沿所述的河道主槽方向，在河道主槽外的高滩上平行设置挖槽，所述的挖槽平行于河道主槽的直线方向，在垂直于挖槽的方向平行设置用于向挖槽引水的引水槽，所述的引水槽将河道主槽和各个挖槽相连通；其设计方法，包括如下步骤：
步骤1，枯水期时，在河道主槽外，宽度为B滩的高滩上，沿河道主槽方向开挖多条宽度为B槽的挖槽，挖槽平行分布在整个高滩上；
步骤2，记每条挖槽长为Li,i＝1，2，3，...，j，其中，i为挖槽的数目，j为正整数；测量坝前高滩淤积土体试样力学参数，测量得到高滩顶部高程Z和主槽中水位Z0，位于水面线以上的干土层高度记为H干，根据几何关系得到H干＝Z-Z0，位于水面线以下的湿土层高度记为H湿，根据几何关系得到H湿＝H0-H干；
步骤3，确定设计挖槽深度H0；
步骤4，两条挖槽的间距B1＝2B0，B0为挖槽进水后造成一侧土体坍塌的宽度；
步骤5，确定挖槽内的最优比降J0；
步骤6，在垂直于挖槽的方向开挖k条用于向挖槽引水的引水槽，引水槽长L引＝B滩，引水槽宽B引＝B槽，引水槽深度与挖槽深度相同，均为H0，相邻的引水槽之间的间距为B2，引水槽内比降为J，开挖的引水槽和挖槽相互垂直，成规则网状；
步骤7，在汛前正常蓄水期，水位抬升，河道主槽内的水漫过引水槽底部，水由河道主槽进入引水槽，再由引水槽流入挖槽，挖槽两侧土体在垂向上根据土体性质划分为干土、湿土两部分；
步骤8，汛期将坝前水位迅速降至汛限水位，挖槽和引...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴腾，叶圣南，秦杰，冯兴国，王瑞彩，郭润卓，白驹，刘旖萱，冷晴，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32