库区堤渠输沙模型及排沙效果研究.pdf

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1、第2期(总第131期)中国水醚及电气化No2(TOTALNo131)2016年2月ChinaWaterPower&ElecficationDOI：10．16617／j．cnki．11—5543／TK．2016．02．016库区堤渠输沙模型及排沙效果研究汪瑞叶萌(湖北省潜江市水利勘测设计院，湖北潜江433199)【摘要】库区堤渠排沙清淤问题是水库管理的重点问题。利用水沙数学模型，基于拟牛顿法对该数学模型进行求解并编制程序River—Hydraulics。结合实际工程中程序利用情况，研究了库区堤渠在水库排沙问题中的适用性，结果表明：堤渠输沙技术能够很快地排尽淤沙，且其排沙速率与时间

2、呈负指数关系。该方法的排沙效率较高，耗水较少，具有很强的适用性和操作性。【关键词】库区堤渠；水沙数学模型；排沙效果中图分类号：TV149文献标识码：A文章编号：1673-8241(2016)02-0052-06ResearchonreservoirdykecanalsedimenttransportmodelanddesiltingefectWANGRui，YEMeng(HubeiQianjiangWaterConservancySurveyandDesignInstitute，Qianfiang433199，China)Abstract：Thereservoirdykecan

3、aldesihingisanimportantprobleminreservoirmanagement．Water—sandmathematicalmodelisutilizedforsolvingthemathematicmodelandpreparingprogramRiver--HydraulicsonthebasisofQuasi-Newtonmethod．Thesituationofprogramutilizationinpracticalprojectiscombinedforstudyingtheapplicabilityofreservoirdykecanali

4、nreservoirdesihingproblem．Theresultsshowthatsedimenttransporttechnologycanbeadoptedforrapidlyremovingsediment．Thedesiltingspeedandtimepresentnegativeexponentrelationship．Themethodischaracterizedbyhigherdesiltingeficiency，lesswaterconsumptionaswellasstrongapplicabilityandoperability．Keywords：

5、reservoirdykecanal；water—sandmathematicalmodel；desiltingeffect目前常用的水库排沙清淤措施有异重流排沙、滞型则较为经济，对设备、场地、温度没有要求，且可洪排沙、泄空排沙、基流排沙、人工排沙、浑水入库重复多次实验¨。现有的水沙模型必须经过简化，普排沙等。但对于部分水库不允许泄空水库的现实，上遍使用的方法便是基本控制方程的简化，譬如忽略了述方法有一定限制，故而不得不使用机械清淤；但是河床的可动性。机械清淤费用高昂，清淤不彻底。堤渠输沙则具有很本文利用Mathematica编制库区堤渠输沙模型计强的适用性，清淤效果颇佳。算程

6、序River-Hydraulics，利用River—Hydraulics对库区对于输沙模型排沙效果的评价，有物理实验法和堤渠输沙模型的排沙效果进行评价，发现堤渠输沙技数值模拟法两种。物理实验法对于设备、场地、温度术能够很快地排尽淤沙，且其排沙速率与时间成负指的要求苛刻，其结果有一定误差，费时费力。数学模数关系。该方法的排沙效率较高，耗水较少，具有很52科学研究及工程设计ScientificResearch&EngineeringDesign强的适用性和操作性。2方程求解1水沙数学模型的原理拟牛顿法是一种迭代算法，是求解非线性优化问伺水致孚俣型日习基了仝制刀崔为：题最有效的方法之

7、一，是20世纪50年代由物理学家W．C．Davidon提出的。O+：0(1)tOx、令：Ot++Ot=0(、2)fo(Xo,Yo,R)=害：。水流运动方程为：(Xo,Yo,R)=象=。(8)+(+)=gh(i。(3)(，，)=OR：。Ot+O+g。O=一。J(、4)xx取X=(，Yo，R)，假设(‰，Yo，R)第i次迭代的值为：+去(+)“=(∥，R“)(9)则第i+1次迭代的值为：+一“㈩()X‘’=(0，Yo，尺)‘“一(()+(‘)+(X‘))F(X)(10)+⋯。、⋯(6)一+——=