三峽庫(kù)區(qū)汛期洪峰和沙峰異步運(yùn)動(dòng)特性的三維數(shù)值模擬

張幫穩(wěn),吳保生,章若茵

(清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100084)

三峽水庫(kù)泥沙淤積問(wèn)題不僅關(guān)系到水庫(kù)的使用壽命和功能發(fā)揮,而且對(duì)水庫(kù)及下游的生態(tài)環(huán)境具有重要的影響[1]。近年來(lái)長(zhǎng)江上游梯級(jí)水庫(kù)的建設(shè)導(dǎo)致三峽入庫(kù)徑流量和泥沙量發(fā)生變化,嚴(yán)重影響了三峽水庫(kù)綜合效益的發(fā)揮,為此,三峽水庫(kù)在“蓄清排渾”運(yùn)用方式的基礎(chǔ)上,開(kāi)展了中小洪水調(diào)度和汛末提前蓄水調(diào)度,目的是提高發(fā)電和航運(yùn)效益,減輕壩下游的防洪壓力[2]。但汛期中小洪水調(diào)度和汛末提前蓄水會(huì)抬高庫(kù)區(qū)平均水位,降低庫(kù)區(qū)流速,加重庫(kù)區(qū)泥沙淤積。為緩解中小洪水調(diào)度及汛末提前蓄水調(diào)度帶來(lái)的泥沙淤積影響,三峽水庫(kù)于2012年和2013年汛期利用洪峰和沙峰的異步運(yùn)動(dòng)特性開(kāi)展了沙峰調(diào)度試驗(yàn),取得了較好的排沙效果[3- 4]。

研究者基于實(shí)測(cè)資料對(duì)三峽庫(kù)區(qū)洪峰和沙峰的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)三峽水庫(kù)蓄水后,庫(kù)水位抬高,庫(kù)區(qū)水流流速減慢,沙峰輸移時(shí)間較蓄水前大幅增加,沙峰多滯后于洪峰,且沙峰滯后于洪峰的時(shí)間沿程逐漸增加,有利于進(jìn)行水庫(kù)的沙峰調(diào)度[5- 7]。但目前關(guān)于洪峰和沙峰異步運(yùn)動(dòng)特性多以實(shí)測(cè)資料進(jìn)行分析,基于試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬開(kāi)展相對(duì)較少,對(duì)洪峰和沙峰異步運(yùn)動(dòng)特性缺乏較為深入的認(rèn)識(shí)。利用數(shù)值模擬方法對(duì)不同情況下洪峰和沙峰運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行系統(tǒng)分析,可為應(yīng)對(duì)未來(lái)愈加復(fù)雜的水沙變化和地形變化情勢(shì)下水庫(kù)的沙峰排沙調(diào)度提供參考。水沙數(shù)學(xué)模型在研究水沙輸移、泥沙淤積及河床演變規(guī)律中有著重要的作用?；跀嗝嫫骄虼瓜蚱骄囊痪S和二維數(shù)值模型[8- 9]能夠?qū)こ趟硢?wèn)題進(jìn)行一定程度的研究,但是泥沙淤積、沖刷和輸移是一個(gè)非常復(fù)雜的水動(dòng)力現(xiàn)象,特別是在復(fù)雜的自然地形,例如河漫灘、彎曲河段和沙波地形等產(chǎn)生二次流和流體分離等三維水動(dòng)力特性,嚴(yán)重影響了數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展,三維模型[10- 11]逐漸應(yīng)用到工程實(shí)際當(dāng)中,目前大多數(shù)采用三維數(shù)值模擬方法針對(duì)局部河段或庫(kù)區(qū)的泥沙輸運(yùn)和淤積進(jìn)行研究,但對(duì)洪水傳播過(guò)程中洪峰和沙峰異步運(yùn)動(dòng)特性研究較少。主要原因是洪峰和沙峰的運(yùn)動(dòng)特性與研究河流或水庫(kù)的尺度(時(shí)間尺度和空間尺度)有關(guān),較短的距離和較短的時(shí)間難以顯示出洪峰和沙峰運(yùn)動(dòng)規(guī)律。三峽庫(kù)區(qū)地形較為復(fù)雜,總長(zhǎng)超660 km,對(duì)此進(jìn)行長(zhǎng)距離洪水演進(jìn)的三維數(shù)值模擬具有較大的難度。

