寒区水库浸没影响试验模拟研究——以大顶子山水库为例.pdf

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1、EXPERIMENTANDMODELINGOFTHEINFLUENCESOFR皿SERVOIRINUNDATIONINCOLDREGIONS---·--TakingtheDadingzishanReservoirasaRealCaseDAIbySUNSi—miaosupervisedbyChang·—leiAssociateProfessorDUXin--qiangAssociateProfessorAdissertationsubmittedtoHeilong／iangUniversityforthedegreeofMASTERo

2、FENGINEERINGInstituteofGroundwaterinColdRegion，HLJUSchoolofHydraulicandElectric-powerHeilongjiangUniversityJune2012，Harbin，China中文摘要水库浸没是由于水库蓄水或其他人类活动抬升地表水位，促使浅层地下水位壅高，从而引发各种问题的一种综合灾害。寒区低温条件的耦合，使得原本复杂的浸没问题在机理、影响、表现上都更加复杂。以地处寒区、浸没特征典型的大顶子山航电枢纽工程上游浸没范围的全部与局部区域分别为典型区与计算区，

3、通过对大范围典型区的浸没特征进行调查与分析，以识别出寒区水库浸没影响因素，并对常规影响因素(地下水位、土壤质地即毛细水上升高度、地表植被与‘建筑物即安全超高)和寒区特殊影响因素(积雪融雪与冻融作用)的影响机理进行定性分析。在此基础上，以小范围计算区为对象开展水库浸没影响的数值模拟量化研究。在进行计算区含水层边界、结构、功能、输入与输出分析的基础上，利用地下水模拟软件GMS建立水文地质概念模型，并转化为数值模拟模型并进行识别与验证。结合浸没判别与评价方法，构建包含适用于水库浸没的潜水地下水流运动模型、水库浸没判别模型、耦合模型三部分的

4、水库浸没影响评价模型，并将各影响因素的影响机理嵌入模型实现动态模拟。模型应用包括两方面：①从加剧浸没角度，进行一个参考情景与五个影响因素变化预设情景的浸没模拟评价，得到一定范围内各影响因素对水库浸没的影响规律；②从治理浸没角度，将改变影响因素作为预设治理方案，对其治理效果与可行性进行模拟评价。结果表明水库浸没的三种常规影响因素在相同变幅下地下水位上升对水库浸没的影响比毛细水上升高度或安全超高影响更JJIJJ哥J烈；寒区特殊影响因素中，积雪融雪对浸没区短期影响相对显著，冻融作用中冻结期对浸没影响较大，融冻期可以加剧浸没，但不明显。在治

5、理方案上，理论上降低地下水位、毛细水上升高度或安全超高都能取得较好的效果，实际上仅有改变地下水位对大范围治理可行性较高。研究最后给出了大顶子山水库上游松花江干流的整体浸没范围，对黑龙江流域水库浸没概况进行了梳理，并对本文基于实测与数值模拟方法的利弊进行评价。关键词：水库浸没；影响因素；浸没评价模型；数值模拟；寒区；大顶子山水库AbstractReservoirinundation，causedbytheriseofshallowgroundwatertablethatobstructedbytheupliftingsurfacewa

6、tertableduetoreservoirimpoundmentorotherhumanactivities，canbedeftnedasanintegrateddisasterwhichtriggersavarietyofissues．ThecouplingoftheIowtemperatureconditioninthecoldregionaddsmorecomplexitytothemechanism，1mpact8andperformancesofreservoirinundation．A6eld_basedresearc

7、hstudyhasbeenundertakenintheinundation‘affectedareasontheuDstreamsideoftheDadingzishanReservoirinthemainstreamoftheSonghuaRiverwhichisarepresentativecaseforbothcoldregionfeaturesandinundationfeatures，andwithinwhlchalargeranalysisareaandasmallercalculationareahavebeense

8、lected·Firstly，basedontheinundationinfluenceinvestigationandliteratureanalysis，asetofinfluencingfactorsofreserVoirinu