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稳定河宽在白家河秦州段堤防治理中的分析与应用

2021-08-23陈超博

科技创新与应用 2021年22期

陈超博

(天水市水利水电勘测设计研究院有限公司,甘肃 天水741000)

1 项目区概况

天水市秦州区白家河属长江流域嘉陵江水系永宁河上游干流,主流发源于秦州区娘娘坝镇大山坝,海拔1966m,流域面积2162km2,主流长111.8km,上下游落差820m,河床平均比降1/93,流域下垫面多为石山林,植被良好。白家河流经柳林、娘娘坝、李子园等乡(村),于麦积区马家坪附近汇入徽县境内。

本次工程位于白家河干流及部分支流上。流域多年平均气温在7-12℃之间,年均降水量531mm,多年平均蒸发量为1290.5mm,日照时数2032.1h,无霜期150-230d,最大风速21m/s,最大冻土深度61cm。

2 河道稳定分析

2.1 造床流量

所谓造床流量,是指其造床作用与多年流量过程的综合造床作用相当的某一种流量。这种流量对塑造河床形态所起的作用最大,它不等于最大洪水流量,因为尽管最大洪水流量的造床作用剧烈,但时间较短,所起的造床作用并不是最大;它又不等于枯水流量,因为尽管枯水流量作用时间较长,但流量较小,所起的造床作用也不是最大。因此,造床流量是一个比较大而又并非最大的洪水流量。

在实际工作中人们往往用平滩流量来代替造床流量。这一方法概念清楚,方法简易,因而应用较广泛。钱宁在《河床演变学》一书中提出,造床流量约相当于1.5年(P=66.7%)一遇的洪水流量,本次造床流量的确定根据治理段河道流域特征、基本资料情况及河道的实测断面采用2年一遇洪水设计洪峰流量法确定工程区造床流量。

2.2 河床稳定分析

河床在纵深方向的稳定性主要决定于泥沙抗拒运动的摩阻力与水流作用于泥沙的拖拽力的对比,根据河床物质的粒径特征及河床的深泓线纵坡坡降,纵向稳定系数φh按下式计算:

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