数学模型计算结果优化

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：图13-24异重流潜入位置变化过程表13-7水库运用初期1～5年库区输沙计算结果图13-24异重流潜入位置变化过程表13-7水库运用初期1～5年库区输沙计算结果在相同的水沙条件及边界条件下进行的小浪底库区实体模型试验结果表明，距坝67km 以下库段总淤积量为29.44 亿m3，若淤积物干容重γ0=1.15t/m3，则淤积量为33.8亿t。

利用建立的准二维数学模型以及设计的水沙条件与河床边界条件进行计算。结果显示小浪底水库运用初期库区为三角洲淤积，其淤积机理是挟沙水流运行至水库回水末端以下处于超饱和状态，较粗泥沙很快落淤而形成三角洲淤积体。水库调控流量时的蓄水作用及每年10月～翌年6月份的调节期使三角洲洲面不断淤积抬升。位于三角洲顶点以下的前坡段水深陡增，流速骤减，水流挟沙力急剧下降，大量泥沙落淤，使三角洲不断向下游推进。图13-23为历年汛后库区河槽纵剖面，可以看出这种变化过程。

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图13-22　降水冲刷试验结果

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图13-23　河槽纵剖面

水库运用初期大多时段为异重流排沙，异重流潜入位置一般位于库区淤积三角洲前坡段，随着水库淤积三角洲不断向坝前推进，异重流潜入位置不断下移。图13-24显示了异重流潜入点随水库运用时间变化而变化的过程。可以看出随着水库运用时间的延长，异重流潜入点的变化趋势是不断下移的，同时亦会随坝前水位的升降及入库流量的大小而发生变化。在水库投入运用初期，异重流潜入位置一般位于距坝60～70km 处，第1年7月中旬以后，异重流潜入位置下移至距坝60km 以下，至第5年下移至距坝10～20km 处。第1年～第5年的6～10月份，出现异重流排沙的天数为611天，占该时段天数的80%。其中7月1日～9月30日异重流排沙几率为95%。

表13-7为小浪底水库数学模型计算出的水库运用初期1～5年内库区不同粒径组泥沙及全沙淤积量，显示前5年库区总淤积量为37.0亿t，平均排沙比约17.7%，其中距坝67km 以下分别淤积4.54亿t及32.46亿t，即淤积泥沙绝大部分分布在库区下段。库区D＜0.025mm、D=0.025～0.05mm 及D＞0.05mm 的泥沙淤积量占总淤积量的比值分别为46.5%、27.3%、26.2%。总的看来d＜0.025mm 的细颗粒泥沙的排沙比均大于较粗泥沙的排沙比。(https://www.chuimin.cn)

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