近年来,在多沙河流上引水,常遇到灌区渠道泥沙淤积严重的问题,应对这一问题的主要措施是设置沉沙池,但是目前适合修建沉沙池的低洼地已使用殆尽,亟需寻求一种新途径来解决渠道泥沙淤积问题。本文通过自行设计实验装置推出一种称为“排沙渠道”的排沙设施,该装置主要由弯道、悬板、窄缝以及旋流池构成,能有效排除引水渠道内粗颗粒泥沙,应用前景十分广阔。本文采用模型试验的手段,研究窄缝和悬板对弯道水沙运动的影响,分析不同结构形式的排沙渠道的排沙效果,确定排沙渠道的最优结构化组合形式,其主要研究内容和相关结论如下:(1)通过观察渠道底部的泥沙淤积情况可以发现:进水渠段泥沙淤积明显,而弯道段和出水渠段只有少量泥沙淤积,说明排沙渠道泥沙处理效果明显,能有效降低弯道和下游水体中泥沙含量;(2)通过物理模型试验,依次研究悬板高度、流量大小、水位以及泥沙粒径对排沙效果的影响。实验结果表明:本实验中增加流量或增设悬板能够有效优化装置的排沙效果;水位对改善排沙效果深受流量及悬板因素的影响;本实验设计中减少泥沙粒径范围排沙率降低明显,细颗粒泥沙在本实验装置中不易被排出渠道。(3)在输沙廊道下游增设一个旋流池对排沙渠道进行结构优化。实验结果表明:耗水率由最初的32%左右降至6%左右,旋流池对本实验装置的优化效果明显,能够对窄缝出来的含沙水流进行二次浓缩与处理。(4)通过粒径级配试验,试验结果表明:本排沙渠道处理后的含沙水体中粒径小于0.08mm的泥沙约占80%,粒径小于0.10mm达99%。排沙渠道能够有效去除水体中的粗颗粒泥沙,缓解渠道淤积以及渠道输水压力。图27 表10 参考文献92