大型高扬程泵站出水塔结构振动模态分析……徐存东,王荣荣,刘辉,丁廉营,温钦钰,史国坤（1）

长江口深水航道三期工程前后北槽中上段水动力及含沙量变化特征

…………………………………………………………………………刘高伟，程和琴，杨忠勇（7）

被动桩侧向土压力的三维数值模拟………………………………李琳，程青雷，丁克胜，鹿群（17）

基于水下自走式监测系统的数据分析与应用

………………………………………………王磊之，王银堂，邓鹏鑫，刘勇，崔婷婷，胡庆芳（25）

聚焦波浪与直立圆柱作用的数值模拟………………………………武昕竹，柳淑学，李金宣（31）

溢流堰表孔弧形闸门开启过程非恒定流水力特性……………………邱春，岳书波，刘承兰（40）

河床取料对枢纽通航水流条件的影响…………………………李茜希，韩昌海，李艳富，杨宇（47）

桩基倾斜度对低应变反射波法割桩损伤的影响………………李瑜，陈灿明，黄卫兰，王曦鹏（54）

海上风电桩基局部冲刷试验研究…………………………祁一鸣，陆培东，曾成杰，陈可锋（60）

干旱区库坝工程对地下水的影响……………………李景远，吴巍，周孝德，吴皎，焦露慧（68）

铁路跨河桥梁工程防洪评价常见问题探讨……………………………………马进荣，李宗骏（76）

内河航道助航系统智能化技术研究现状与展望………刘怀汉,曾晖,周俊安,吕永祥,初秀民（82）

利用温度场计算渗透流速的数学模型……………………付长静， 李国英，陈亮，赵天龙（88）

毛里塔尼亚友谊港岸线演变及防护工程………………………………孙波，王秀中，孙林云（94）

小长宽比鱼道池室水力学试验研究……………………………………刘本芹,黄岳,宣国祥（101）

汤浦水库泥沙冲淤分布数值模拟………………王敏，程文，施练东，黄晶，闵亮，郑建刚（107）

基于HEC-RAS及HEC-GeoRAS的溃坝洪水分析……………………………………贺娟，王晓松（112）

HYDRO-SCIENCE AND ENGINEERING

(Bimonthly)

Dec. 2015                                           No.6 (Total No.153)

Contents

Modal analysis of outlet tower of large-scale high lift pumping station

…XU Cun-dong, WANG Rong-rong, LIU Hui, DING Lian-ying, WEN Qin-yu, SHI Guo-kun（1）

Variations in hydrodynamics and sediment concentration in upper-middle section of north passage before and after the third stage of Yangtze estuary deepwater channel regulation works

………………………………………………LIU Gao-wei, CHENG He-qin, YANG Zhong-yong（7）

Three-dimensional numerical analyses of lateral soil pressure on passive pile

……………………………………LI Lin， CHENG Qing-lei， DING Ke-sheng， LU Qun（17）

Data analysis and application on the basis of self-propelled underwater monitoring system

……………………………………………WANG Lei-zhi， WANG Yin-tang， DENG Peng-xin，

LIU Yong， CUI Ting-ting， HU Qing-fang（25）

Numerical simulation of interactions of focusing wave with a vertical cylinder

…………………………………………………………WU Xin-zhu, LIU Shu-xue, LI Jin-xuan（31）

Analysis of hydraulic characteristics of unsteady flow during opening of radial gate located on overflow weir

…………………………………………………………QIU Chun, YUE Shu-bo, LIU Cheng-lan（40）

Influence of riverbed material excavating field on entrance area navigation conditions

……………………………………LI Qian-xi， HAN Chang-hai， LI Yan-fu， YANG Yu（47）

Effects of pile inclination on pile cutting damage by low strain reflected wave method