掌握洪峰與沙峰異步運(yùn)動(dòng)特性、開(kāi)展入庫(kù)泥沙實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào),是進(jìn)行沙峰排沙調(diào)度的基礎(chǔ)。為進(jìn)一步提高沙峰預(yù)報(bào)精度,掌握更精準(zhǔn)的沙峰調(diào)度時(shí)機(jī)、制訂更科學(xué)合理的沙峰排沙調(diào)度方案,本文采用三維水沙數(shù)值模型SCHISM(Semi- implicit Cross- scale Hydroscience Integrated System Model)對(duì)三峽庫(kù)區(qū)汛期洪水傳播過(guò)程中洪峰和沙峰運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬,初步分析三峽水庫(kù)不同蓄水位下洪峰和沙峰在萬(wàn)縣—三峽大壩庫(kù)區(qū)的異步運(yùn)動(dòng)特性,可為三峽水庫(kù)的沙峰調(diào)度提供參考依據(jù)。

1 數(shù)值模擬方法

1.1 水流的基本方程

SCHISM水動(dòng)力學(xué)模型[12- 13]的控制方程采用基于Reynolds時(shí)均N- S方程,滿足靜壓假定和Boussinesq渦黏性假定。在笛卡爾坐標(biāo)系下,對(duì)于不可壓縮流體N- S方程的連續(xù)性方程為

(1)

動(dòng)量守恒方程:

(2)

(3)

式中:x和y分別表示笛卡爾水平坐標(biāo),z為垂向坐標(biāo),向上為正；u,v,w分別表示3個(gè)方向的流速；t為時(shí)間；f為柯氏力系數(shù)；η為自由水面；zb為河床底高程；ρ0和ρ分別表示參考密度和混合流體的密度；g為重力加速度；Kmh和Kmv分別為水平與垂直渦黏性系數(shù),其中垂向渦黏性系數(shù)根據(jù)紊流模型進(jìn)行封閉,水平渦黏性系數(shù)采用常數(shù)化處理；pa為自由水面大氣壓強(qiáng)。

自由水面采用水位函數(shù)法處理,對(duì)連續(xù)方程(1)沿水深方向積分,可得自由水面方程

(4)

模型在河床底部的動(dòng)力學(xué)邊界條件由底床摩擦剪應(yīng)力和底層水體的雷諾應(yīng)力平衡給出

(5)

式中:tbx和tby分別為床面的x、y方向摩擦剪應(yīng)力。

對(duì)于垂向紊動(dòng)渦黏性系數(shù)Kmv,利用紊流閉合模型GLS(Generic Length Scale)[14]進(jìn)行求解,包括紊動(dòng)能k方程和通用紊動(dòng)長(zhǎng)度ψ方程。GLS紊流模型的控制方程為:

(6)

(7)

(8)

(9)

式中:k為紊動(dòng)能；ψ為通用紊動(dòng)長(zhǎng)度參數(shù)；μ為鹽度、溫度等物質(zhì)的垂向擴(kuò)散系數(shù)；υk和υy分別表示紊動(dòng)能和通用紊動(dòng)長(zhǎng)度的垂向擴(kuò)散系數(shù)；ε為紊動(dòng)耗散項(xiàng)；Fw為壁函數(shù),在k- ε模式中為1；σk、σψ、cψ1、cψ2和cψ3為模型系數(shù)；M2和N2分別表示由于剪切變形和密度分層而引起的紊動(dòng)能產(chǎn)生項(xiàng),通用紊動(dòng)長(zhǎng)度ψ和紊動(dòng)耗散項(xiàng)ε作為紊流模型中的關(guān)鍵參量,其表達(dá)式如下:

ψ=(cμ)mknlp,ε=(cμ)mknlp

(10)

式中:l為紊動(dòng)摻混長(zhǎng)度；cμ為常數(shù)0.3。在GLS模型k-ε模式雙方程紊流模式的參數(shù)取值見(jiàn)表1。

表1 GLS模型k- ε模式雙方程紊流參數(shù)值Table 1Parameter values of the turbulence in k- ε equation based on GLS model

