基于“淤灘刷槽”黃河下游洪水泥沙調(diào)控機(jī)理數(shù)值模擬研究.pdf

1、黃河下游目前缺水嚴(yán)重，主河槽淤積萎縮，過流能力減小，造成“二級懸河”發(fā)展迅速，下游防汛形勢嚴(yán)峻。黃河水沙具有災(zāi)害和資源兩重性，要解決黃河下游河槽萎縮、“二級懸河”等問題，必須認(rèn)識黃河下游的河性、灘槽依存制約關(guān)系及水沙的可調(diào)控性。一方面要尋求實(shí)現(xiàn)中水河槽高效輸沙的控制條件，研究基于過程的河道水沙優(yōu)化調(diào)控技術(shù);另一方面也要充分合理地利用廣闊的河漫灘進(jìn)行滯洪沉沙，創(chuàng)造適宜的洪水水沙過程，制定灘區(qū)合理的分滯洪方案，這些都是黃河治理的關(guān)鍵技術(shù)問題

2、。
　　 本文利用MIKE軟件搭建黃河下游夾河灘～高村河段的平面二維水沙數(shù)值模型，利用“96.8”洪水對模型進(jìn)行驗(yàn)證，使用Matlab實(shí)現(xiàn)流場可視化并對運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了后處理。經(jīng)驗(yàn)證，模型能夠很好反映洪水特點(diǎn)，可以進(jìn)行不同流量級洪水的研究。
　　 根據(jù)黃河下游“82.8”洪水過程，模擬了不同量級水沙組合的洪水演進(jìn)過程，進(jìn)行了基于淤灘刷槽的洪水過程調(diào)控研究。分析了現(xiàn)狀堤與規(guī)劃堤條件的水沙演進(jìn)特征，表明出口斷面的洪峰流量比進(jìn)口

3、斷面要滯后1～4天，受灘區(qū)洪水歸槽影響，出口流量大于進(jìn)口流量。隨著洪水量級增大，主槽沖刷、二灘淤積均明顯增大。灘區(qū)滯洪量隨洪水量級加大而增大，但分流效果并不隨流量加大而增大。長垣一灘8000 m3/s流量時分流效果最好，適合小流量時啟用。蘭東灘形狀屬于長條形灘區(qū)，灘槽水流交換距離長且容量大，適合大流量洪水時啟動。長垣二灘分流效果和滯洪容量都比較大，可與前兩灘區(qū)聯(lián)合使用，進(jìn)一步削減洪峰流量和滯洪沉沙。
　　 與規(guī)劃堤三灘共用相比，

4、分區(qū)滯洪下的主槽沖刷量明顯增加，灘地淤積量也有所增加，整個河段沖淤量減少。與漫灘起始流量6000m3/s分流相比，4000m3/s開始分流，主槽沖刷較少，灘地淤積較多。灘地淤積分布中，二灘的淤積量增多，嫩灘淤積減少。有利淤灘刷槽的分區(qū)滯洪方案為:流量6000m3/s時，上游只開啟長垣一灘，下游開啟長垣二灘;流量8000m3/s時，上游只開啟蘭東灘，下游開啟長垣二灘。含沙量低于30kg/m3時，漫灘起始流量控制為6000m3/s;含沙量超