汾河中下游洪水演進(jìn)過程模擬和河道生態(tài)需水量的分析.pdf

1、汾河中下游流域地處我國黃土高原，干旱、半干旱地區(qū)，汾河徑流量的年際變化和年內(nèi)變化均較大，一般洪水發(fā)生在7-9月份，并有洪峰流量大和歷時短的特點。因此，用數(shù)值模擬預(yù)報洪水演進(jìn)過程，對防洪減災(zāi)具有重要意義。解放后為了滿足防洪和灌溉的需求，對汾河進(jìn)行了大規(guī)模的治理，陸續(xù)建立了汾河水庫，文峪河水庫，一壩、二壩灌區(qū)等水利工程，使汾河水資源的利用率獲得較大幅度的提升。
　　 隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，人類活動對汾河河道及周邊

2、濕地生境產(chǎn)生越來越嚴(yán)重的脅迫作用，導(dǎo)致河道斷流，水質(zhì)惡化。在發(fā)展經(jīng)濟的同時，對河流生態(tài)環(huán)境的保護(hù)是需要急迫解決的問題，而對河流生態(tài)需水量的估計是其基礎(chǔ)性的研究工作。
　　 本文針對汾河中下游河道的特點，基于水流連續(xù)方程及運動方程，建立一維洪水演進(jìn)模型。對汾河蘭村-義棠段進(jìn)行了數(shù)值模擬，并結(jié)合生態(tài)指標(biāo)，利用該水力學(xué)模型，從不同角度分析該河段生態(tài)需水量。具體工作和主要結(jié)論有:
　　 1、進(jìn)行了相關(guān)文獻(xiàn)的檢索和研讀，對一維洪水

3、演進(jìn)過程模擬方面的研究進(jìn)行了綜合評述，總結(jié)了目前生態(tài)需水量的估算方法，并在此基礎(chǔ)上，給出用水動力學(xué)模型和生態(tài)指標(biāo)結(jié)合分析生態(tài)需水量的思路。
　　 2、建立一維水流運動數(shù)學(xué)模型，并用該模型對汾河蘭村-義棠148km河段進(jìn)行了洪水演進(jìn)過程的數(shù)值模擬計算，并與水文觀測的洪水演進(jìn)過程進(jìn)行了比較分析，對模型進(jìn)行了驗證;
　　 3、分析了典型洪水演進(jìn)過程的水流特點，灘地面積的變化情況，以及斷面平均流速沿程變化等，說明洪水期間可保證河

4、道內(nèi)產(chǎn)生水流急緩交替變化的多樣化生境;
　　 4、應(yīng)用該一維數(shù)學(xué)模型，以河道不斷流為生態(tài)流量指標(biāo)，即出口斷面水深0.1m為控制條件，獲得汾河河道不斷流的生態(tài)需水量為2.65 m3/s;
　　 5、結(jié)合生態(tài)流速和水深要求，將80％河段水深大于0.1m;90％河段斷面平均流速大于0.3m/s為控制條件，利用該模型進(jìn)行生態(tài)需水量的分析，計算得出該河段所需生態(tài)需水量為5.00 m3/s;
　　 6、上述分析結(jié)果與現(xiàn)行河道