基于二維數(shù)值模擬的庫區(qū)急彎分汊河段演變規(guī)律研究.pdf

1、急彎分汊河段水沙運動規(guī)律較為復(fù)雜，三峽庫區(qū)蓄水后，長江典型的彎道河段航道條件發(fā)生了新變化，部分河段航道條件惡化，礙航問題比較突出，制約著航運發(fā)展。黃花城為三峽庫區(qū)典型的急彎分汊河段。三峽蓄水以來，庫區(qū)水流條件變化較大，該河段泥沙大量淤積，成為庫區(qū)內(nèi)淤積形勢最為嚴重的河段之一。
　　本文通過對黃花城近十年重點淤積區(qū)域，淤積幅度，水位變化及分流比變化的分析，對該河段演變規(guī)律及特點進行總結(jié)，其演變過程呈現(xiàn)以下特點：⑴三峽水庫蓄水后，黃花

2、城水道處于常年回水區(qū)，水位大幅抬高，流速減緩，呈累積性淤積。⑵洪水期分汊河段分流比發(fā)生明顯變化，非主流帶的彎曲開闊地帶泥沙大量淤積。⑶蓄水后水位抬升，水流趨直，左汊道形成緩流區(qū)，造成左汊道大幅淤積;在匯流區(qū)，水流間相互作用導(dǎo)致江心洲尾部水流能量減小，泥沙淤落。⑷黃花城左汊入口沿洲頭區(qū)域淤積不明顯，處于相對平衡狀態(tài)。
　　本文基于平面二維水沙動力學(xué)模型，對庫區(qū)急彎分汊河段演變規(guī)律進行進一步的分析研究。由于目前三峽水庫庫區(qū)航道內(nèi)淤積了

3、大量細顆粒泥沙，實際淤積現(xiàn)象與傳統(tǒng)認識和研究并不一致，因此，本文通過現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)及水槽試驗初步探索了庫區(qū)細顆粒泥沙的運動特點，摒棄了傳統(tǒng)通過以含沙量與挾沙力的大小關(guān)系判斷沖淤的模式，直接通過流速大小進行沖淤判斷。根據(jù)水流流速大小，將細沙運動劃分為淤積區(qū)、輸沙區(qū)和沖刷區(qū)，即:當流速v＜0.5m/s時發(fā)生淤積;當v＞1.1 m/s時發(fā)生沖刷;當0.5≤v≤1.10m/s時，既不淤積也不沖刷。本文根據(jù)該方法推導(dǎo)出三峽庫區(qū)泥泥沙運動方程和河床變