文档介绍：第 42卷第 6期人民长江 ,

2011年 3月 Yangtze River Mar., 2011
文章编号:1001-4179(2011)06-0065-04
基于一维水沙模型的三峡库区泥沙预报初探
陶冶,刘天成
(长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局,湖北宜昌 443000)
摘要:为了得到结合短期水雨情和水库调度信息的水库泥沙预报,以指导水库泥沙实时调度,通过研究,建立
了基于水雨情预报及水库调度信息的三峡水库短期泥沙预报模型,即建立以短期水雨情预报和水库调度信
息为边界条件和适用于三峡库区的一维水动力学水沙数学模型。利用 2006~2007年三峡工程库区清溪场、
万县和坝前的水文资料对模型进行了率定,率定的模型分析了 2007年 7月洪水过程的库区泥沙运动情况。
模型模拟结果与实测成果的对比分析表明:模型在库区沿程水力要素、悬移质含沙量及水库淤积量的模拟方
面具有一定的精度。
关键词:泥沙预报;数学模型;精度分析;三峡库区
中图法分类号: 文献标志码:A
水库泥沙预报一般都是基于历史水文资料的中长充方程[1]。采用线性化的 Preissmann四点偏心隐格
期预报,而近年来长江上游来水来沙条件变化较大,使式[2],可以避免迭代,并能取得较大的时间步长,减少
得中长期泥沙预报的边界条件与实际情况相差较大, 计算工作量。模型计算时上游边界条件为进口断面给
精度不高,一般只能做规律性预测和探讨,对水利枢纽定流量、悬移质含沙量过程,下游边界条件为出口断面
短期或应急泥沙调度指导意义不大。本文希望建立一给定水位过程,断面修正根据水深情况以主槽修正为
个与短期水雨情预报及实测资料相结合的短期泥沙预主。
报模型,对水库实时水沙运动条件和水库淤积情况进模型验证
行模拟和预测,从而可以像水文预报那样对水库泥沙
针对三峡工程上游清溪场至大坝约 477km河段,
运动要素进行常规预测。这种预测采用的边界条件与
采用 2006年 11月固定断面观测资料、清溪场 2006~
实际情况接近,精度要高于一般的中长期泥沙预报。
2007年水沙资料及坝前水位资料对模型进行验证计
有了这种手段,还可以对短期或特定洪水的泥沙调度
算,重点对比该河段内万县水文站及坝前庙河水文站
方案进行研究,为泥沙调度特别是汛期泥沙调度提供
的水位、流量、悬移质含沙量过程。实测与计算的水
参考。
位、流量及悬移质含沙量过程对比成果见图 1~5,表 1
1 三峡库区一维水沙数学模型为河道冲淤量分析对比成果。
验证结果表明模型分析基本能够反映与实测情况
基本原理相同的冲淤变化规律,计算得到的流量过程、水位过
本模型主要基于水流连续方程、水流运动方程、泥程、悬移质含沙量过程及沿程累计冲淤变化过程均与
沙连续方程、水流挟沙力方程、河床变形方程及一些补实测值基本吻合。因此本模型适用于三峡水库蓄水后
收稿日期:2011-01-20
作者简介:陶冶,女,工程师,主要从事长江流域水情预报工作。E-mail:wildmm@
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水库内水沙运动模拟,能够获取较高精度的水流及泥量、悬移质含沙量过程及相应的