…………………………LI Yu， CHEN Can-ming， HUANG Wei-lan， WANG Xi-peng（54）

Experimental studies on local scour of offshore wind turbine pile

…………………………QI Yi-ming， LU Pei-dong， ZENG Cheng-jie， CHEN Ke-feng（60）

Impacts given by reservoir works on groundwater in arid area

……………………LI Jing-yuan， WU Wei， ZHOU Xiao-de， WU Jiao， JIAO Lu-hui（68）

Discussion on common problems of flood control evaluation for high-speed railways across rivers

…………………………………………………………………………MA Jin-rong, LI Zong-jun（76）

Present situation and prospect of intelligent navigation system technology for inland waterway

……………LIU Huai-han， ZENG Hui， ZHOU Jun-an， LV Yong-xiang， CHU Xiu-min（82）

A mathematical model for calculating penetration velocity using temperature field

…………………………………FU Chang-jing, LI Guo-ying, CHEN Liang, ZHAO Tian-long（88）

Coastline evolution and erosion control works at Friendship port inMauritania

……………………………………………………SUN Bo， WANG Xiu-zhong， SUN Lin-yun（94）

Hydraulic model tests of fishway with small-sized pond

………………………………………………LIU Ben-qin， HUANG Yue， XUAN Guo-xiang（101）

Numerical simulation of sediment scouring-silting distribution in Tangpu reservoir

………………………………………………………WANG Min， CHENG Wen， SHI Lian-dong，

HUANG Jing，MIN Liang， ZHENG Jian-Gang（107）

Analysis of dam-break flood based on HEC-RAS and HEC-GeoRAS

……………………………………………………………………HE Juan， WANG Xiao-song（112）

大型高扬程泵站出水塔结构振动模态分析

徐存东^1,2, 王荣荣^1,2, 刘辉^1,2, 丁廉营^1,2, 温钦钰^1,2, 史国坤^1,2

（1. 华北水利水电大学 水利学院, 河南 郑州 450045； 2. 水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心， 河南 郑州 450045）

摘要：针对大型高扬程泵站出水塔结构在运行过程中存在的振动问题，以甘肃省景泰川电力提灌二期总干六泵站出水塔结构为例，构建ANSYS环境下的泵站出水塔三维有限元仿真模型，在正常工作状态下采用子空间迭代法进行基于环境激励的模态参数辨识，并获取其模态振型，分析了泵站出水塔结构的振动特性。结果表明：该出水塔结构在运行期的基频为9.91 Hz，主振方向为垂直压力管道法线方向；结构的模态振型基本按照横向-竖向-扭转的规律进行，且主要发生在结构中部镂空立柱部位。数值分析结果与现场DASP测试结果基本相符，表明有限元子空间迭代法模拟分析结果有效可靠，实现方便。研究成果能为大型高扬程泵站出水塔的更新改造设计提供理论依据，同时能为灌区水工结构的模态参数辨识提供技术参考。

关键词：大型泵站出水塔； ANSYS建模； 子空间迭代法； 模态分析； DASP测试

长江口深水航道三期工程前后北槽中上段水动力及含沙量变化特征

刘高伟^1，2， 程和琴¹，杨忠勇³

（1. 华东师范大学 河口海岸学国家重点实验室， 上海 200062； 2. 上海河口海岸科学研究中心， 上海 201201； 3. 三峡大学 水利与环境学院， 湖北 宜昌 443002）

摘要：基于长江口北槽深水航道长期定点观测的2006，2008和2011年洪季大潮、2006，2009和2013年枯季大潮水沙数据以及2006和2013年6—8月横沙和北槽中的潮位资料，分析三期工程前后北槽中上段潮汐、潮流及含沙量变化特征。分析结果表明：①中上段浅水分潮性质增强，且M₄分潮和M₂分潮的振幅变化幅度远大于M₂分潮；中段洪、枯季大潮平均潮差均减小；②中段M₂分潮流垂线平均长轴洪季大潮增大、枯季减小，长轴向均向北偏转且椭率减少；洪、枯季大潮涨、落潮平均流速均减小，优势流减小；③余流为中段含沙量贡献最主要的驱动力，其次是M₄分潮，随后为M²分潮；中段洪、枯季涨落潮平均含沙量均增多，优势沙减小；④中上段潮动力非线性特征加强主要受三期工程中上段缩窄加深工程的影响；南导堤加高工程是中段流速减小的主要原因；洪、枯季优势流、优势沙的差异主要受上游来水来沙的影响；泥沙再悬浮是中段悬沙的主要来源，且洪、枯季含沙量差别主要受上游来水来沙及潮流动力强度控制。