1.2 懸移質(zhì)泥沙輸移基本方程

在懸移質(zhì)泥沙動(dòng)力學(xué)中,對(duì)流擴(kuò)散理論將泥沙視為單一的連續(xù)介質(zhì),并假設(shè)懸移質(zhì)泥沙運(yùn)動(dòng)與水流運(yùn)動(dòng)在垂直方向上存在速度差,且等于泥沙顆粒的沉降速度?；趯?duì)流- 擴(kuò)散理論的三維懸移質(zhì)泥沙輸運(yùn)方程表達(dá)式為

(11)

式中:Ci為i組含沙量；ws,i為i組泥沙顆粒的沉降速度；Ksv為泥沙垂向擴(kuò)散系數(shù),通常假定與水流紊動(dòng)黏性系數(shù)呈倍數(shù)關(guān)系,可通過(guò)紊流模型求解或采用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系估計(jì)，Ksv=Kmv/σs,σs為Schmidt數(shù),通常取值在0.6～1.2之間；Ksh為泥沙水平擴(kuò)散系數(shù),考慮到水平擴(kuò)散的量級(jí)遠(yuǎn)小于垂向擴(kuò)散,通常忽略不計(jì)；Dq為泥沙的沉積通量;Eq為泥沙的沖刷通量。三峽水庫(kù)中細(xì)顆粒泥沙存在絮凝現(xiàn)象,在泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)中,采用絮凝因數(shù)F反映絮凝對(duì)泥沙顆粒的沉速的影響[15],其表達(dá)式為

F=ωs,i/ω0

(12)

式中:ω0為泥沙顆粒靜水中的沉速。廣泛采用的絮凝因數(shù)F=αdβ,其中,α取值為0.013[16]或0.005 5[17],β取值為-1.9[15]或-1.02[16]。張地繼等[16]采用α=0.005 5,β=-1.02研究了萬(wàn)縣—廟河庫(kù)區(qū)沙峰的衰減規(guī)律,本研究中采用相同的絮凝因數(shù)系數(shù)。

1.3 河床沖刷演變基本方程

根據(jù)泥沙質(zhì)量守恒方程,懸移質(zhì)泥沙輸移過(guò)程中可將床面邊界條件視為床面附近泥沙通量的處理,包括床面泥沙的沉積通量Db和沖刷通量Eb,其表達(dá)式分別為:

Db=ωs,ic1,i

(13)

Eb=E0,i(1-qi)(τf/τcr,i-1)τf>τcr,i

(14)

式中:c1,i為數(shù)值模擬中最底部一層網(wǎng)格的i組泥沙濃度；E0,i為經(jīng)驗(yàn)沖刷率系數(shù),取決于局部床面泥沙顆粒條件,取值大小范圍為10-4～10-2kg/(m2·s-1)；qi為床面層i組泥沙體積分?jǐn)?shù)；τcr,i為i組泥沙顆粒臨界起動(dòng)剪切應(yīng)力；τf為水流底部的剪切應(yīng)力。河床泥沙的沖淤和懸移質(zhì)泥沙的凈輸移導(dǎo)致河床表面的地形變化,其公式為

(15)

式中:Δh為床面高程變化量;ρs為泥沙顆粒的密度。

2 數(shù)值模型的建立及驗(yàn)證

為了研究三峽庫(kù)區(qū)汛期洪水傳播過(guò)程中洪峰和沙峰異步運(yùn)動(dòng)特性,本文選擇萬(wàn)縣站—三峽大壩的庫(kù)區(qū)段作為研究對(duì)象(圖1)。若把寸灘或清溪場(chǎng)作為入口邊界條件,則河段過(guò)長(zhǎng),計(jì)算耗時(shí)過(guò)大,計(jì)算效率極低。萬(wàn)縣至大壩長(zhǎng)280 km,不僅長(zhǎng)度適中,并且也是目前少有的長(zhǎng)距離、大范圍實(shí)際水庫(kù)的三維數(shù)值模擬,難度較高；另一方面原因,萬(wàn)縣—三峽大壩庫(kù)區(qū)之間僅有靠近大壩廟河站可以測(cè)量流量和含沙量,長(zhǎng)度不足以模擬洪峰和沙峰的傳播特性,因此只有萬(wàn)縣站滿足本文的研究要求,可作為入口條件。模擬中采用的資料分別來(lái)源于萬(wàn)縣站、奉節(jié)站、巫山站、廟河站和茅坪站,如圖1(a)所示,其中水文站有萬(wàn)縣站和廟河站,具有日平均水位、流量和含沙量信息,水位站有奉節(jié)站、巫山站和茅坪站。

