水庫泥沙淤積與回水耦合關(guān)系初步研究.pdf

1、分類號TV863密級單位代碼10618學(xué)號nOl2002墨廑交通戈誓碩士學(xué)位論文論文題目：水庫泥沙淤積與回水耦合關(guān)系初步研究PreUminaI了StudyonCoupHngRelationshiphh●d1●■●1n●BetWeenKeSerV0lrSedlmen協(xié)nonannBaCKWater研究生姓名：郭榮導(dǎo)師姓名、職稱：童思陳教授申請學(xué)位門類：工學(xué)碩士專業(yè)名稱：水力學(xué)及河流動力學(xué)論文答辯日期：學(xué)位授予單位：答辯委員會主席：劉德春評

2、閱人：胡旭躍2013年6月張洪波摘要水庫是現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要基礎(chǔ)和保障。水庫效益的發(fā)揮直接取決于其庫容的大小，而泥沙淤積是導(dǎo)致水庫庫容損失的根本原因。水庫泥沙淤積會引起庫區(qū)回水相應(yīng)抬升和上延，由此造成庫區(qū)淹沒、浸沒、內(nèi)澇、土地鹽堿化、同頻率洪水水位大幅增加等諸多負(fù)面問題。泥沙淤積造成回水抬高從而進(jìn)一步加劇泥沙的淤積。因此，針對水庫泥沙淤積與回水抬高耦合關(guān)系的研究具有重要意義。本文采用水庫淤積概化試驗和一維水庫淤積數(shù)值模擬相結(jié)

3、合的方法，對水庫泥沙淤積與回水的耦合關(guān)系進(jìn)行了初步研究，主要研究內(nèi)容如下：(1)建立了一套無級變坡渾水試驗水槽系統(tǒng)(60mO4m04m，長x寬高，底坡0S，S10％)，能較好模擬水庫庫區(qū)的回水特性，為研究水庫泥沙淤積與回水的耦合關(guān)系奠定了良好的試驗基礎(chǔ)。(2)針對目前渾水水槽試驗加沙機(jī)存在的諸多不足，自主研制了一套基于水沙充分摻混的懸移質(zhì)試驗一體式加沙機(jī)系統(tǒng)，其最大特點是在泥沙進(jìn)入試驗水槽前能有效去除泥沙表面的氣泡，使泥沙的起動、懸浮、

4、輸移、沉積等特性基本與天然水流中的泥沙特性一致。并將新型加沙機(jī)成功應(yīng)用于本研究水槽試驗之中，效果較為理想。(3)基于概化水庫泥沙淤積試驗初步成果對本研究采用的一維泥沙數(shù)模進(jìn)行了驗證，結(jié)果令人滿意，說明本文采用的泥沙數(shù)?？捎糜谶M(jìn)行水庫泥沙淤積數(shù)值模擬計算，為研究水庫泥沙淤積與回水的耦合關(guān)系奠定了數(shù)?；A(chǔ)。(4)開展了系列的概化水庫淤積物理模型試驗，對沿程淤積與回水特性均進(jìn)行了施測，基于典型概化試驗結(jié)果初步分析得到了水庫主體淤積與回水的耦合

5、關(guān)系。(5)由于概化水庫淤積試驗的局限性，為更進(jìn)一步探索淤積與回水的關(guān)系，采用一維泥沙數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了大量的數(shù)值模擬計算?；跀?shù)模成果，分別得出了在簡化情況下水庫淤積初步平衡前(水庫淤積出現(xiàn)至淤積推進(jìn)至壩前的主體淤積期)、水庫淤積初步平衡后(淤積推進(jìn)至壩前以后階段)庫區(qū)沿程淤積與回水的基本耦合關(guān)系。(6)基于水庫泥沙數(shù)值模擬計算成果，對水庫上延“翹尾巴“淤積與回水的特性進(jìn)行了初步研究。關(guān)鍵詞：概化水庫淤積試驗：一維泥沙數(shù)值模擬；懸移質(zhì)加沙