浅谈泥沙颗粒分析成果对水利工程的影响

张莉 惠丰

摘 要： 当前随着我国社会的不断发展，水利工程的建设规模在逐渐扩大。但是，在大量水利工程投入建设的过程中，泥沙的危害越来越严重。目前我国的科学技术水平在不断的提升，因此对于泥沙的研究更加深入，尤其是针对泥沙颗粒的分析取得了较好的成果，泥沙颗粒分析成果不仅能够对水利工程的建设质量产生一定的影响，还能够降低泥沙的危害程度，所以，负责水利工程管理的工作人员，要重视对泥沙颗粒分析成果的研究，保障能够通过分析相应的成果，提高水利工程在管理和建设过程中的工作质量，进而保障我国国民能够更好的应用水利工程。

关键词： 泥沙颗粒;分析成果;水利工程

【中图分类号】TV148+.5 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.34.257

引言：由于现阶段我国自然界中的河流经常会携带泥沙，在針对河流的泥沙进行研究的过程中，其不仅具有时间长、范围广的特点，还和人们的日常生活息息相关，所以对河流中的泥沙情况进行相应的分析，能够对人们日常生活产生重要的意义。在河流泥沙分析成果的应用过程中，不仅可以保障通过其颗粒直径大小的分析为工程建设提供相应的建筑原材料，还可以利用较细颗粒，提高农田的肥力，降低泥沙在河流中的危害，防止其造成河道堵塞问题。

1 泥沙颗粒的分析方法探究

目前在针对泥沙颗粒进行研究的过程中，其主要研究内容有以下几个，首先对泥沙的含量进行相应的研究，如果河流中泥沙的含量过高，不仅会影响河流的水流速率，还会导致河流出现堵塞淤积的问题，所以必须要对泥沙的含量进行测量和分析，测量仪器在选择的过程中必须要保证符合后期泥沙含量的检测要求，并且要具有相关管理部门的检测认证。然后是需要对泥沙颗粒的具体集配情况进行相应的分析，不同直径的泥沙颗粒会产生不同的影响，在检测过程中也需要使用不同的仪器，对于普通等级的泥沙颗粒来说，一般会使用激光分析仪进行检测。最后是要对泥沙的具体组成成分进行分析，一般会使用特定的检测方法及检测仪器，进而保证能够明确泥沙颗粒中的所有矿物质组成成分及各个组分所占比例。

2 泥沙颗粒分析成果的作用分析

2.1 泥沙颗粒分析成果对水库淤积的作用分析

泥沙颗粒分析成果的应用具有非常重要的作用，其主要体现在以下几个方面，第1个方面是通过对泥沙颗粒分析相关资料进行，探究可以对水库预计情况的分析，进行相应的改善，并且对出库预计情况的提前预处理工作，提供相应的理论基础数据。在进行水库规划和设计的过程中，不仅要准确地计算出进入水库的泥沙量和输出水库的泥沙量，还要明确进入水库泥沙量的具体颗粒直径及等级，在针对颗粒的直径进行分类的过程中，要保证能够提高检测结果。

以三峡工程为例，进行相应的分析，自三峡工程建设运行以来泥沙问题日益严重，所以针对三峡工程中的泥沙问题进行了长期的研究，为了防止三峡工程在运行过程中出现瘀积问题，对于泥沙进行研究具有非常重要的作用，所以在2003年三峡工程投入建设使用以后，已经实现了在设计过程中的防洪、发电及航运目标，但是随着水垢使用时间的不断延长，在水库中淤积的泥沙量也在逐渐增加，这种发展形势对三峡工程的应用效率提升造成了严重的影响。目前大部分研究学者认为，悬浮的泥沙会发生絮凝现象，对于直径可以小于0.032毫米的泥沙颗粒来说，其发生絮凝现象概率较大，而对于直径大于0.032毫米的泥沙颗粒来说，则不会出现絮凝现象，三峡大坝在水流入库的过程中，泥沙直径的颗粒小于0.032毫米，而且占有的比例相对较大，所以在水流时出现泥沙絮凝的现象严重。通过相关实验可以表明，在水流速度逐渐减小的情况下，会增加泥沙的沉积强度，因此必须要保证水流速度能够大于40厘米每秒，并且对于颗粒相对较细的泥沙来说，不会出现絮凝和沉降现象。

2.2 泥沙颗粒对水力机械产生的影响分析

泥沙颗粒的分析成果不仅会对水库淤积现象产生一定的影响，还会对水利机械设备造成一定的影响，随着水电站的长期运行和使用，水轮机会出现严重的磨损现象，所以为了保证能够提高水轮机的使用寿命和使用效率，必须要根据泥沙颗粒的具体情况对水轮机的磨损现象进行相应的分析，进而保证通过对泥沙颗粒分析成果的研究，提高水利机械的使用效率。目前泥沙颗粒对水力机械设备产生的破损影响主要体现在两个方面，第1个方面是，由于泥沙会对过流的部分产生垂直的撞击，所以具有较大动能的泥沙颗粒将会冲击水利设备的表面，同时，相关机械设备材料在和泥沙颗粒进行接触的过程中会产生弹性形变，如果其发生的应力过大将会导致水利机械设备的表面出现塑性形变问题，进而影响了水力机械设备的使用性能和使用寿命。另外在泥沙颗粒还会对水利机械设备中的过流部件产生切削作用，由于泥沙颗粒的动能相对较大，而且泥沙颗粒的硬度较高，所以直径较大的泥沙颗粒会在某一个角度上对金属表面产生冲击和切削作用，进而保证金属表面的保护层被切削掉，降低了水轮机的使用寿命。

最后是造成水力机械设备磨损严重的因素和泥沙的具体组成成分有关，通过相应的电子设备进行检测，并且对三峡大坝工程中的水轮机的泥沙颗粒进行相应的分析可以表明很多泥沙颗粒具有明显的棱角，因此，在针对水利机械设备进行观察的过程中，会对机械设备的表面造成一定的破坏，同时大部分泥沙颗粒中会含有35%—40%的石英及长石物质，在长期不断流动的状况下，其含量也在逐渐增加，通过对其物理指标进行分析，因为泥沙中的石英和长石的硬度，大于所使用的水轮机材料中的硬度，所以泥沙的组成成分也会对水利机械的使用产生严重的影响，并且造成水泥机械设备的磨损严重。

结束语：综上所述，现阶段在我国水利工程建设过程中必须要对泥沙的颗粒进行相应的分析，并且利用相应的分析结果，对水利工程的设计流程及建设流程进行相应的改善，保障我国水利工程的建设能够为国民创造更多的经济价值。

参考文献

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