小型水壩拆除后沉積物侵蝕沉積規(guī)律及局部河貌變化.pdf

1、水庫大壩具有防洪發(fā)電、灌溉供水、航運旅游等多種功能，我國已建有水壩約9.8萬座，多為小型水壩。受當時技術、經濟等的制約，很多水壩在規(guī)劃、設計、施工和管理等方面存在一定欠缺，隨著使用壽命的臨近，其安全、經濟和環(huán)境等方面的負面效應日益突出。針對一些安全性差、功能喪失嚴重、生態(tài)環(huán)境影響惡劣的小型水壩，實施降等或報廢拆除是一種必要管理措施。相對于水壩建設運行，其報廢拆除將再次打破河流的生態(tài)平衡，引起河流水動力和泥沙的劇烈變化，同時間接對河流生物

2、棲息地產生影響。目前，拆壩后庫區(qū)及壩下河道泥沙情勢短期內急劇變化及其長期生態(tài)河貌影響已成為拆壩工程的巨大挑戰(zhàn)，研究拆壩后水動力泥沙情勢變化過程及其地貌響應具有重要意義，將為水壩報廢拆除提供理論參考和技術支撐。
　　本文利用貴州省西河大壩拆除案例，通過實測地形數據和泥沙基本資料，推算了西河無資料流域降雨徑流過程和含沙量，利用Delft3D建立西河二維水沙模型，分別模擬了拆壩前庫區(qū)長期泥沙淤積情況、拆壩后河道短期和長期的水動力與泥沙變

3、化以及河貌演變，同時研究了不同拆壩方式對庫區(qū)泥沙運動和地貌變化的影響，得到以下結論:
　　(1)對于無資料地區(qū)小型河流，在對臨近水文站長序列數據分析后，利用水文比擬法和降水徑流頻率相應法推算得到的西河年徑流均值相一致，符合地區(qū)分布規(guī)律及下墊面特點。
　　(2)通過模擬建壩后的水沙運動過程，表明大壩修建使大量泥沙在庫區(qū)淤積，其淤積形態(tài)為“錐形淤積”;壩后由于下泄流量變小河道整體流速降低。
　　(3)通過模擬拆壩后短期和長

4、期的水沙過程，表明拆壩后短期內，由于水庫瞬時大量排水，壩上壩下高水頭差使壩址流速很大，導致庫區(qū)泥沙發(fā)生下切侵蝕，主河道沖刷非常嚴重，產生裂點向上游遷移，侵蝕上游更多的泥沙;主河道兩側由于水位迅速下降導致兩側高程較大的地方流速小而發(fā)生淤積;下游因水量下泄流速太大泥沙基本不會淤積。長期來看，經過枯水期和平水期泥沙沖淤變化不大，但經過洪水期后大量泥沙向下游輸運同時落淤在河道兩側;河道形態(tài)在上游變化劇烈，向窄深方向發(fā)展，下游變化不太顯著。