多泥沙河流防洪水库泄洪排沙规模研究
——以陕西省王瑶水库为例

郭世兴，王 健，吕 莎

(陕西省水利电力勘测设计研究院，陕西西安710001)

1 研究背景

河流上修建水库，都有泥沙淤积问题，控制泥沙淤积是水库运行的主要矛盾。合理的运行方式是获得良好排沙效果的重要途径，而水库泄流规模的大小又是获得良好排沙效果的先决条件[1]。目前对水库泄流能力研究多集中在低含沙水流或清水试验。高含沙水流由于含沙量高和粘性颗粒的存在，使浑水发生絮凝，水流由中、低含沙量的牛顿流体变为宾汉流体，产生宾汉极限切应力，水流粘性系数也发生改变[2]。通过对张瑞瑾低含沙水流挟沙力公式的修正，韩其为[3]、张红武[4]、张红艺[5]等引入宾汉切应力，考虑不同影响因子建立各自的高含沙水流挟沙力公式。

黄科院[6]采用浑水试验分析形成宾汉体临界含沙量为81 kg/m3，形成一相流的临界含沙量为300 kg/m3，且颗粒越细，宾汉体极限切应力越大[7]。多泥沙河流汛期泄洪由于含沙量对粘滞性和摩阻系数的影响，按清水试验确定的堰流流量系数偏大，计算泄流量偏高。陈上群[8]通过高含沙宾汉体流变方程分析，孔流浑水流量系数大于清水流量系数，按清水流量模数偏于安全。文献[9]在中表孔泄流试验及三门峡泄流[1]验证了相同水位浑水流量偏小。泄流能力方面，文献[10-12]分析不同供水水库的泄流规模，提出水库对应各级特征水位要求的泄流规模。对于多泥沙河流上的防洪水库，需要按照防洪调度规则滞蓄天然洪水来削减洪峰和错峰，洪峰过后在满足下游安全前提下，尽快下泄所蓄洪水，则水库要有一定的泄洪排沙规模。……