圖1 研究河段的地形高程、水文站和網(wǎng)格設(shè)置Fig.1 Topographic elevation,hydrological station and grid setting of the study reach

2.1 模型網(wǎng)格設(shè)置

萬(wàn)縣—三峽大壩的地形較為復(fù)雜,寬闊和狹窄的河段交替變化,水平方向上進(jìn)行網(wǎng)格設(shè)置時(shí)主要混合使用2種網(wǎng)格類型,在寬闊河段混合采用四邊形和三角形網(wǎng)格,主河道采用四邊形網(wǎng)格,岸灘采用三角形網(wǎng)格,在狹窄河段采用三角形網(wǎng)格,網(wǎng)格尺度約為20～23 m,共得到495 662個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)和856 056個(gè)網(wǎng)格單元。計(jì)算初始地形條件由2011年實(shí)測(cè)地形插值得到,插值后的局部地形如圖1(b)所示。此外,為了更好地模擬河道至壩前水深變化幅度大的特點(diǎn)并且提高計(jì)算效率,垂向上采用分層LSC2坐標(biāo)[17],最大水深處可達(dá)36層,最淺處為16層,平均約為19層,每層厚度約5～6 m。圖1(c)為局部河段橫斷面的垂向網(wǎng)格示意圖。為了數(shù)值模擬的穩(wěn)定性,時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置30 s。整個(gè)計(jì)算模型在清華大學(xué)高性能計(jì)算集群上采用280個(gè)核進(jìn)行計(jì)算,模擬時(shí)間為8 d。

2.2 模型邊界條件

本文以三峽庫(kù)區(qū)2013年汛期7月1日—8月1日作為模擬時(shí)間段,萬(wàn)縣站的流量和含沙量過(guò)程作為模型的入口邊界條件,茅坪站的水位過(guò)程作為出口邊界條件(圖2)。三峽庫(kù)區(qū)泥沙主要以懸移質(zhì)輸移為主,萬(wàn)縣站7月實(shí)測(cè)的泥沙粒徑分別為0.002 mm、0.004 mm、0.008 mm、0.016 mm、0.032 mm和0.064 mm,對(duì)應(yīng)的泥沙級(jí)配分別為10.3%、12.3%、20.9%、26.0%、18.5%和12.0%,考慮到泥沙0.002 mm和0.004 mm 的粒徑很小,統(tǒng)一歸為0.003 mm的泥沙進(jìn)行計(jì)算,床沙依據(jù)大斷面實(shí)測(cè)的泥沙級(jí)配進(jìn)行插值設(shè)置,并且選擇與懸移質(zhì)同樣的5組粒徑泥沙。數(shù)值模擬泥沙輸移過(guò)程中暫時(shí)沒(méi)有考慮溫度和鹽度的影響。

圖2 數(shù)值模型邊界條件Fig.2 Boundary conditions in numerical model

2.3 數(shù)值模型驗(yàn)證

為驗(yàn)證數(shù)值模型模擬洪水傳播和泥沙輸移過(guò)程的正確性,分別對(duì)比分析了實(shí)測(cè)與模擬的奉節(jié)站和廟河站的水位,以及廟河站的流量、平均流速和含沙量。

圖3對(duì)比了奉節(jié)站和廟河站水位的模擬值和實(shí)測(cè)值,可以看出數(shù)值模擬的結(jié)果和實(shí)測(cè)值吻合較好,能夠較好地反映洪水傳播過(guò)程中水位的變化。圖4對(duì)比了廟河站斷面平均的流量、流速和含沙量的模擬值和實(shí)測(cè)值,可以看出洪水流量模擬值的變化和實(shí)測(cè)值的變化過(guò)程基本一致,局部的差別可能是由于萬(wàn)縣—三峽大壩之間支流入?yún)R和復(fù)雜的局部地形糙率的影響,經(jīng)過(guò)分析2013年7月支流平均流量的總和占萬(wàn)縣站流量的1%,本文中暫時(shí)沒(méi)有考慮支流徑流對(duì)主河道洪水傳播的影響。平均含沙量的模擬值與廟河站實(shí)測(cè)時(shí)刻的含沙量點(diǎn)較為接近,和2013年水文年鑒中日均含沙量有局部的差別。這是因?yàn)樗哪觇b中日均含沙量是基于實(shí)測(cè)某一時(shí)刻的含沙量回歸插值得到的[18],本身存在一定的誤差,也可能是限于萬(wàn)縣—三峽大壩之間實(shí)測(cè)資料的限制,模擬區(qū)域局部的沖淤不能很好地反映出來(lái)。

