梯級橡膠壩塌壩泄流計算與塌壩方案優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著生態(tài)水利、景觀水利、人水和諧和水資源開發(fā)利用工程的建設(shè)與發(fā)展，河道中橡膠壩建設(shè)的數(shù)量快速增長特別是在同一河道中橡膠壩數(shù)量的增加，而形成梯級橡膠壩。汛期，一旦洪水來臨，橡膠壩群塌壩泄洪的問題就突出出來，如何在短時間內(nèi)完成泄洪而又不造成下游損失是一個塌壩策略問題。塌壩方案一定要對橡膠壩群泄洪總的時間有很好的控制，避免和上游來的洪水疊加。為了不影響河道行洪，洪水來臨之前橡膠壩必須塌落。實踐證明，不合理的橡膠壩塌壩方案造成河道“人為洪峰”現(xiàn)

2、象，危及河道安全。因此，迫切需要研究梯級橡膠壩汛期的塌壩運行方案優(yōu)化問題。本論文的主要內(nèi)容和研究成果如下：
　　 (1)提出橡膠壩塌壩泄流計算方法。計算參數(shù)隨橡膠壩塌落過程而變化，研究壩袋的塌落速度(時間)、河道比降、橡膠壩蓄水量等因素與堰(壩袋)上水深的關(guān)系和橡膠壩泄過程流量系數(shù)的選取，提出橡膠壩塌落過程的泄流計算應采用逐時段計算的方法。
　　 (2)通過對橡膠壩塌壩泄流量計算和分析，得出不同塌壩方案、不同工程條件對泄

3、流影響規(guī)律和影響因素。影響橡膠壩泄流的因素包括：河道比降、橡膠壩正常擋水高度、上下級橡膠壩之間的間距等。利用橡膠壩最大泄流量與蓄水量和塌落時間的關(guān)系，提出橡膠壩塌壩最大泄流量的估算方法。
　　 (3)根據(jù)梯級橡膠壩塌壩泄流規(guī)律，建立了以梯級橡膠壩總塌壩時間最小為目標函數(shù)的模型，即優(yōu)化模型的目標函數(shù)為各級橡膠壩自身塌壩時間與上下級橡膠壩之間的滯后時間之和最小；約束條件包括：橡膠壩自身塌落時間、塌落滯后時間和河道安全泄量；模型決策變