水閘下泄流量變化對下游河床的影響研究

高栩昕

(懷集縣馬寧鎮農林水綜合服務站,廣東 懷集 526454)

0 引言

擋水結構是水利工程中控制和調節水量的常用和重要水工結構之一,廣泛用于各類大壩工程中[1-3]。然而,由于大壩下游受水庫的調節作用,季節性放水會導致擋水結構下游河床受到流水侵蝕作用(下切),河床下降,從而引起泥沙淤積,嚴重影響水庫的功能使用。因此,研究下游河床形態變化具有重要意義。

當前,國內學者通過室內試驗和數值模擬方法對河床侵蝕進行了相關研究。孟翠翠[4]運用新的數值模型SRH-2D來模擬沖積河流中的垂直和側向聯合侵蝕,創新性地將地質河流模型與基巖侵蝕模型耦合,以預測沖積侵蝕和基巖侵蝕;衛云巍[5]結合室內水槽實驗與數值水槽實驗,研究漫頂潰決水流在下游河床上的侵蝕挾沙特性;王學棟[6]介紹了伴隨坡度變化、河床束窄區域及壩系工程的泥沙堆積過程;范愛民[7]基于Fluent軟件中的動網格技術,建立了局部河床沖刷數值模型,研究了當卡水電站下游局部沖刷坑的沖刷過程;夏厚興等[8]以漳州市龍海區西溪水閘除險加固工程為例,建立水閘整體水工模型進行閘下沖刷試驗;劉順東[9]以某閘壩工程為例,采用數值模擬手段,模擬了閘門開啟到形成穩定淹沒水躍的過程,分析了下泄流量、下游水深等對水躍長度、下游流速的影響。

通過對以上文獻分析可知,當前的研究少有聚焦擋水結構類型對河床下游侵蝕深度的影響。因此,本文通過室內試驗,研究不同水流流量參數下,堰結構和水閘結構對河床下游侵蝕深度的影響。……