河流動力學(xué)實習(xí)報告

1實習(xí)時間、地點時間：2011年6月25日地點：桂林興安靈渠2實習(xí)內(nèi)容2.1實習(xí)地（湘江靈渠段）自然地理概況2.1.1地形地貌靈渠位于廣西壯族自治區(qū)東北部興安縣境內(nèi)，是溝通長江水系和珠江水系的一條運河、也是聯(lián)結(jié)湘江和漓江的運河。靈渠附近地貌類型多樣，有氣勢雄偉的越城嶺花崗巖地貌，有瑰麗清秀的嚴(yán)關(guān)峰林谷地，也有風(fēng)景綺麗的湘江河谷平原等等。其主要地貌類型有：1）侵蝕構(gòu)造中山地形；2）峰林谷地；3）峰叢洼地；4）峰丘洼地；5）低山丘陵；6）河谷平原。而靈渠的地理位置正好是位于泥盆系石炭巖的低谷上，有利于其開鑿。2.1.2地質(zhì)條件靈渠開鑿所處的巖層主要是泥盆系、石炭系和第四系。泥盆系下統(tǒng)為砂巖及頁巖，中統(tǒng)下部為郁江組砂巖，上部為東崗嶺組石灰?guī)r，上統(tǒng)為融縣組淺灰色質(zhì)純厚層塊狀石灰?guī)r，融縣組在渠道范圍內(nèi)分布的喀斯特地形最廣。石炭系僅見其下統(tǒng)巖關(guān)組和大擴(kuò)組，是一套砂頁巖為主夾石灰?guī)r、泥灰?guī)r，分布在湘漓兩江的分水嶺上，形成低山丘陵。第四系主要分布在湘江兩岸階地上，為上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)的砂及礫石粘土、亞粘土。從地質(zhì)構(gòu)造上看，靈渠座落在拓園向斜與東山背斜兩個褶皺帶上，其西以靈川大斷層為界。2.1.3氣候條件靈渠境內(nèi)屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，氣候溫和，雨量充沛。境內(nèi)與靈渠直接相關(guān)的是湘江上游的海洋河和漓江支流靈河。靈河位于桂北大暴雨區(qū)內(nèi)緣，多年平均年降水量1900?2200rnrn，天然年徑流量3.68億m3，折合徑流深1369mm，徑流系數(shù)0.65,在桂北徑流高值區(qū)內(nèi)。海洋河流域位桂北暴雨區(qū)北側(cè)，年降水量1700?1800mm，天然年徑流量5.80億m3，折合徑流深980mrn，徑流系數(shù)0.56,是一個低值區(qū)。其降雨類型以鋒面雨為主，低渦及其他天氣系統(tǒng)降雨次之。該境內(nèi)年平均氣溫17.8r，氣候溫和，適合于人休閑居住。2.2湘江靈渠段含沙水流概況靈渠上游的桂江含沙量較少，平均年含沙量為0.134公斤每立方米，但在汛期也可多達(dá)0.315公斤每立方米，年輸沙量為265萬噸。靈渠渠首的設(shè)計是與天然來水量相適應(yīng)的，根據(jù)南北渠合計約18立方米每秒的過水能力，以1953年至1980年來看，其年平均流量為17.33m3/s，四五六七四個月不僅可以充分保證通航，而且大部分時間天平頂還要溢流，三八兩個月，則用陡門稍加控制也可順利通航。其余各月，用陡門蓄水調(diào)整，通航也無問題，只是航行時間要拖長。2.3現(xiàn)階段開發(fā)利用情況靈渠自秦代開鑿以來二千年多來，對我國的政治統(tǒng)一、經(jīng)濟(jì)往來、文化交流和邊防鞏固都有極其重要的意義，在京廣、湘桂兩鐵路建成通車之前，一直如此。此外靈渠還有灌溉效益，興安附近因此而成為經(jīng)齊較為發(fā)達(dá)的地區(qū)。興安縣城則因靈渠擴(kuò)而變得繁榮而優(yōu)美，居民則有了得天獨厚的取水條件。因此，靈渠又是一個以航運為主的綜合利用的水利工程。新中國成立后，組織了修復(fù)靈渠的工程，基本按古工程的原面貌重建。目前靈渠是興安縣上萬居民的供水水源，也是灌溉水源，而其秀麗的風(fēng)光，再加上古工程的點綴，已成為越來越吸引游人的風(fēng)景區(qū)，每年都有大批中外游人來觀賞桂林以外的山水和在世界上久享盛名的古老而充滿科學(xué)內(nèi)容的靈渠工程，靈渠風(fēng)光的旅游事業(yè)可謂正方興未。2.4靈渠河流的演變2.4.1靈渠開鑿前后河流水系、泥沙、水流情勢的影響開鑿靈渠后，由于大小太平以及鏵嘴起到了大壩的作用，把海洋河的水位提高，河面比降降低，水流速度也相應(yīng)的減小，攜沙能力降低，導(dǎo)致從海洋河上游的泥沙在壩前沉降。得益于海洋河泥沙較少，并且有鏵嘴和人字型大小天平的分流作用，將海洋河的大部分泥沙都導(dǎo)入了南北渠并流到下游。但是泥沙還是有淤積，是因為歷代的清於以及洪水的作用使得航道得以暢通。秦堤前半段在靈渠和湘江故道之間，后半段在渠與低下的田地之間，起著約攔渠水不走泄的作用。如其遭到破壞，就會導(dǎo)致泥沙進(jìn)入渠內(nèi)，從而增加水流的含沙量。2.4.2對南北渠中水流情勢、水流形態(tài)、河流泥沙情況進(jìn)行分析討論靈渠首向左過南陡為南渠，從鏵嘴到靈渠入漓江上游的大溶江口共33.4公里。按渠道性質(zhì)，可以分為三段。第一段即從分水塘到與漓江支流始安水相接處，為人工渠道，流域面積較小，水量甚微，時有時無；第二段即從始安水入口到靈渠與清水河匯合處，因其河道窄小，開鑿靈渠時要擴(kuò)寬和加深，所以屬半人工渠道；第三段是從清水河口到靈渠入大溶江口，是屬于人工整治過的自然河道，為靈渠的最大支流，會流后漸具天然河道形態(tài)，但也有淺灘和礁石。靈渠渠首向右過陡為北渠，為人工所開，最后仍匯入湘江中，為平緩水面比降，渠道多彎曲，全長3.5公里，而直線距離只有不到三分之二，為節(jié)制用水，用陡門控制。因此渠中流速減小，泥沙沉積相對增大，今后可能導(dǎo)致河床抬升。3結(jié)尾靈渠是世界上最古老的通航運河之一，其設(shè)計藝術(shù)和科技含量堪與同是秦代修建的長城相媲美，而它的歷史意義及其功能也是不可忽略的，它溝通了湘漓兩江，進(jìn)而間接了長江與珠江水系，對于進(jìn)嶺南經(jīng)濟(jì)、社會與文化的發(fā)展，都發(fā)揮了巨大作用，是我們祖國的瑰寶，是值得我們炎黃子孫永遠(yuǎn)驕傲自豪的偉大工程建筑。參考文獻(xiàn)：[1]鄭連第.靈渠工程及其演進(jìn)[J].廣西水利水電.1985(3)[2]宗鳳書.靈渠地質(zhì)地貌初步研究[J].中國巖溶.1990(1):8