圖3 水位模擬值和實(shí)測(cè)值的對(duì)比結(jié)果Fig.3 Comparison of water level between simulated and measured results

圖4 廟河站平均流量、流速和平均含沙量的模擬值和實(shí)測(cè)值對(duì)比Fig.4 Comparison of average flow discharge,velocity and sediment concentration between simulated and measured results at Miaohe station

圖5給出了廟河站斷面流速和含沙量分布的瞬時(shí)模擬結(jié)果。從圖中可以看出流速和含沙量分布與斷面的幾何形態(tài)有關(guān),斷面含沙量的分布不均勻,呈現(xiàn)出分層的現(xiàn)象。圖6給出了廟河站垂向流速和含沙量的測(cè)量值和模擬值的對(duì)比結(jié)果,測(cè)點(diǎn)的位置見(jiàn)圖5,測(cè)點(diǎn)之間間隔120 m。從圖中可以看出垂向流速的數(shù)值模擬結(jié)果和測(cè)量值吻合較好,垂向含沙量的模擬結(jié)果和測(cè)量值存在一定的誤差,數(shù)值模擬斷面兩側(cè)的測(cè)點(diǎn)底部含沙量偏小,可能與數(shù)值模型沒(méi)有考慮推移質(zhì)的泥沙運(yùn)動(dòng)和斷面幾何形態(tài)有關(guān)。三維水沙數(shù)值模型能夠進(jìn)行斷面垂向流速和含沙量的分析,相對(duì)于一維和二維數(shù)值模擬的精度更高。

圖5 廟河站斷面流速和含沙量模擬結(jié)果的瞬時(shí)分布Fig.5 Instantaneous distribution of simulated flow velocity and sediment concentration at Miaohe station

圖6 廟河站斷面垂向流速和含沙量模擬值和實(shí)測(cè)值的對(duì)比結(jié)果Fig.6 Comparison of vertical flow velocity and sediment concentration between simulated and measured results at Miaohe station

3 三峽庫(kù)區(qū)壩前不同蓄水位下洪峰和沙峰異步運(yùn)動(dòng)特性

三峽工程于2003年6月進(jìn)入圍堰蓄水期,壩前水位汛期按135 m、枯季139 m運(yùn)行；2006年汛后初期蓄水后,壩前水位按汛期144 m、枯季156 m運(yùn)行；自2008年汛末三峽水庫(kù)進(jìn)行175 m試驗(yàn)性蓄水以來(lái),工程進(jìn)入175 m試驗(yàn)性蓄水期。為了更好地分析三峽水庫(kù)蓄水以來(lái)汛期不同蓄水位下洪峰和沙峰異步運(yùn)動(dòng)特性的規(guī)律,本文設(shè)置3個(gè)研究方案。方案2為2013年7月實(shí)測(cè)洪水期間壩前水位；方案1和方案3分別為2013年7月實(shí)測(cè)洪水期間壩前水位減去和加上10 m。圖7給出了3種研究方案的壩前水位變化。基于數(shù)值模擬的結(jié)果分別提取萬(wàn)縣—三峽大壩之間重要水文站的流量和含沙量隨時(shí)間的變化,用以分析洪峰和沙峰沿程的異步運(yùn)動(dòng)特性。

圖7 不同方案的壩前水位變化Fig.7 Temporal variation in water level in front of the dam in different schemes

圖8給出了整個(gè)研究區(qū)域三維流場(chǎng)瞬時(shí)的模擬結(jié)果,從圖中可以看出上游庫(kù)區(qū)的水流流速較大,壩前段水流流速較小,主要由于壩前段水深較大。