关键词： 北槽深水航道； 含沙量变化； 潮汐； 潮流； 长江口； 整治工程

被动桩侧向土压力的三维数值模拟

李琳^{1, 2}， 程青雷^{1, 2}， 丁克胜^{1, 2}， 鹿群^{1, 2}

(1. 天津城建大学 土木工程学院， 天津 300384； 2. 天津市软土特性与工程环境重点实验室， 天津 300384)

摘要：运用岩土数值计算程序FLAC^3D对土体沿深度发生均匀侧移、桩基两端可简化为铰接情况下的被动单桩的侧向土压力进行了研究，其中土体采用摩尔-库伦本构关系，桩基采用线弹性本构关系，桩土之间建立接触面。研究表明：桩侧土压力随着土体侧向位移增大而增大，当达到极限状态时在浅层土体内桩侧极限土压力随深度增加而增大，达到一定深度后，桩侧极限土压力随深度增加基本保持不变；桩周粗糙度是影响桩侧极限土压力大小的重要因素；桩土相对刚度对桩基位移、剪力、弯矩和桩侧极限土压力分布有较大影响。另外，分析了桩侧土压力桩土相对位移关系曲线（p-δ曲线）的形状以及达到极限土压力所需的桩土相对位移，并将计算结果与前人研究结果比较，得出两者具有较好的一致性且本文结果有所改进。

关键词： 被动桩； 侧向土压力； 桩周粗糙度； 桩土相对刚度； 桩土相对位移

基于水下自走式监测系统的数据分析与应用

王磊之， 王银堂， 邓鹏鑫， 刘勇， 崔婷婷， 胡庆芳

（南京水利科学研究院 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室， 江苏 南京 210029）

摘要：应用德国弗劳恩霍夫系统应用中心研制的多功能水下自走式监测与分析系统，以湖州市对河口水库、日照市青峰岭水库、南京市金牛山水库、秦淮河为试点，对上述水库及河流的多参数水质（溶解氧、电导率、铵盐含量、硝酸盐含量、温度）进行监测。基于所测数据，采用水下三维地形图、水质参数等值线图、分层切片图、纵向剖面图、水质参数散点图等方法，对上述水质参数在水体中的分布规律进行分析，对水下三维地形进行解释，对不同水质参数之间的相关关系进行一定探索。研究表明：在水库表面，溶解氧含量分布在空间上存在一定差异；硝酸盐含量分布在不同深度水体中差别很小，但在靠近底部时发生明显变化，与库底淤泥影响有关；随着水深的增加，水温逐渐降低；水面电导率值和硝酸盐、铵盐含量有一定的正相关关系，溶解氧和温度存在一定的负相关关系。应用结果表明：所测数据可快速生成水下地形及水质三维结构图，能较好地反应试点区域水情、水质的主体分布。

关键词：水质监测； 水下地形； 水质参数； 数据分析

聚焦波浪与直立圆柱作用的数值模拟

武昕竹^1，2， 柳淑学¹， 李金宣¹

（1. 大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室， 辽宁 大连 116024; 2. 白城兵器试验中心， 吉林 白城 137001）

