三峡水库泥沙淤积滞后响应规律
2021-10-17任金秋
工程科学与技术 2021年5期
关键词:模型
张 为,李 昕,任金秋
(武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北 武汉 430072)
泥沙问题关系到水库功能的充分发挥,如何减缓水库泥沙淤积和控制淤积速度,保持水库的可持续利用,成为国内外共同关注的问题。三峡水库蓄水以来,库区水沙运动特性较蓄水前发生改变,坝前水位抬升导致库区流速降低,水流挟沙力降低,故库区泥沙发生淤积。因此研究三峡水库泥沙淤积对于三峡水库优化调度具有重大意义[1–2]。
水库泥沙淤积问题一直备受研究学者们的关注。由于河床冲淤的反馈作用总是滞后于不断变化的来水来沙条件及调度控制等扰动,反馈和滞后的作用需要足够的时间反映出来[3]。吴保生[4]基于河道的自动调整原理,发现水库泥沙冲淤过程具有溯源特点,在时间上表现水库泥沙淤积与水沙条件等因素之间存在着长时段的滞后响应关系,在此基础之上,建立了滞后响应模型,并将其运用在三门峡水库淤积[5–7]、平滩流量[8]以及平滩面积[9]研究中。滞后响应模型在使用过程中需要根据具体的河段演变特点进行调整优化。邵文伟[10]、郑珊[11–12]、吕宜卫[13]等根据黄河小北干流、三门峡水库和荆江河段等不同河段冲淤特点,对滞后响应模型进行相应的调整和优化。李凌云等[14–16]针对滞后响应模型中的不足,对模型中调整系数进行修正,提高了模型的计算精度。对于三峡水库而言,目前仅有唐小娅等[17]采用沙量加权平均坝前水位的方法建立了三峡水库泥沙淤积滞后响应模型,并初步探讨了汛期泥沙淤积滞后响应规律,但未考虑水库来流和泥沙粒径的影响。……
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