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三峡水库蓄水以来,变动回水区的泥沙输移规律及航道治理一直是工程的关键技术问题之一。随着三峡水库调度方式与上游来水来沙条件的改变,库尾推移质运动特性发生一定变化,为变动回水区的航道条件的改善与提升带来了不确定性影响。目前,随着长江经济带建设及国家立体交通网的建设,库尾的航道等级提升工程十分必要,为确保变动回水区航道提升工程的有效性,需要对变动回水区河段的泥沙冲淤特性及趋势开展定量的研究。
本文结合三峡库尾河道实测资料分析与二维数值模拟相结合的手段,对三峡库尾重点河段的演变特性进行了分析,基于已有的三峡库尾航道的平面二维水沙数学模型,模拟了系列年(2009-2016年)重庆朝天门至涪陵段航道的冲淤变化,预测了30年内三峡库尾重点河段泥沙冲淤分布及对航道的影响,主要研究成果如下:
①结合实测资料总结分析了三峡水库175m试验性蓄水后,入库水沙条件的变化以及新水沙条件下重点滩段的冲淤特性。排除河道采砂,洛碛和青岩子河段主要表现为淤积,广阳坝、大箭滩和长寿河段整体变幅不大。
②基于推移质运动特性,建立了三峡库尾航道平面二维水沙数学模型,模拟了该河段水位、流速分布、冲淤位置等,并与实测资料进行对比验证,水流模块的水位验证误差控制在0.1m以内,流速误差控制在15%以内;泥沙模块方面,推移质输沙计算误差控制在12%以内,泥沙冲淤计算误差控制在25%以内。研究结果表明该模型能反映三峡库尾朝天门至涪陵河段泥沙运动特性,可采用该模型作为定量研究重庆朝天门至涪陵段航道冲淤过程的手段。
③根据选取的系列水沙年(2008-2017年),预测了朝天门至涪陵段新水沙条件下30年后泥沙淤积分布与淤积总量,分析了重点滩段的泥沙冲淤变化与推移质输沙分布。结果表明:广阳坝、大箭滩、洛碛﹑长寿和青岩子滩段泥沙最大淤积厚度为0.36-1.12m,对航道影响集中在航道边界10-100m范围。
本文结合三峡库尾河道实测资料分析与二维数值模拟相结合的手段,对三峡库尾重点河段的演变特性进行了分析,基于已有的三峡库尾航道的平面二维水沙数学模型,模拟了系列年(2009-2016年)重庆朝天门至涪陵段航道的冲淤变化,预测了30年内三峡库尾重点河段泥沙冲淤分布及对航道的影响,主要研究成果如下:
①结合实测资料总结分析了三峡水库175m试验性蓄水后,入库水沙条件的变化以及新水沙条件下重点滩段的冲淤特性。排除河道采砂,洛碛和青岩子河段主要表现为淤积,广阳坝、大箭滩和长寿河段整体变幅不大。
②基于推移质运动特性,建立了三峡库尾航道平面二维水沙数学模型,模拟了该河段水位、流速分布、冲淤位置等,并与实测资料进行对比验证,水流模块的水位验证误差控制在0.1m以内,流速误差控制在15%以内;泥沙模块方面,推移质输沙计算误差控制在12%以内,泥沙冲淤计算误差控制在25%以内。研究结果表明该模型能反映三峡库尾朝天门至涪陵河段泥沙运动特性,可采用该模型作为定量研究重庆朝天门至涪陵段航道冲淤过程的手段。
③根据选取的系列水沙年(2008-2017年),预测了朝天门至涪陵段新水沙条件下30年后泥沙淤积分布与淤积总量,分析了重点滩段的泥沙冲淤变化与推移质输沙分布。结果表明:广阳坝、大箭滩、洛碛﹑长寿和青岩子滩段泥沙最大淤积厚度为0.36-1.12m,对航道影响集中在航道边界10-100m范围。