摘要：基于Fluent平台建立了可用于波浪传播模拟的数值计算水槽，利用不同波浪参数的线性规则波模拟分析了网格尺度L/Δx对产生波浪质量的影响，确定数值水槽的网格划分尺度，并验证了阻尼消波的有效性。在此基础上，用模拟频谱的方法对聚焦波浪的传播进行了数值模拟，通过数值模拟与物理试验不同位置处的聚焦波波面和聚焦点下水质点速度时间过程线对比，验证了模拟频谱方法数值计算的有效性。进一步对聚焦波浪与直立圆柱的作用进行了数值模拟，数值模拟聚焦波面过程、聚焦波浪水质点速度、圆柱周围波浪波动过程、圆柱上所受的波压力等，并与试验结果进行了对比，数值计算结果与试验结果吻合很好，验证了所建立的数值水槽的有效性。对聚焦波波面和压力特征值进行了误差分析，并分析了误差的产生原因，为进一步研究聚焦波浪与工程结构物的作用奠定基础。

关键词： Fluent软件； 聚焦波浪； 直立圆柱; 数值模拟

溢流堰表孔弧形闸门开启过程非恒定流水力特性

邱春^1,2， 岳书波²， 刘承兰¹

（1. 四川建筑职业技术学院， 四川 德阳 618000； 2. 四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室， 四川 成都 610065）

摘要：采用RNG κ-ε紊流模型结合动网格技术对某水利工程Y型宽尾墩泄洪表孔弧形闸门开启过程进行了三维动态数值模拟研究。为了解闸门开启过程中各相对开度的水力要素特性，采用6种不同的开启总时间，给出各开启总时间对应的闸后流速、压强等水力要素对闸门开启速度的依赖关系，并定义了反弧及消力池3个压强分布区域。研究表明，闸门开启总时间较小时，闸后水流的滞后效应明显，各对应相对开度时闸后水面线偏低；开启过程中溢流堰反弧处最大流速、冲击区最大压强等都会远大于恒定情况时的对应值。冲击区最大压强及其与调节区平均压强的差值随开启速度的增大迅速增加，且需经过较长时间才逐渐回到正常值。开启速度较小时，各水力要素增加较为平缓。将闸后水面线等计算结果与试验结果进行对比，吻合良好，验证了数值方法的可靠性，可为类似水工闸门运行提供借鉴。

关键词： 三维动态数值模拟； 开启过程； 非恒定流； 动网格； 弧形闸门； 消力池

河床取料对枢纽通航水流条件的影响

李茜希^1,2， 韩昌海¹， 李艳富¹， 杨宇¹

（1. 南京水利科学研究院 交通运输部通航建筑物建设技术行业重点实验室， 江苏 南京 210029； 2. 河海大学 水利水电学院， 江苏 南京 210098）

摘要：开挖河床料场使河床地形突变，可导致枢纽通航水流条件发生较大变化。基于SMS软件，以Navier-Stokes方程为数学模型基础，采用加权余量伽辽金有限元求解方法，对澜沧江橄榄坝枢纽工程上下游河床有无取料场的水流流场进行数值模拟，分析取料场对水流流场和枢纽通航水流条件的影响。分析表明，取料场对上下游口门区通航水流条件有一定影响，但对上游影响较小，对下游影响较为明显。具体体现为上游取料场对主流流向、口门区回流范围无大的影响，但稍许降低断面流速；下游取料场改变下游主流方向，使主流偏离引航道口门区，有效降低了口门区斜向水流流速，水流平顺，有利于船舶航行。模拟结果表明，橄榄坝枢纽河床取料对通航有利，为工程设计提供了关键的技术支撑。

关键词： 河床取料; 口门区; 水流； 数值模拟; 模型验证； 通航条件

桩基倾斜度对低应变反射波法割桩损伤的影响

李瑜¹， 陈灿明²， 黄卫兰²， 王曦鹏¹

(1. 河海大学 港口海岸与近海工程学院，江苏 南京 210098; 2. 南京水利科学研究院， 江苏 南京 210029)

