青銅峽水庫(kù)泥沙沖淤變形準(zhǔn)二維數(shù)值模擬計(jì)算.pdf

1、青銅峽水庫(kù)是黃河干流上的一座以灌溉為主，結(jié)合發(fā)電、防洪、防凌、城市供水等綜合利用的日調(diào)節(jié)水庫(kù)，經(jīng)過(guò)40多年運(yùn)用，目前已達(dá)到?jīng)_淤平衡狀態(tài)。水庫(kù)泥沙淤積給水庫(kù)正常運(yùn)行、發(fā)電帶來(lái)一系列問(wèn)題，如防洪能力降低，灌溉能力下降，加大了閘門(mén)的開(kāi)啟力等。這極大地影響了樞紐正常運(yùn)行和防洪安全。本文通過(guò)對(duì)青銅峽水庫(kù)的淤積現(xiàn)狀和沖淤特點(diǎn)進(jìn)行分析，針對(duì)水庫(kù)具體情況，在一維非恒定泥沙數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立了準(zhǔn)二維非恒定非均勻泥沙數(shù)學(xué)模型，利用該模型研究了青銅峽水庫(kù)

2、泥沙問(wèn)題。 在建模過(guò)程中沿河道流向分成若干流管，對(duì)每個(gè)流管利用非耦合法分別求解水流方程和泥沙方程。運(yùn)用Preissmann四點(diǎn)偏心隱式格式對(duì)水流方程進(jìn)行離散，并用追趕法求解。采用迎風(fēng)格式將懸移質(zhì)不平衡輸沙方程離散成差分方程求解。計(jì)算中，根據(jù)實(shí)際情況選擇水流挾沙力、懸移質(zhì)級(jí)配、泥沙沉速等計(jì)算公式，以及非飽和系數(shù)、糙率等參數(shù)。對(duì)泥沙粒徑進(jìn)行分組，計(jì)算分組挾沙力和懸移質(zhì)級(jí)配，然后確定每個(gè)流管中的泥沙沖淤變形。最后利用最小能耗率原理判斷