澜沧江曼厅河段应对清水冲刷的模拟研究.pdfVIP

第 1 6 卷 第 2 1 期 2 0 1 6 年 7 月 科 学 技 术 与 工 程 Vol. 16 No. 21 Jul. 2016 1671— 1815(2016)021-0317-05 Science Technology and Engineering © 2016 Sci. Tech. Engrg. 水利工程 澜沧江曼厅河段应对清水冲刷的模拟研究 黄海津 1 陈明栋1 牛万芬 1 李 朋 2 (重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室1，重 庆 400074;长江重庆航道工程局2 ，重 庆 400011) 摘要为应对电站清水下泄对大型复杂浅滩的冲刷影响，采用曼厅河段动床物理模型，结合电站运行方式采用极限冲刷方 法进行模拟。结果表明，曼厅河段普遍冲刷和局部冲刷明显，整治建筑物群附近产生普遍冲刷坑，丁坝头部冲坑明显。若不 采取防护工程措施，曼厅河段V 航道难以得到保证。根据试验成果，给出了有效的防护思路供相关单位参考。 关 键 词 电站运行 清水下泄 曼厅河段 冲刷模拟 中图法分类号TV83; 文 献 标 志 码 A 水电枢纽建成后，随着库区水位升高流速减缓，进 谷，河段全长约9 km ，河势平面上由西至东，中段呈 库泥沙会在库内大量沉积，使水流含沙量锐减，以致成 三个连续藕节状的大肚子河段。在滩段的进口处河 库后电站下泄水流的含沙量降低，水流挟带泥沙的能 道宽度仅约400m ，但在滩段的最宽处达到约2. 5 力增强，使下游河床输沙失去平衡而产生冲刷，这就是 km ，下游出口处航道又大幅缩窄，然后进人“Z ”形的 人们常说的清水下泄或清水冲刷。水库清水冲刷会导 三道拐峡谷河段，整个水道为典型的卡口型河道。 致下游河床发生一系列变化，即从河床质粗化、床面及 曼厅河段分布着四个较大的沙洲，进口段无名洲，中 边滩镂空，逐渐演变至泥沙运动、水位降落、比降重新 间段曼哈洲和曼厅洲，无名洲、曼哈洲、曼厅洲呈倒 分布等[1-3]。因此，进行枢纽清水下泄对下游河床冲 “品”字形交错地排列于江心之中，其中曼厅洲最 刷影响研究，是预防和控制下游河势及河床演变的关 大，是该河段最不稳定的沙洲，出口段曼龙洲。曼厅 键。现依托澜沧江橄榄坝电站下游的曼厅大沙坝复杂 河段的滩险包括曼厅大沙坝的散乱浅滩、曼龙洲的 浅滩，采用局部动床物理模型和初步拟定的电站调度 摆动浅滩和三道拐的急、弯险滩，曼厅大沙坝是澜沧 运行方式，对曼厅河段进行了冲刷模拟试验研究，提出 江下游河段上最不稳定的冲击性游荡浅滩，从 20世 了清水冲刷后曼厅大沙坝的普遍冲刷和局部冲刷尺 纪60年代开始，经历数十余年的航道整治，分期实 度，分析了清水冲刷对曼厅河段河床演变及河势的危 施了整治建筑物控制河势（图 1 )，使该河段航道尺 害，给出了曼厅河段应对清水冲刷的防护建议。 度及水流条件达到V 级航道标准。整治建筑物主要 是对主河槽进行约束，通过在其两侧布置丁坝、顺 1 曼厅河段概况 坝、锁坝等整治建筑物达到约束河槽，增加通航水深 曼厅河段上起橄榄坝渡口码头，下至三道拐峡 的目的。 图 1 河工模型及整治建筑物布置图 Fig. 1 Layout of the river model and the regulating structure 2 曼厅河段模型的建立 2016年 3 月 2 2 日收到 重庆市教委