摘要：低应变反射波法用于已建高桩码头的桩身结构完整性检测时，需要割桩设置传感器和激振两个平台，因而对桩身产生一定损伤。运用大型通用有限元软件ANSYS对比了不同倾斜度桩基在完好状态和检测状态下桩身应力的变化，分析了有割桩损伤侧桩身应力集中程度。结果表明：割桩损伤会导致割桩处出现应力集中，其影响范围主要在割桩处1.0 m之内，桩身受力最不利截面从桩基与横梁联接处移至割桩平台处。割桩处的应力集中程度与桩基的倾斜度相关：正斜桩应力集中程度最高，直桩次之，反斜桩应力集中程度最低。因此，对于以船舶撞击力为控制荷载的高桩码头，在低应变检测桩数目的前提下可增大抽检桩中反斜桩的比例。低应变检测桩基后应对割桩处1.0 m范围内进行修补，以确保桩基水平承载性能。

关键词： 高桩码头; 低应变反射波法; 割桩损伤; 应力集中; 倾斜度; ANSYS软件

海上风电桩基局部冲刷试验研究

祁一鸣^1,2， 陆培东¹， 曾成杰¹， 陈可锋¹

（1. 南京水利科学研究院， 江苏 南京 210029； 2. 河海大学 港口海岸及近海工程学院， 江苏 南京 210098）

摘要：风电桩基既承担风机自身荷载，又受到叶片转动的侧向压力，桩基稳定性至关重要。海上风电桩基不仅受潮汐双向水流和波浪共同作用的影响，而且桩基尺度介于通常的桥墩和码头桩基之间，局部冲刷具有一定特殊性。通过建立1:60的正态模型，研究了洋口海域海上风电桩基在波浪、潮流及波流共同作用下的局部冲刷。结果表明：潮流是控制该海域桩基局部冲刷的主导因素；往复流作用下的冲刷坑形态呈椭圆形，最大冲刷深度约为恒定流的80%；当波流共同作用时，由于桩前波浪振荡水流的作用，泥沙较水流作用时更易起动，局部冲刷显著增强，最大冲刷深度为潮流和恒定流作用下的2.0与1.7倍；韩海骞公式计算值按照系数0.75折算后与波流作用下的桩基冲刷深度试验值较为吻合。根据试验结果，建议对桩基周边局部冲刷坑进行抛石防护，确保海上风机的安全稳定。

关键词： 桩基础； 海上风电； 局部冲刷； 正态模型； 波流共同作用

干旱区库坝工程对地下水的影响

李景远， 吴巍， 周孝德， 吴皎， 焦露慧

（西安理工大学 西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地， 陕西 西安 710048）

摘要：为揭示干旱区库坝工程对车尔臣河中下游地下水位的影响，基于水文地质、气候变化以及当地灌溉等相关数据，应用GMS构建地下水模型，对地下水流场的变化进行了模拟预测研究。结果表明：①车尔臣河流域模拟区地下水多年均衡量为1 170.74×10⁴ m³，表现为微弱正均衡，多年地下水水位上升约13 mm，地下水水位总体呈现微弱上升趋势；②从整个区域角度而言，建坝前后地下水流场趋势并没有出现显著变化，但是局部地区流场变化较明显，主要是灌区和下游入湖区段，受影响的地下水位变幅为0.4~0.8 m，而南北两侧可能受影响宽度范围约1 km。

关键词：干旱区； 库坝工程； 地下水； 数值模拟； 概念模型

铁路跨河桥梁工程防洪评价常见问题探讨

马进荣¹， 李宗骏^1,2

（1. 南京水利科学研究院 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室， 江苏 南京 210029； 2. 河海大学 港口海岸及近海工程学院， 江苏 南京 210098）

摘要：针对连淮扬镇高速铁路约200座桥梁工程要考虑防洪评价共性问题，如大量桥墩布置在行洪或排引水渠道内、堤身设计断面布置桥墩、桥轴线法向与水流交角偏大等进行总结并探讨解决措施、提出建议。导致桥墩位置布置不合理的最根本原因是铁路线位的确定过程中水利部门参与不深入，防洪评价专题工作开展滞后，未能在设计时充分考虑堤防安全、河势稳定、行洪通畅等因素。另外，方案设计仅依据已颁布的水利相关规划，未参考正在编制或修编中的重大水利规划是引起防洪安全隐患的另一重要原因。高铁桥墩通常尺度较大，有明显水流控导作用，墩柱与水流交角较大时会引导水流冲刷堤岸，对堤防安全造成直接威胁。分析表明加大桥跨和偏转桥墩是两种潜在的解决方法，但前者增加投资成本，后者受限于当前桥梁设计理论，加大桥跨可能伴随施工困难显然不是最佳解决途径，桥梁设计的“斜桥斜做”理论亟待突破。

