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第1章 绪论1

1.1 沉沙池的用途1

1.2 沉沙池设计基本资料1

1.2.1 地形资料1

1.2.2 工程地质及水文地质资料2

1.2.3 水文资料2

1.2.4 泥沙资料2

1.2.5 沉沙池引水口处河流污物调查研究3

1.2.6 气象资料3

1.2.7 其他相关专业资料3

1.3 入池设计含沙量及颗粒级配选用4

1.4 沉沙池的设置条件及泥沙沉降设计标准6

1.4.1 水利工程沉沙池设置条件及泥沙沉降设计标准6

1.4.2 河流引水式水电站沉沙池设置条件及泥沙沉降设计标准18

1.4.3 大于等于设计最小沉降率粒径的泥沙沉降率21

1.5 沉沙池设计内容和步骤21

1.6 术语、主要符号23

1.6.1 术语23

1.6.2 主要符号24

第2章 沉沙池类型和布置26

2.1 沉沙池类型26

2.1.1 水力冲洗式沉沙池26

2.1.2 条渠类沉沙池27

2.2 沉沙池布置28

2.2.1 连续冲洗式沉沙池28

2.2.2 定期冲洗式沉沙池32

2.2.3 定期冲洗式复合型沉沙池37

2.2.4 曲线形连续冲洗式沉沙池44

2.2.5 条渠类沉沙池47

第3章 沉沙池工作段的主要尺寸54

3.1 主要尺寸确定原则54

3.2 连续冲洗式沉沙池工作段主要尺寸54

3.2.1 工作段进口工作深度54

3.2.2 工作宽度55

3.2.3 工作长度56

3.3 定期冲洗式沉沙池工作段主要尺寸56

3.3.1 工作段进口工作深度56

3.3.2 工作段池底纵坡57

3.3.3 池室工作宽度58

3.3.4 池室分厢宽度59

3.3.5 工作段长度60

3.4 复合型沉沙池60

3.5 条渠主要轮廓尺寸61

3.5.1 条渠长度61

3.5.2 条渠水深、流速和宽度61

3.5.3 其他62

3.6 曲线形沉沙池池厢基本尺寸62

第4章 泥沙沉降速度计算64

4.1 关于泥沙沉降速度64

4.2 泥沙沉降速度计算65

4.2.1 张瑞瑾公式65

4.2.2 冈恰洛夫公式65

4.2.3 沙玉清公式66

4.2.4 河流泥沙颗粒分析规程及SL269—2001推荐公式67

4.3 含沙量对沉速的影响68

4.4 粒径级划分和平均沉速计算71

第5章 沉沙池泥沙沉降计算72

5.1 概述72

5.2 准静水沉降法73

5.2.1 基本公式73

5.2.2 沉降率计算77

5.2.3 关于K值的讨论78

5.3 沉降概率法79

5.3.1 计算公式79

5.3.2 问题讨论82

5.4 二度流超饱和输沙法83

5.4.1 扩散方程及沉降率计算83

5.4.2 问题讨论84

5.5 一度流超饱和输沙法85

5.5.1 基本计算公式85

5.5.2 池段分组泥沙沉降率计算87

5.5.3 问题讨论88

5.5.4 关于沉沙池水流挟沙力88

5.5.5 恢复饱和系数α94

5.6 准静水沉降法和一度流超饱和输沙法对比100

5.6.1 准静水沉降法公式的演变100

5.6.2 一度流超饱和输沙法公式的演变101

5.6.3 结论102

5.7 定期冲洗式沉沙池溢流堰出池含沙量计算102

5.7.1 定期冲洗式沉沙池运行特点102

5.7.2 悬移质泥沙的垂线分布103

5.7.3 吸出高度及出池含沙量计算105

5.8 曲线形沉沙池澄清度和澄清量的计算110

5.8.1 各种泥沙粒径的澄清度（百分比）110

5.8.2 各种泥沙粒径的澄清量111

5.8.3 总澄清量和总澄清度111

