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文档简介

1、 河流弯道 弯道是河流广泛存在的 一种形态,其形态与演 变密切关系到防洪、水 利开发、航道治理、港 口利用等,是河流动力 学和地貌学的重要研究 对象。 中国河流分布图 河道横向侵蚀与横向变形 河道横向侵蚀是指河沟道与流向垂直的两侧方向的 侵蚀,如河岸崩塌,沟道被冲刷而变宽等现象。 横向变性是指河道在与流向垂直的两侧方向上的 变形,是横向寝室的结果。 导致横向侵蚀的原因: 1.河沟道纵向侵蚀的影响 2.弯曲河段水流的横向冲刷 弯道环流原理弯道环流原理 弯道环流原理,又称弯道 环流水沙分流原理。 水流在弯道段内作曲线运 动所产生的离心力,使表 流指向凹岸,底流指向凸 岸,在断面内形成封闭的 横向环

2、流。此环流与纵向 水流结合在一起,形成顺 主流方向呈螺旋形向前运 动的水流。 图为河流的横向环流 由实际观察可知,在天然河道上,一般弯道部分 占80%90%,所以河道基本上都是弯曲的。河流在 直线河段上的水深、流速、含沙量的分布是比较均 匀的。而在弯道上相反,因离心力的作用,使凹岸 水面雍高凸岸水面降低。这样弯道表层水流由凸岸 流向凹岸,底层水流则有由凹岸流向凸岸,从而形 成横向环流。在凹岸,水流从上向下,且流速较大, 含沙量较小,因受重力的作用,底流中的泥沙便淤 积在凸岸,形成水浅流缓的浅滩。 弯曲河段水流的横向冲刷原理图 弯道环流的作用 l河道整治 l渠首防沙 l限制局部冲淤 l提高排沙建

3、筑物输沙能力 l河道整治:按照河道演变规律,因势利导,调整、稳定 河道主流位置,改善水流、泥沙运动和河床冲淤部位, 以适应防洪、航运、供水、排水等国民经济建设要求的 工程措施。河道整治包括控制和调整河势,裁弯取直, 河道展宽和疏浚等。 l渠首防沙:工程将渠首设立在河流弯道凹岸,使沙随河 流底层水流流向弯道凸岸,泥沙淤积在河流弯道凸岸, 达到渠首防沙。 l限制局部冲淤:离心力的作用,使凹岸水面雍高凸岸水面 降低。在凹岸,水流从上向下,且流速较大,含沙量较小,因 受重力的作用,底流中的泥沙便淤积在凸岸。 弯道环流的应用人工环流 利用工程设施使水流按需要方向产生的横向环流。 这种工程设施能引起水流内

4、部结构的改变,使表层 水流向一侧,底层水流向另一侧,这样即可控制泥 沙运动的方向,从而达到河道整治、渠首防沙、限 制局部冲淤及提高排沙建筑物输沙能力的目的。 人工环流的原理 人工弯道引起弯道环流的防沙排沙设施,最常用的有 人工弯道式取水及曲线形沉沙池(见沉沙池)。侧面排 沙设施是利用水流转弯泄流时形成的横向环流,增加 排沙量。中国两千多年前修建的都江堰渠首(见都江堰 灌区)中的飞沙堰, 就是利用侧向溢流时产生的人工 环流排沙,从而减少渠道进口,即宝瓶口的进沙量。 人工环流的应用 都江堰都江堰飞沙渠飞沙渠 人工环流的设施 人工弯道:在河道内或岸边上修建人工弯道,使之产 生横向环流,以减少入渠泥沙的取水方式。 侧向排沙设施:是水利设施为实现清浑分流,排浑蓄清, 把上游的浑水引入排沙渠,将泥沙排到下游,解决

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