关键词：高速铁路； 跨河桥梁； 桥墩； 防洪评价

内河航道助航系统智能化技术研究现状与展望

刘怀汉¹, 曾晖1, 周俊安¹, 吕永祥¹, 初秀民²

(1. 长江航道局, 湖北 武汉 430011； 2. 武汉理工大学， 湖北 武汉 430063)

摘要：智能化是内河航道助航系统发展方向。首先介绍了航标同步闪控制与遥测遥控、无线电航标、虚拟航标等内河航道航标系统智能化设计与实现的关键技术。其次，分析了内河航道通航环境影响因素，总结了内河航道水位、能见度感知与信息服务以及控制河段交通指挥的关键技术，介绍了长江航道助航系统智能化应用情况。最后，在内河航道地形感知、三维电子航道图、助航综合信息服务、助航设施资产管理等方面展望了内河航道助航智能化的发展。

关键词： 内河航道； 助航系统； AIS航标； 智能化

利用温度场计算渗透流速的数学模型

付长静^1,2， 李国英¹， 陈亮²， 赵天龙¹

（1. 南京水利科学研究院， 江苏 南京 210029； 2. 河海大学 土木与交通学院， 江苏 南京 210098）

摘要：通过温度场探测堤坝渗漏的技术已经得到了广泛应用，利用温度场求解相关渗流参数的理论也得到快速发展。利用温度场计算渗流参数时通常假定存在一条或多条集中的渗漏通道，并在此基础上建立数学模型，计算渗漏通道的渗透流速及渗漏流量，但这种处理方式仅对渗漏通道进行研究，得到的近似结果并不一定符合工程实际。部分学者利用热传导理论及渗流理论建立数学模型，但由于其边界条件假定过于理想，模型在应用过程中存在局限性。在总结前人研究成果的基础上，设定了更符合实际情况的边界条件，建立有限空间内基于渗流问题的二维温度场数学模型，并在一定初始条件和边界条件下解出模型的解析解，最后以西藏某水库为例，验证了该数学模型的合理性。

关键词： 温度场； 渗流场； 渗透流速； 边界条件； 数学模型

毛里塔尼亚友谊港岸线演变及防护工程

孙波^1,2， 王秀中³， 孙林云^1,4

(1. 南京水利科学研究院， 江苏 南京 210029； 2. 河海大学 港口海岸及近海工程学院， 江苏 南京 210098； 3. 中交第一航务工程勘察设计院有限公司， 天津 300222； 4. 水文水资源与水利工程科学国家重点试验室， 江苏 南京 210029)

摘要：毛里塔尼亚友谊港所处海域为典型沙质海岸，面向大西洋，波浪作用下自北向南的沿岸输沙是其主要泥沙运动方式。该海岸泥沙中值粒径0.25 mm，年平均输沙约100万m³。因为港口建设拦截了沿岸输沙，原本平直海岸线形成了港口北侧淤积和南侧冲刷的岸线形态。为保护堆场免受侵蚀，港口南侧于1991年建成了南挑丁坝，至2009年其南侧岸线已后退至根部，再度危及堆场和陆地设施安全。根据实测岸线资料，采用一线理论岸线演变数学模型，对港口南侧海岸不同防护方案进行了计算。结果显示，现有南挑丁坝与其南侧续建的T型丁坝之间岸线能很快调整至稳定状态，可对该岸段陆地设施起到保护作用。在现有丁坝南侧2 000 m处新建T型丁坝，平行于岸线的横头部分置于-2 m等深线，作为港口南侧岸线防护的推荐方案。沿岸输沙未得到补给的情况下，新的岸线防护工程在稳定上游岸线的同时，下游岸线的冲刷后退不可避免。考虑较长期限和更大范围的岸线稳定，还需采取每隔一定年限新建防护工程的措施。

