黄河上游典型平原水库水沙调控数值模拟研究
黄河上游干流水库在防凌、防洪、发电等方面发挥了重要作用,库区泥沙的淤积造成有效库容减少,尤其是河道宽浅的库区泥沙淤积速度更快,很大程度地影响了水库功能的发挥.针对库区河道断面宽浅、输沙能力较弱的平原水库,建立了库区一维水沙动力学模型和平面二维水沙数学模型,对水沙调控下库区冲淤发展过程进行了数值模拟研究.库区一维水沙动力学模型为非恒定流数学模型,对长时段的水库水沙输移进行模拟,分析库区淤积及库容变化.平面二维水沙数学模型针对库区地形划分贴体四边形网格,控制方程选择有限体积法离散,采用高精度(WENO)数值格式结合三阶Runge-Kutta方法求解,对库区泥沙冲淤分布进行模拟.黄河海勃湾水库是典型的平原水库,坝前河道宽浅,宽度为2～5km,河道纵比降约0.16‰.结合实测资料分析,针对3种”洪水期预泄排沙,平水期含沙量分级控制”的海勃湾水库运用方案,选择4个长度为50年的水沙系列,进行一维水沙动力学模型计算和结果对比分析.结果表明,入库含沙量为3～10kg/m3时降低坝前水位至1073m的排沙方案,库区总体淤积速度较慢,且能长期保持一定有效库容,能满足防凌需求且发电效益较好.采用平面二维水沙数学对海勃湾库区河床冲淤进行模拟,结果表明,水库运用初期泥沙淤积主要分布在宽浅弯曲的河段,坝前轻微淤积,随后淤积部位逐渐向坝前宽河段移动.
平原水库 水沙调控 有效库容 数值模拟
梁艳洁 李超群 韦诗涛 陈翠霞
黄河勘测规划设计有限公司,郑州450003
国内会议
郑州
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161-169
2018-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）