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三门峡库区冲淤演变分析及上游河网水沙数值模拟研究

胡文励

三门峡库区冲淤演变分析及上游河网水沙数值模拟研究

胡文励1
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作者信息

  • 1. 天津大学
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摘要

三门峡库区治理的核心问题在于泥沙淤积,泥沙淤积给防洪,生态保护等方面的工作带来了巨大挑战,对社会经济发展,人民生命财产安全构成了巨大威胁。影响泥沙淤积的主要因素有两个:水沙条件和水库运用方式,近年来,入库水量减少,而泥沙淤积加重,反映出水库运用方式没有充分适应水沙条件的变化,为此,研究库区近期的冲淤演变规律,探讨水库进一步的优化运用方式很有必要。 本文从资料分析和数值模拟两方面入手对库区的泥沙淤积问题进行了研究。首先,本文依据实测资料对近期库区的冲淤演变情况进行了分析,探究了泥沙冲淤对相关影响因素的响应规律。目前,利用数学模型探究枯水年三门峡水库运用方式的研究比较缺乏,并且,针对该区域建立的水沙模型很少将整个库区当做河网处理。本文基于FORTRAN编程,在三门峡库区建立了河网水沙模型,并对模型进行了率定和验证,然后,本文拟定了四种不同的水库运用方式,研究了非汛期运用水位对库区冲淤的影响,探讨了水库进一步优化运用的方式。 研究结果表明,2007-2012年,库区发生了累计冲刷,潼关高程下降,但以2012年为界,在此之后泥沙淤积又有加重的趋势,河道冲淤和潼关高程对水沙条件的变化有着较为敏感的响应,2013年之后不利的水沙条件是导致泥沙淤积增加的重要原因。通过降低水库非汛期运用水位可以减少库区各河段,特别是潼关以下河段的淤积量,并且,最高水位的降低还能使水库回水末端下移,使靠近上游的河段回归到自然冲淤状态。针对枯水年,可以适当降低非汛期运用水位,减缓泥沙淤积。

关键词

水库泥沙冲淤/演变规律/水沙模型/数值模拟

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授予学位

硕士

学科专业

水利工程

导师

徐海珏/张金良

学位年度

2021

学位授予单位

天津大学

语种

中文

中图分类号

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