三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量

李文杰; 张凌越; 杨胜发; 杨威; 肖毅; 付旭辉

doi:10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.008

高级搜索

全国中文核心期刊
中国科技核心期刊
美国工程索引（EI）收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量

李文杰, 张凌越, 杨胜发, 杨威, 肖毅, 付旭辉

文章导航 > 水科学进展 > 2019 > 30(1): 76-83

李文杰, 张凌越, 杨胜发, 杨威, 肖毅, 付旭辉. 三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量[J]. 水科学进展, 2019, 30(1): 76-83. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.008

引用本文:

李文杰, 张凌越, 杨胜发, 杨威, 肖毅, 付旭辉. 三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量[J]. 水科学进展, 2019, 30(1): 76-83. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.008

LI Wenjie, ZHANG Lingyue, YANG Shengfa, YANG Wei, XIAO Yi, FU Xuhui. Field measurements of the critical conditions of sediment flocculation in the Three Gorges Reservoir[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(1): 76-83. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.008

Citation:

LI Wenjie, ZHANG Lingyue, YANG Shengfa, YANG Wei, XIAO Yi, FU Xuhui. Field measurements of the critical conditions of sediment flocculation in the Three Gorges Reservoir[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(1): 76-83. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.008

三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.008

1.
重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心, 重庆 400074;
2.
重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室, 重庆 400074

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51679019）；国家重点研发计划资助项目（2016YFC0402103）

详细信息

作者简介:
李文杰(1984-),男,河北卢龙人,教授,博士,主要从事水沙运动基础理论、航道治理及航运规划研究。E-mail:li_wj1984@163.com

中图分类号: TV145.3

Field measurements of the critical conditions of sediment flocculation in the Three Gorges Reservoir

1.
National Inland Waterway Regulation Engineering Research Center, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China;
2.
Key Laboratory of Ministry of Education for Hydraulic and Water Transport Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China

摘要: 三峡库区絮凝现象是细颗粒泥沙淤积的重要原因，泥沙絮凝临界条件对三峡库区泥沙淤积规律和模拟具有重要意义。在三峡库区忠县和奉节河段开展泥沙絮凝的现场测量，基于声学多普勒流速仪（Acoustic Doppler Velocimeter，ADV）和泥沙采样测得同步的瞬时流速和含沙量，通过泥沙扩散理论反算现场泥沙沉速及絮团粒径，得到了三峡库区泥沙絮凝度及其与粒径、流速和含沙量的关系。结果表明：库区细颗粒泥沙发生絮凝，且多为中轻度絮凝，重度絮凝较少；库区泥沙絮凝的临界粒径约为0.018 mm，临界流速约为0.7 m/s，临界含沙量约为0.8 kg/m³。研究结果可为三峡库区泥沙的运动规律以及泥沙淤积模拟等提供一定的理论支撑。
- 絮凝度 /
- 泥沙粒径 /
- 含沙量 /
- 三峡库区
Abstract: Flocculation is the primary cause of fine sediment deposition in the Three Gorges Reservoir (TGR),and the critical conditions of flocculation is of great significance to the law and simulation of the sedimentation in the TGR. Field measurements of sediment flocculation were carried out at the Zhongxian and Fengjie reaches in the TGR during the flood season. Based on the acoustic backscatter intensity from ADV and sediment sampling,the instantaneous flow velocities and sediment concentrations were measured synchronously. The sediment settling velocities and floc sizes were calculated using the sediment diffusion theory. The relationships between flocculation degree and particle size,flow velocity and sediment concentration were obtained,respectively. Results show that the sediment flocs are mostly in the region of middle and light flocculation,but less in the region of heavy flocculation. The critical particle size of the sediment flocs is about 0.018 mm,the critical flow velocity is about 0.7 m/s,and the critical sediment concentration is about 0.8 kg/m³. This research can provide theoretical supports for the basic law of sediment transport and simulation of sedimentation in the TGR.
- flocculation /
- sediment grain diameter /
- sediment concentration /
- Three Gorges Reservoir

