水库大坝具有防洪发电、灌溉供水、航运旅游等多种功能,我国已建有水坝约9.8万座,多为小型水坝。受当时技术、经济等的制约,很多水坝在规划、设计、施工和管理等方面存在一定欠缺,随着使用寿命的临近,其安全、经济和环境等方面的负面效应日益突出。针对一些安全性差、功能丧失严重、生态环境影响恶劣的小型水坝,实施降等或报废拆除是一种必要管理措施。相对于水坝建设运行,其报废拆除将再次打破河流的生态平衡,引起河流水动力和泥沙的剧烈变化,同时间接对河流生物栖息地产生影响。目前,拆坝后库区及坝下河道泥沙情势短期内急剧变化及其长期生态河貌影响已成为拆坝工程的巨大挑战,研究拆坝后水动力泥沙情势变化过程及其地貌响应具有重要意义,将为水坝报废拆除提供理论参考和技术支撑。本文利用贵州省西河大坝拆除案例,通过实测地形数据和泥沙基本资料,推算了西河无资料流域降雨径流过程和含沙量,利用Delft3D建立西河二维水沙模型,分别模拟了拆坝前库区长期泥沙淤积情况、拆坝后河道短期和长期的水动力与泥沙变化以及河貌演变,同时研究了不同拆坝方式对库区泥沙运动和地貌变化的影响,得到以下结论:(1)对于无资料地区小型河流,在对临近水文站长序列数据分析后,利用水文比拟法和降水径流频率相应法推算得到的西河年径流均值相一致,符合地区分布规律及下垫面特点。(2)通过模拟建坝后的水沙运动过程,表明大坝修建使大量泥沙在库区淤积,其淤积形态为“锥形淤积”;坝后由于下泄流量变小河道整体流速降低。(3)通过模拟拆坝后短期和长期的水沙过程,表明拆坝后短期内,由于水库瞬时大量排水,坝上坝下高水头差使坝址流速很大,导致库区泥沙发生下切侵蚀,主河道冲刷非常严重,产生裂点向上游迁移,侵蚀上游更多的泥沙;主河道两侧由于水位迅速下降导致两侧高程较大的地方流速小而发生淤积;下游因水量下泄流速太大泥沙基本不会淤积。长期来看,经过枯水期和平水期泥沙冲淤变化不大,但经过洪水期后大量泥沙向下游输运同时落淤在河道两侧;河道形态在上游变化剧烈,向窄深方向发展,下游变化不太显著。(4)分阶段拆坝和一次性拆坝相比,减小了坝上坝下水头差,形成的正向与负向波都较小,流速相对较低,侵蚀不够严重,溯源侵蚀距离较短,但长期来看,泥沙冲淤分布和一次性拆除类似。