圖8 研究區(qū)域三維流場(chǎng)瞬時(shí)的模擬結(jié)果Fig.8 Instantaneous results of the three- dimensional simulated flow field in the study zone

圖9分別給出了不同方案下重要水文站的流量和含沙量隨時(shí)間變化的模擬結(jié)果對(duì)比。從沿程各水文站流量的模擬結(jié)果可以看出,蓄水位的變化對(duì)洪峰傳播時(shí)間的影響較?。粡暮沉磕M結(jié)果可以看出,蓄水位的變化對(duì)沙峰傳播時(shí)間和大小的影響較大,隨著蓄水位增加,沙峰滯后洪峰的時(shí)間逐漸增加,其實(shí)質(zhì)是洪水在河道型水庫(kù)向下游傳播過(guò)程中,隨著水深的增加,流速降低導(dǎo)致沙峰傳播越來(lái)越慢,沙峰滯后洪峰的時(shí)間也越來(lái)越大；同時(shí)由于水流流速減小,水流的挾沙能力降低,泥沙沿程不斷地落淤導(dǎo)致造成沙峰坦化,沙峰的峰值逐漸減小。從奉節(jié)站、巫山站和巴東站的含沙量隨時(shí)間變化的曲線形態(tài)可以看出在巫山站—巴東站庫(kù)區(qū)間存在局部的泥沙沖刷。

圖9 3種不同方案下沿程各水文站流量和含沙量的模擬結(jié)果對(duì)比Fig.9 Temporal variation of flow discharge and sediment concentration at each hydrographic station under different schemes

為了定量地反映壩前蓄水位的變化對(duì)三峽庫(kù)區(qū)洪峰和沙峰異步運(yùn)動(dòng)特性的影響,表2分別給出了不同方案下沿程各水文站的洪峰和沙峰到達(dá)時(shí)間及沙峰滯后洪峰的時(shí)間,表明壩前蓄水位的變化對(duì)洪峰傳播時(shí)間的影響較小,對(duì)沙峰傳播時(shí)間的影響較大；并且沿程各水文站沙峰滯后于洪峰的時(shí)間隨著壩前蓄水位增加越來(lái)越大,即沙峰滯后洪峰的時(shí)間隨著水流流速的降低越來(lái)越大。方案2和方案3相對(duì)于方案1壩前沙峰滯后于洪峰的時(shí)間分別增加了6.4%和16%。

表2 不同方案下沿程各水文站洪峰和沙峰到達(dá)時(shí)間及滯后時(shí)間Table 2Arrival time and lag time of flood peak and sediment peak reaching at each hydrographic station under the different schemes

4 結(jié) 論

本文采用三維水沙數(shù)值模型SCHISM對(duì)萬(wàn)縣—三峽大壩280 km的庫(kù)區(qū)進(jìn)行了洪水傳播和泥沙輸移的大尺度數(shù)值模擬,主要對(duì)比分析了不同壩前蓄水位下沿程各水文站洪峰和沙峰異步運(yùn)動(dòng)特性,結(jié)果表明:

(1) 三維數(shù)值模型SCHISM能夠較好地模擬三峽庫(kù)區(qū)長(zhǎng)距離的洪水傳播和泥沙輸移過(guò)程,與實(shí)測(cè)值驗(yàn)證結(jié)果較好。

(2) 三峽水庫(kù)壩前蓄水位的變化對(duì)洪峰傳播時(shí)間的影響不明顯,對(duì)沙峰傳播時(shí)間的影響較為顯著；壩前水位的增加導(dǎo)致水流流速減小,沙峰傳播減慢,引起庫(kù)區(qū)主要水文站沙峰滯后于洪峰的時(shí)間越來(lái)越大。

(3) 在萬(wàn)縣—三峽大壩庫(kù)區(qū)洪水傳播過(guò)程中,隨著水深的增加,水流流速減小,水流挾沙能力降低,泥沙不斷的落淤導(dǎo)致沙峰峰值減小。

致謝:本研究得到了長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局許全喜教高、武漢大學(xué)張為副教授、鄭珊副教授的幫助和支持,數(shù)值模型在清華大學(xué)探索100集群上計(jì)算,特此致謝！