浐灞河生态区橡胶坝库区泥沙冲淤演变研究

摘要

浐灞河穿越整个泸灞生态区.为提高抗洪能力,改善生态和景观环境,高标准的堤防和21座橡胶坝工程正在实施. 浐灞生态区堤防工程和21座橡胶坝工程实施后,由于浐灞河为多泥沙河流,且河道冲淤变化较为剧烈,目前河床下切严重,河道和橡胶坝库区泥沙的冲淤演变对水面景观及跨河建筑物、库区水工建筑物的安全将产生严重影响.研究分析浐灞河河道在堤防和橡胶坝建成后河床演变非常必要. 本文首先搜集和分析了灞河马渡王水文站的水文泥沙资料,采用新的一种称为滑动平移方法设计了三种水沙系列,然后选择了具有代表性的浐灞河生态区的核心区域为研究对象,按照泥沙物理模型相似律原理,建立了全沙动床变态河工模型,并分别采用丰水丰沙10年～平水平沙系列和平水平沙10年～丰水丰沙系列两种放水方案对该区域的河道冲淤变化进行了试验模拟. 试验模拟结果表明,浐灞河修建橡胶坝后,库区内河道均呈淤积态势,并且是自上游而下游进行的.其中,灞河橡胶坝自上而下分别在建坝6～17年和17～18年后达到冲淤平衡状态,浐河的两座橡胶坝无死库容.在灞河各库区达到冲淤平衡后,河道的河床演变呈微淤态势,将来可能会对水面景观、河工及跨河建筑物的安全造成影响. 因此,本研究建议,应通过合理的人工减淤和河道加固等工程措施,以期在较长时间内维持稳定的水面景观.

目录

文摘

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1绪论

1.1浐灞河的开发现状

1.1.1浐灞河概况

1.1.2浐灞河生态区的基本情况

1.1.3浐灞河生态区在流域的位置概况

1.2浐灞河生态区橡胶坝的概况

1.2.1浐灞河生态区橡胶坝的规划和建设情况

1.2.2浐灞河汇合口段堤防和橡胶坝的现状

1.2.3橡胶坝建设意义及存在问题

1.3河流模拟方法及物理模型相似律概述

1.4研究的主要内容及技术线路

2工程概况

2.1工程水文

2.1.1洪水

2.1.2径流

2.2泥沙

2.3基本资料

2.4工程概况

3水沙代表系列设计

3.1浐灞河水沙特性分析

3.1.1灞河水沙特性

3.1.2浐河水沙特性

3.2浐灞河水沙设计的方法

3.3灞河设计水沙系列情况

3.4浐河设计水沙系列情况

4全沙动床河工变态模型设计

4.1模型设计相似条件及比尺确定

4.1.1模型设计相似条件

4.1.2几何比尺的确定

4.1.3模型沙的选择

4.1.4其它模型比尺的确定

4.2模型制作

5模型验证

5.1河道冲淤验证试验

5.1.1模型验证河段的确定

5.1.2模型验证水沙系列的确定

5.1.3河道冲淤验证试验方法

5.1.4河道冲淤验证试验结果

5.2水面线验证

5.3洪水水面线验证结果

5.4平衡河床验证结果

6丰水丰沙10年系列-平水平沙系列的冲淤试验

6.1试验水沙条件

6.2各库区冲淤试验方法

6.3各库区的冲淤试验结果

6.3.1灞河各库区的冲淤情况

6.3.2浐河各库区的冲淤情况

6.3.3水面线及河床比降变化

6.3.4库容变化情况及排沙比

7平水平沙10年系列-丰水丰沙系列的冲淤试验

7.1试验水沙条件

7.2各库区的冲淤试验结果

7.2.1灞河各库区的冲淤情况

7.2.2浐河各库区的冲淤情况

7.2.3水面线及河床比降变化

7.2.4库容变化情况及排沙比

8两种方案下百年一遇洪水下的水面线试验

8.1各放水方案下的洪水水位

8.1.1试验水沙条件

8.1.2百年一遇洪峰流量时水位线

8.2 A#橡胶坝下游河道冲淤情况

9两种方案对比及与正态模型的对比分析

9.1两种方案的对比

9.2本模型与正态模型的对比分析

10总结与展望

10.1研究结论

10.2建议及展望

10.2.1几点建议

10.2.2今后工作的展望

致谢

参考文献

附录