关于在水库中泥沙的浓度分布规律及其利用异重流的特性进行排沙,许多学者已经做了大量的研究。但是在水库水温分层环境下水库泥沙的浓度分布规律及其利用异重流排沙特性进行排沙确研究的很少。本文中利用基于自然水温分层的分层模型水库中试实验系统,分别在入流流量为0.081-0.64 m3/h、入流泥沙浓度为1.25-7.5g/L和泥沙粒径为0.01m、0.05mm的条件下,进行了一系列分层水库异重流的中试研究。测定了水库中不同纵向位置处泥沙浓度的垂向分布随时间的变化过程和特性。对于固定工况,定义出水口断面处泥沙浓度不低于10%最大浓度(≥10%Cmax)的位置为适宜排沙口位置;分析得出模型水库库底泥沙最大沉淀发生的位置定义为模型水库库底吸沙口的适宜位置。中试结果表明,在跃温层温度梯度约为41-48℃/m的分层条件下,入流流量和泥沙浓度及粒径均影响泥沙浓度的垂向分布。随入流流量和泥沙浓度的增大,泥沙浓度的垂向分布曲线由反比例曲线(随标高的增加浓度在增加)过渡到抛物线和直线两部分组成最后(抛物线开口向下,直线部分由浓度不随标高发生变化过渡到浓度随标高的增加而减少)过渡到只有直线的形式(随标高的增加而减少);随入流流量和泥沙浓度的增大适宜排沙口的范围在变大,标高的最大值在变小、最小值在变大,适宜排水口处泥沙浓度增加。随着粒径的增加,模型水库最大浊度值变小,适宜排沙口的最小标高在增加,范围在减小,模型水库底部泥沙的沉淀量在减小。底部排沙的适宜位置和浓度、流量、粒径的关系不大,基本稳定在0.3m断面,有效排沙≥30%泥沙总的沉淀量。利用上面得出的模型水库中泥沙的运动情况,我们可以合理的设置水库排水口的位置、在水库底部泥沙沉淀量最大的地方设置吸沙装置,从而最大限度地排出水库内的浮沙和沉沙,降低水库的淤积率,延长水库的使用寿命,增加水库的经济效益。