小型水壩拆除后沉積物侵蝕沉積規(guī)律及局部河貌變化.pdf

1、水庫大壩具有防洪發(fā)電、灌溉供水、航運(yùn)旅游等多種功能，我國已建有水壩約9.8萬座，多為小型水壩。受當(dāng)時技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等的制約，很多水壩在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理等方面存在一定欠缺，隨著使用壽命的臨近，其安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等方面的負(fù)面效應(yīng)日益突出。針對一些安全性差、功能喪失嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境影響惡劣的小型水壩，實(shí)施降等或報(bào)廢拆除是一種必要管理措施。相對于水壩建設(shè)運(yùn)行，其報(bào)廢拆除將再次打破河流的生態(tài)平衡，引起河流水動力和泥沙的劇烈變化，同時間接對河流生物

2、棲息地產(chǎn)生影響。目前，拆壩后庫區(qū)及壩下河道泥沙情勢短期內(nèi)急劇變化及其長期生態(tài)河貌影響已成為拆壩工程的巨大挑戰(zhàn)，研究拆壩后水動力泥沙情勢變化過程及其地貌響應(yīng)具有重要意義，將為水壩報(bào)廢拆除提供理論參考和技術(shù)支撐。
　　本文利用貴州省西河大壩拆除案例，通過實(shí)測地形數(shù)據(jù)和泥沙基本資料，推算了西河無資料流域降雨徑流過程和含沙量，利用Delft3D建立西河二維水沙模型，分別模擬了拆壩前庫區(qū)長期泥沙淤積情況、拆壩后河道短期和長期的水動力與泥沙變

3、化以及河貌演變，同時研究了不同拆壩方式對庫區(qū)泥沙運(yùn)動和地貌變化的影響，得到以下結(jié)論:
　　(1)對于無資料地區(qū)小型河流，在對臨近水文站長序列數(shù)據(jù)分析后，利用水文比擬法和降水徑流頻率相應(yīng)法推算得到的西河年徑流均值相一致，符合地區(qū)分布規(guī)律及下墊面特點(diǎn)。
　　(2)通過模擬建壩后的水沙運(yùn)動過程，表明大壩修建使大量泥沙在庫區(qū)淤積，其淤積形態(tài)為“錐形淤積”;壩后由于下泄流量變小河道整體流速降低。
　　(3)通過模擬拆壩后短期和長

4、期的水沙過程，表明拆壩后短期內(nèi)，由于水庫瞬時大量排水，壩上壩下高水頭差使壩址流速很大，導(dǎo)致庫區(qū)泥沙發(fā)生下切侵蝕，主河道沖刷非常嚴(yán)重，產(chǎn)生裂點(diǎn)向上游遷移，侵蝕上游更多的泥沙;主河道兩側(cè)由于水位迅速下降導(dǎo)致兩側(cè)高程較大的地方流速小而發(fā)生淤積;下游因水量下泄流速太大泥沙基本不會淤積。長期來看，經(jīng)過枯水期和平水期泥沙沖淤變化不大，但經(jīng)過洪水期后大量泥沙向下游輸運(yùn)同時落淤在河道兩側(cè);河道形態(tài)在上游變化劇烈，向窄深方向發(fā)展，下游變化不太顯著。