汾河中下游洪水演進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，用數值模擬預報洪水演進過程，對防洪減災具有重要意義。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。
　　 隨著社會經濟的迅速發(fā)展，城市化進程的加快，人類活動對汾河河道及周邊

2、濕地生境產生越來越嚴重的脅迫作用，導致河道斷流，水質惡化。在發(fā)展經濟的同時，對河流生態(tài)環(huán)境的保護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，建立一維洪水演進模型。對汾河蘭村-義棠段進行了數值模擬，并結合生態(tài)指標，利用該水力學模型，從不同角度分析該河段生態(tài)需水量。具體工作和主要結論有:
　　 1、進行了相關文獻的檢索和研讀，對一維洪水

3、演進過程模擬方面的研究進行了綜合評述，總結了目前生態(tài)需水量的估算方法，并在此基礎上，給出用水動力學模型和生態(tài)指標結合分析生態(tài)需水量的思路。
　　 2、建立一維水流運動數學模型，并用該模型對汾河蘭村-義棠148km河段進行了洪水演進過程的數值模擬計算，并與水文觀測的洪水演進過程進行了比較分析，對模型進行了驗證;
　　 3、分析了典型洪水演進過程的水流特點，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、道內產生水流急緩交替變化的多樣化生境;
　　 4、應用該一維數學模型，以河道不斷流為生態(tài)流量指標，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、上述分析結果與現(xiàn)行河道