水库排沙清淤是多泥沙河流水库运行过程中的重要环节,如何通过合理的泥沙处理措施和排沙清淤方式减少水库泥沙淤积,减缓库容淤积,特别在黄河的治理开发中是一项迫切需要解决的问题。针对提出的新型排沙方式:前伸式排沙管道排沙方式和水力─机械一体化的排沙模式,本文基于模型试验,对管道排沙特性进行了分析研究。主要的研究内容和结论如下:(1)在已建小浪底排沙洞水工模型的基础上,利用模型沙对小浪底排沙洞一体化的排沙模式进行模型试验,研究不同的水力条件、不同管径的输沙管道的排沙效率和排沙量,对试验结果进行分析,得到了管道排出的浑水含沙量与水位,管道直径,管道长度的无量纲关系图,为一体化排沙模式管道的选择提供参考的依据。(2)为了进一步研究管道排沙效率,从郑州花园口运来黄河原型沙,研究不同管径、不同管道进口形式的管道排沙效率,得到不同水力条件下,管道输沙的最大含沙量关系图,最大含沙量达到了415.80 kg/m~3。(3)基于模型试验结果,初步计算小浪底管道排沙方式的水力特性,计算不同管径、不同水头作用下,管道输沙的输沙距离和输沙量,为小浪底水库管道排沙模式提供参考。(4)在青铜峡水库进行管道排沙的中试试验,取得阶段性成果。试验中采集15个沙样,其中最大含沙量为117kg/m~3。(5)初步设计管道排沙中吸泥头的结构,研究吸泥头输沙的水力特性,得到不同流速条件下,不同类型吸泥头的输送效果,从五种吸泥头类型中筛选出最优的形式。