靳子璇

（新疆水利水电勘测设计研究院试验研究所，新疆 昌吉 831100）

1 工程概况

新疆克孜尔水库是一座多功能的水利枢纽工程，兼顾防洪、灌溉、发电等。流域主要来源是上游冰川性融水与降水，入库水沙年际变化不大，年内分布不均。入库干流穆扎提河上游来沙较细，为粉土和沙组合而成，小于0.007 mm的细粉土约占十分之一，介于0.007 mm和0.05 mm之间的粗粉土约占七成，0.05 mm＜d＜0.5 mm的中、细沙占16.5%；小于0.007 mm的细粉土和介于0.007 mm和0.05 mm之间的粗粉土在支流黑孜河上游来沙中占主要成分，较干流来沙更细，故在相同的条件下，单位体积水流含沙量更大，水流浓度更高。

2 异重流运动特性

上游含沙浑水涌入库区高水位库段，因来水与库区清水浓度不同，质量体积比不同，来水在重力作用下沉入清水以下，沿库底前行。来水进入清水的位置可在水面上看到清、混水的分界线，此分界线即类似于明流中缓流向急流变化的临界面[1-2]。

采用范家骅公式[3]，来判别异重流是否产生：

式（1）、（2）中：Fr′-修正弗汝德数；

v0——潜入点的流速，m/s；

ηg——重力修正系数；

h0——潜入点的水深，m；

g′——有效重力加速度，m/s2；

Q——潜入点流量，m3/s；

B——潜入点宽度，m；

q0——潜入点单宽流量，m3/（s·m）；

g——重力加速度，m/s2。

芦田和男就异重流的潜入点水深h0与单宽流量q的关系，通过假定静压力和v为常数得出[4]，公式如下：

式中：q——单流量，m3/（s·m）；

J——河床比降，‰。

武汉大学水利学院总结的明渠挟沙能力公式：

式中：K、m——经验系数、经验指数；

h——计算点水深；

v——流速，（v=C；C—谢才系数，C=，λ—沿程阻力系数）；

ω0——单颗泥沙沉降速度，而异重流运动中泥沙为群体式沉降，用ωs表示；……