紅巖河水庫(kù)泥沙沖淤數(shù)值模擬研究.pdf

1、我國(guó)許多河流挾帶沙量較多，因此修建水庫(kù)時(shí)，泥沙的調(diào)節(jié)處理是一個(gè)普遍存在的重問(wèn)題。尤其是我國(guó)西北地區(qū)，為一遼闊的黃土區(qū)，這些地區(qū)水土流失嚴(yán)重，加之該地區(qū)大多數(shù)河流又屬于黃河流域，導(dǎo)致河流含沙量大，水庫(kù)淤積問(wèn)題甚為嚴(yán)重。研究多泥沙河流上的水庫(kù)時(shí)，由于河流挾帶了大量泥沙，要比研究清水或少沙河流上的水庫(kù)復(fù)雜得多。只有在水庫(kù)運(yùn)用上妥善地考慮了泥沙，才能合理地預(yù)測(cè)河床沖淤演變規(guī)律，控制并減緩水庫(kù)淤積。進(jìn)而采取適當(dāng)措施趨利避害，使水庫(kù)發(fā)揮長(zhǎng)遠(yuǎn)效益。<

2、br>　　本文先對(duì)泥沙數(shù)學(xué)模型的發(fā)展?fàn)顩r和水庫(kù)運(yùn)用方式作了簡(jiǎn)明闡述，根據(jù)水流基本方程和泥沙基本方程建立起了一維恒定非均勻非飽和輸沙數(shù)學(xué)模型，并且對(duì)模型當(dāng)中的一些問(wèn)題做了探討，如斷面概化、恢復(fù)飽和系數(shù)等問(wèn)題；為了利用本文建立的泥沙數(shù)學(xué)模型模擬紅巖河水庫(kù)的泥沙沖淤過(guò)程，本文利用1974年～2000年馮家山水庫(kù)的實(shí)測(cè)水沙資料對(duì)本數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。然后，依據(jù)紅巖河水庫(kù)53年的來(lái)水來(lái)沙情況，分析計(jì)算得出30年代表水沙系列并對(duì)其進(jìn)行水沙特性分析。

3、利用該數(shù)學(xué)模型，對(duì)紅巖河水庫(kù)進(jìn)行泥沙沖淤計(jì)算，預(yù)測(cè)河床淤積形態(tài)的發(fā)展變化、庫(kù)區(qū)不同運(yùn)用年限的淤積縱剖面、庫(kù)區(qū)沖淤量、庫(kù)容曲線以及水面面積曲線；計(jì)算紅巖河水庫(kù)運(yùn)用30年后不同頻率洪水的水面線，并與建壩之前的天然水面線作對(duì)比。最后，計(jì)算分析水庫(kù)汛期排沙期排沙對(duì)水庫(kù)可供水量的影響。
　　通過(guò)上述計(jì)算，主要得出以下結(jié)論：
　　(1)由模型驗(yàn)證可知，馮家山水庫(kù)的實(shí)測(cè)資料與計(jì)算結(jié)果能夠較好地吻合，因此本文所建立的泥沙數(shù)學(xué)模型可以應(yīng)用到實(shí)

4、際工程中。
　　(2)紅巖河水庫(kù)30年平均入庫(kù)水量為4444萬(wàn)m3，平均入庫(kù)懸移質(zhì)輸沙量為97．7萬(wàn)t。入庫(kù)水量主要集中在汛期8～10月，占30年平均入庫(kù)水量的47．69％；而沙量主要集中在汛期7～8月，占30年平均入庫(kù)沙量的79．7％，水少沙多的矛盾不是很突出。
　　(3)水庫(kù)運(yùn)用30年后還沒(méi)達(dá)到?jīng)_淤平衡，壩前淤積不多，淤積量主要集中在水庫(kù)末端，庫(kù)區(qū)淤積形態(tài)為三角洲淤積形態(tài)，累計(jì)淤積量為2282．37萬(wàn)m3；庫(kù)容損失不大，