水庫泥沙淤積與回水耦合關系初步研究.pdf

1、分類號TV863密級單位代碼10618學號nOl2002墨廑交通戈誓碩士學位論文論文題目：水庫泥沙淤積與回水耦合關系初步研究PreUminaI了StudyonCoupHngRelationshiphh●d1●■●1n●BetWeenKeSerV0lrSedlmen協nonannBaCKWater研究生姓名：郭榮導師姓名、職稱：童思陳教授申請學位門類：工學碩士專業(yè)名稱：水力學及河流動力學論文答辯日期：學位授予單位：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代社會經濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要基礎和保障。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)回水相應抬升和上延，由此造成庫區(qū)淹沒、浸沒、內澇、土地鹽堿化、同頻率洪水水位大幅增加等諸多負面問題。泥沙淤積造成回水抬高從而進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值模擬相結

3、合的方法，對水庫泥沙淤積與回水的耦合關系進行了初步研究，主要研究內容如下：(1)建立了一套無級變坡渾水試驗水槽系統(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系奠定了良好的試驗基礎。(2)針對目前渾水水槽試驗加沙機存在的諸多不足，自主研制了一套基于水沙充分摻混的懸移質試驗一體式加沙機系統，其最大特點是在泥沙進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。并將新型加沙機成功應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模進行了驗證，結果令人滿意，說明本文采用的泥沙數模可用于進行水庫泥沙淤積數值模擬計算，為研究水庫泥沙淤積與回水的耦合關系奠定了數?；A。(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行了施測，基于典型概化試驗結果初步分析得到了水庫主體淤積與回水的耦合

5、關系。(5)由于概化水庫淤積試驗的局限性，為更進一步探索淤積與回水的關系，采用一維泥沙數學模型進行了大量的數值模擬計算。基于數模成果，分別得出了在簡化情況下水庫淤積初步平衡前(水庫淤積出現至淤積推進至壩前的主體淤積期)、水庫淤積初步平衡后(淤積推進至壩前以后階段)庫區(qū)沿程淤積與回水的基本耦合關系。(6)基于水庫泥沙數值模擬計算成果，對水庫上延“翹尾巴“淤積與回水的特性進行了初步研究。關鍵詞：概化水庫淤積試驗：一維泥沙數值模擬；懸移質加沙