关键词： 沿岸输沙；岸线演变； 岸线防护； 一线模型； 友谊港

小长宽比鱼道池室水力学试验研究

刘本芹, 黄 岳, 宣国祥

（南京水利科学研究院 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室， 江苏 南京 210029）

摘要：鱼道水流条件是影响其过鱼效果的重要因素。在分析鱼道类型及其特点的基础上，针对应用最为广泛的竖缝隔板式鱼道，通过1:4的大比尺局部物理模型试验，研究了各级水池长宽比小于1.0条件下的隔板布置及竖缝宽度，对比了3种布置方案，分析评价了竖缝流速指标以及池室流速分布、流态和消能特性，提出了适合小长宽比池室条件下的鱼道隔板布置型式。通过1:12.5的鱼道整体水力学模型试验，对运行水力指标进行了验证分析，确立了减小隔板前局部水位壅高及提高竖缝流速沿程均匀性的设计原则；为适应鱼道进、出口水深的变化，从生态明渠引水补充鱼道流量，最小补水流量为0.22 m³/s。试验结果表明，这种鱼道布置型式可推广应用到其他类似鱼道工程中。

关键词： 鱼道； 隔板布置； 水力学； 物理模型试验

汤浦水库泥沙冲淤分布数值模拟

王敏¹， 程文¹， 施练东²， 黄晶¹， 闵亮³， 郑建刚⁴

(1. 西安理工大学 西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地， 陕西 西安 710048; 2. 绍兴市汤浦水库有限公司， 浙江 上虞 312364； 3. 长庆油田公司第七采油厂， 陕西 延安 716000； 4. 长庆油田分公司超低渗透油藏第一项目部， 陕西 西安 710000）

摘要：泥沙淤积不仅影响水库库容，其中大量污染物还会影响水库水质。运用MIKE21软件对汤浦水库泥沙分布进行模拟研究。结果表明：泥沙在库区分布不均，河流入库位置淤积较少，局部甚至有冲刷；库区中部是泥沙淤积主要地带，模拟最大淤积厚度约30 cm；坝前位置淤积最小，厚度约为12 cm。模拟结果与沉积物淤积厚度采样结果一致，说明该模型能合理模拟汤浦水库沉积物分布状况。模型提供的沉积物分布状况对控制汤浦水库内源污染有一定参考价值。

关键词： 水库； 沉积物； 泥沙分布； 污染防治； 数值模拟

基于HEC-RAS及HEC-GeoRAS的溃坝洪水分析

贺娟， 王晓松

(中国水利水电科学研究院 水力学研究所， 北京 100038)

摘要：洪水漫顶、渗漏等原因引起的垮坝失事，将会给下游人民带来巨大的生命财产损失，因此，对溃坝洪水引起的淹没范围的准确预测至关重要。通过对大渡河上22座梯级水电站进行对比分析，选定长河坝电站水库大坝为研究对象，分析洪水漫顶引起的长河坝溃坝，及由其引起的下游黄金坪、泸定水电站的连续溃坝对泸定县的淹没范围。首先利用HEC-GeoRAS和Google地球提取研究区域的地形数据，然后将建好的模型导入到一维溃坝洪水计算工具HEC-RAS中进行溃坝洪水演进模拟，最后通过HEC-GeoRAS分析研究区域的洪水淹没范围及流速分布。结果表明：由长河坝溃坝引起的下游泸定县的洪水淹没范围为左右岸平均漫堤宽度约200 m，已经淹没到了城区；从流速分布图得出河道中心的流速均较大，最大流速为16.217 m/s。研究结果可为洪水风险图的制作及防洪决策提供一定的技术支持。

关键词： 溃坝洪水； HEC-RAS； HEC-GeoRAS； 淹没范围