三門峽水庫運(yùn)用對撞關(guān)高程影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、三門峽水庫是在黃河干流上修建的一座大型綜合性水利樞紐，在防洪、防凌、灌溉、減淤、發(fā)電等方面發(fā)揮了重要作用。潼關(guān)斷面位于黃河和渭河匯流區(qū)下游，由于受三門峽水庫回水淤積和近期黃河來水減少等因素的影響，致使近年來潼關(guān)高程持續(xù)上升且居高不下，給渭河下游防洪帶來了較大危害。因此，通過數(shù)值模擬研究三門峽水庫不同的運(yùn)用方式對潼關(guān)高程的影響具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文首先對潼關(guān)高程以往的研究成果做了簡單的評述，并且對國內(nèi)外水沙數(shù)學(xué)模型的研究現(xiàn)狀

2、做了回顧。其次對泥沙沉速計(jì)算、水流挾沙力和恢復(fù)飽和系數(shù)的取值等問題進(jìn)行了探討并提出了合理的解決辦法，在此基礎(chǔ)上對現(xiàn)有的泥沙數(shù)模學(xué)型進(jìn)行了改進(jìn)和完善。利用1969～1995年的實(shí)測資料對模型中的綜合糙率、恢復(fù)飽和系數(shù)等參數(shù)進(jìn)行了率定，率定結(jié)果表明數(shù)學(xué)模型從總體上能夠反映各河段的沖淤變化規(guī)律，沖淤趨勢與實(shí)測資料符合較好；同時(shí)也能反映出潼關(guān)高程隨時(shí)間升降的變化規(guī)律。又采用1997～2001年實(shí)測資料對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證計(jì)算，驗(yàn)證結(jié)果表明各時(shí)段

3、的沖淤量計(jì)算值與實(shí)測值符合較好，汛前、汛后潼關(guān)高程的計(jì)算值和實(shí)測值也基本相符。最后用驗(yàn)證后的數(shù)學(xué)模型對2種不同設(shè)計(jì)水沙系列、三門峽水庫8種不同運(yùn)用方式共16種組合方案對黃河龍門～潼關(guān)河段、潼關(guān)～壩址河段和渭河華縣以下河段河道沖淤進(jìn)行了預(yù)測。預(yù)測結(jié)果表明：①無論水沙系列Ⅰ情況還是水沙系列Ⅱ情況，14年后水庫不同運(yùn)用方式下潼關(guān)高程降低幅度大小的順序都是相同的，降低幅度最小的均為現(xiàn)狀運(yùn)行方式，分別降低了0.14m、0.13m，降低幅度最大的均

4、為全年敞泄運(yùn)行方式，分別降低了2.11m、1.72m。②汛期控制水位相同時(shí)，非汛期控制水位越低，越有利于潼關(guān)高程降低。在水沙系列Ⅰ和水沙系列Ⅱ汛期敞泄情況下，潼關(guān)高程在非汛期控制水位310m時(shí)要比318m時(shí)分別降低了0.54m、0.49m。③非汛期水庫控制水位相同時(shí)，汛期敞泄與汛期305m水位運(yùn)用相比，潼關(guān)高程均有不同程度的降低。汛期只要采用305m控制運(yùn)用，即使非汛期蓄水位控制在310m運(yùn)用，其控制潼關(guān)高程的效果也不如汛期敞泄、非汛期