[1]	王永强, 胡春宏, 张鹏, 杨胜发, 胡江, 李文杰. 三峡库区黄花城河段环流结构与涡尺度特征初探 . 水科学进展, 2022, 33(2): 253-263. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2022.02.009
[2]	张帮稳, 吴保生, 章若茵. 三峡库区汛期洪峰和沙峰异步运动特性的三维数值模拟 . 水科学进展, 2021, 32(3): 408-417. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.03.009
[3]	祖波, 王军, 李振亮, 李旺. 三峡库区黏性泥沙在紊动剪切作用下的絮凝试验研究 . 水科学进展, 2018, 29(2): 196-203. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.02.006
[4]	吉祖稳, 胡春宏. 复式河道滩槽交互区水沙运动机理 . 水科学进展, 2017, 28(3): 321-328. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.001
[5]	张敏, 黄河清, 张晓华. 黄河下游漫滩洪水冲淤规律 . 水科学进展, 2016, 27(2): 165-175. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.001
[6]	李文杰, 李娜, 杨胜发, 王涛. 基于挟沙力的三峡水库泥沙淤积形态分析 . 水科学进展, 2016, 27(5): 726-734. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.05.010
[7]	李文杰, 杨胜发, 付旭辉, 肖毅. 三峡水库运行初期的泥沙淤积特点 . 水科学进展, 2015, 26(5): 676-685. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.009
[8]	陈斌, 刘健, 高飞. 莱州湾悬沙输运机制研究 . 水科学进展, 2015, 26(6): 857-866. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.06.012
[9]	刘窑军, 王天巍, 蔡崇法, 李朝霞, 李珩. 三峡库区低等级土质道路侵蚀研究 . 水科学进展, 2015, 26(2): 169-177. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.003
[10]	和继军, 宫辉力, 李小娟, 蔡强国. 细沟形成对坡面产流产沙过程的影响 . 水科学进展, 2014, 25(1): 90-97.
[11]	冯镜洁, 李然, 唐春燕, 雍晓东. 含沙量对过饱和总溶解气体释放过程影响分析 . 水科学进展, 2012, 23(5): 702-708. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.012
[12]	曹琳, 吉芳英, 林茂, 黎司, 王图锦. 三峡库区消落区表层沉积物磷吸附特征 . 水科学进展, 2011, 22(1): 89-96.
[13]	韩其为, 陈绪坚, 薛晓春. 不平衡输沙含沙量垂线分布研究 . 水科学进展, 2010, 21(4): 512-523.
[14]	万新宇, 包为民, 王光谦. 基于相似性的多沙水库坝址含沙量预测 . 水科学进展, 2010, 21(1): 36-42.
[15]	潘成忠, 马岚, 上官周平. 含沙量对草地坡面径流泥沙沉积和水力特性的影响 . 水科学进展, 2008, 19(6): 857-862.
[16]	李冬梅, 金同轨, 王和平, 梅胜, 谭万春. 水力紊动条件对泥沙絮体分形结构的影响 . 水科学进展, 2006, 17(3): 402-406.
[17]	许炯心. 含沙量和悬沙粒径变化对长江宜昌-汉口河段年冲淤量的影响 . 水科学进展, 2006, 17(1): 67-73.
[18]	李锦秀, 禹雪中, 幸治国. 三峡库区支流富营养化模型开发研究 . 水科学进展, 2005, 16(6): 777-783.
[19]	周家俞, 陈立, 叶小云, 吴门伍, 黄荣敏. 泥沙影响流速分布规律的试验研究 . 水科学进展, 2005, 16(4): 506-510.
[20]	骆永菊. 三峡库区水环境面临的问题和对策 . 水科学进展, 2004, 15(6): 824-828.

点击查看大图

计量

文章访问数: 227
HTML全文浏览量: 15
PDF下载量: 98
被引次数: 0

三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.008

1. 重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心, 重庆 400074;

2. 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室, 重庆 400074

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51679019）；国家重点研发计划资助项目（2016YFC0402103）

作者简介:
李文杰(1984-),男,河北卢龙人,教授,博士,主要从事水沙运动基础理论、航道治理及航运规划研究。E-mail:li_wj1984@163.com

收稿日期: 2018-05-21
刊出日期: 2019-02-25

中图分类号: TV145.3

关键词:

