紅巖河水庫泥沙沖淤數(shù)值模擬研究.pdf

1、我國許多河流挾帶沙量較多，因此修建水庫時，泥沙的調節(jié)處理是一個普遍存在的重問題。尤其是我國西北地區(qū)，為一遼闊的黃土區(qū)，這些地區(qū)水土流失嚴重，加之該地區(qū)大多數(shù)河流又屬于黃河流域，導致河流含沙量大，水庫淤積問題甚為嚴重。研究多泥沙河流上的水庫時，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復雜得多。只有在水庫運用上妥善地考慮了泥沙，才能合理地預測河床沖淤演變規(guī)律，控制并減緩水庫淤積。進而采取適當措施趨利避害，使水庫發(fā)揮長遠效益。<

2、br>　　本文先對泥沙數(shù)學模型的發(fā)展狀況和水庫運用方式作了簡明闡述，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)學模型，并且對模型當中的一些問題做了探討，如斷面概化、恢復飽和系數(shù)等問題；為了利用本文建立的泥沙數(shù)學模型模擬紅巖河水庫的泥沙沖淤過程，本文利用1974年～2000年馮家山水庫的實測水沙資料對本數(shù)學模型進行了驗證。然后，依據(jù)紅巖河水庫53年的來水來沙情況，分析計算得出30年代表水沙系列并對其進行水沙特性分析。

3、利用該數(shù)學模型，對紅巖河水庫進行泥沙沖淤計算，預測河床淤積形態(tài)的發(fā)展變化、庫區(qū)不同運用年限的淤積縱剖面、庫區(qū)沖淤量、庫容曲線以及水面面積曲線；計算紅巖河水庫運用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比。最后，計算分析水庫汛期排沙期排沙對水庫可供水量的影響。
　　通過上述計算，主要得出以下結論：
　　(1)由模型驗證可知，馮家山水庫的實測資料與計算結果能夠較好地吻合，因此本文所建立的泥沙數(shù)學模型可以應用到實

4、際工程中。
　　(2)紅巖河水庫30年平均入庫水量為4444萬m3，平均入庫懸移質輸沙量為97．7萬t。入庫水量主要集中在汛期8～10月，占30年平均入庫水量的47．69％；而沙量主要集中在汛期7～8月，占30年平均入庫沙量的79．7％，水少沙多的矛盾不是很突出。
　　(3)水庫運用30年后還沒達到?jīng)_淤平衡，壩前淤積不多，淤積量主要集中在水庫末端，庫區(qū)淤積形態(tài)為三角洲淤積形態(tài)，累計淤積量為2282．37萬m3；庫容損失不大，