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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α 94

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