絮凝度 /

泥沙粒径 /

含沙量 /

三峡库区

摘要: 三峡库区絮凝现象是细颗粒泥沙淤积的重要原因，泥沙絮凝临界条件对三峡库区泥沙淤积规律和模拟具有重要意义。在三峡库区忠县和奉节河段开展泥沙絮凝的现场测量，基于声学多普勒流速仪（Acoustic Doppler Velocimeter，ADV）和泥沙采样测得同步的瞬时流速和含沙量，通过泥沙扩散理论反算现场泥沙沉速及絮团粒径，得到了三峡库区泥沙絮凝度及其与粒径、流速和含沙量的关系。结果表明：库区细颗粒泥沙发生絮凝，且多为中轻度絮凝，重度絮凝较少；库区泥沙絮凝的临界粒径约为0.018 mm，临界流速约为0.7 m/s，临界含沙量约为0.8 kg/m³。研究结果可为三峡库区泥沙的运动规律以及泥沙淤积模拟等提供一定的理论支撑。

English Abstract

Field measurements of the critical conditions of sediment flocculation in the Three Gorges Reservoir

1. National Inland Waterway Regulation Engineering Research Center, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China;

2. Key Laboratory of Ministry of Education for Hydraulic and Water Transport Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China

Received Date: 2018-05-21
Publish Date: 2019-02-25

Keywords:

Abstract: Flocculation is the primary cause of fine sediment deposition in the Three Gorges Reservoir (TGR),and the critical conditions of flocculation is of great significance to the law and simulation of the sedimentation in the TGR. Field measurements of sediment flocculation were carried out at the Zhongxian and Fengjie reaches in the TGR during the flood season. Based on the acoustic backscatter intensity from ADV and sediment sampling,the instantaneous flow velocities and sediment concentrations were measured synchronously. The sediment settling velocities and floc sizes were calculated using the sediment diffusion theory. The relationships between flocculation degree and particle size,flow velocity and sediment concentration were obtained,respectively. Results show that the sediment flocs are mostly in the region of middle and light flocculation,but less in the region of heavy flocculation. The critical particle size of the sediment flocs is about 0.018 mm,the critical flow velocity is about 0.7 m/s,and the critical sediment concentration is about 0.8 kg/m³. This research can provide theoretical supports for the basic law of sediment transport and simulation of sedimentation in the TGR.

李文杰, 张凌越, 杨胜发, 杨威, 肖毅, 付旭辉. 三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量[J]. 水科学进展, 2019, 30(1): 76-83. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.008

引用本文:

李文杰, 张凌越, 杨胜发, 杨威, 肖毅, 付旭辉. 三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量[J]. 水科学进展, 2019, 30(1): 76-83. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.008

Citation:

全文HTML

下载: 全尺寸图片幻灯片

返回文章

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

留言板

三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.008

作者简介: 李文杰(1984-),男,河北卢龙人,教授,博士,主要从事水沙运动基础理论、航道治理及航运规划研究。E-mail:li_wj1984@163.com

Field measurements of the critical conditions of sediment flocculation in the Three Gorges Reservoir

计量

出版历程

三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.008

1. 重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心, 重庆 400074; 2. 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室, 重庆 400074

作者简介: 李文杰(1984-),男,河北卢龙人,教授,博士,主要从事水沙运动基础理论、航道治理及航运规划研究。E-mail:li_wj1984@163.com

English Abstract

Field measurements of the critical conditions of sediment flocculation in the Three Gorges Reservoir

1. National Inland Waterway Regulation Engineering Research Center, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China; 2. Key Laboratory of Ministry of Education for Hydraulic and Water Transport Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China

全文HTML

目录

作者简介:
李文杰(1984-),男,河北卢龙人,教授,博士,主要从事水沙运动基础理论、航道治理及航运规划研究。E-mail:li_wj1984@163.com

1. 重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心, 重庆 400074;

2. 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室, 重庆 400074

作者简介:
李文杰(1984-),男,河北卢龙人,教授,博士,主要从事水沙运动基础理论、航道治理及航运规划研究。E-mail:li_wj1984@163.com

1. National Inland Waterway Regulation Engineering Research Center, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China;

2. Key Laboratory of Ministry of Education for Hydraulic and Water Transport Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China