5.8.4 池厢首段大粒径泥沙不淤的验算111

第6章 沉降率和淤积计算113

6.1 沉沙池水面线计算113

6.1.1 水面线计算113

6.1.2 关于沉沙池的糙率系数115

6.2 沉降率计算116

6.2.1 池段分组沉降率116

6.2.2 工作段分组沉降率117

6.2.3 大于某粒径级泥沙沉降率及某粒径组的沉降百分数118

6.3 恢复饱和系数的应用119

6.3.1 处理悬移质泥沙粒径d<0.25mm的沉沙池120

6.3.2 处理悬移质泥沙粒径d>0.25mm的沉沙池120

6.4 淤积计算121

6.4.1 按定床计算冲洗周期和淤沙体积121

6.4.2 按动床计算冲洗周期和淤沙体积122

6.4.3 条渠沉沙池的淤积计算125

6.4.4 动床床面计算127

第7章 沉沙池冲洗计算129

7.1 水利工程定期冲洗式沉沙池冲洗计算129

7.1.1 淤积形态和冲洗阶段129

7.1.2 泄空冲洗130

7.1.3 溯源冲洗135

7.1.4 沿程冲洗计算136

7.1.5 冲洗总耗水量和总历时137

7.2 水电站连续冲洗式沉沙池冲洗计算139

7.2.1 冲沙流速计算139

7.2.2 沿廊道长度的水头变化140

7.2.3 支廊道沿长度方向的截面积140

7.2.4 支廊道进沙孔断面面积141

7.3 水电站定期冲洗式沉沙池冲洗计算141

7.3.1 无压排沙冲沙临界流速及单宽流量141

7.3.2 无压排沙冲沙历时142

第8章 运行设计和观测143

8.1 运行设计143

8.1.1 运行设计的基本要求143

8.1.2 定期冲洗式沉沙池运行144

8.1.3 连续冲洗式沉沙池运行145

8.1.4 条渠沉沙池运行146

8.2 原型观测和安全监测设计147

8.2.1 原型观测和安全监测设计的目的147

8.2.2 原型观测和安全监测内容147

8.2.3 原型观测和安全监测的要求148

第9章 工程实例151

9.1 大禹渡灌溉抽水站沉沙池151

9.1.1 沉沙池布置151

9.1.2 运用情况153

9.2 南桠河三级电站沉沙池154

9.2.1 沉沙池布置154

9.2.2 运用情况157

9.3 引黄济青城市供水沉沙池157

9.3.1 引水口位置选择157

9.3.2 水沙引用调度159

9.3.3 泥沙处理设计159

9.3.4 沉沙池工程布局160

9.3.5 主要水沙设计指标和实测数值161

9.4 禹门口工农业供水沉沙池162

9.4.1 沉沙池布置162

9.4.2 试验和运用效率164

9.5 羊卓雍湖抽水蓄能电站沉沙池165

9.5.1 上游连接段166

9.5.2 工作段168

9.5.3 下游连接段168

9.5.4 冲排沙系统168

9.6 部分已建沉沙池工程主要技术参数168

9.7 讨论与期望177

附录A 沉降、冲洗计算算例179

A.1 基本资料179

A.1.1 设计流量179

A.1.2 设计水位179

A.1.3 设计泥沙粒径179

A.2 设计标准180

A.3 主要布置尺寸180

A.4 泥沙沉速计算181

A.5 泥沙沉降计算182

A.5.1 第1时段水力计算成果182

A.5.2 第1时段泥沙沉降计算182

A.5.3 第2时段及其以后各时段计算186

A.5.4 综合成果186

A.5.5 入池、出池及淤积级配曲线186

A.6 冲洗计算192

附录B 沉降计算程序框图194

B.1 程序功能194

B.2 子程序说明194

B.3 沉降计算程序框图195

参考文献196