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自橡胶坝1957年诞生以来,因其造价低、施工工期短等优点,使得橡胶坝在各地区得到了广泛的应用。在城市河道中修建橡胶坝美化城市的水上景观,补给城市地下水,改善小范围的区域气候。但是随着在穿城而过的河道中建造的橡胶坝数量增多,其蓄水量增大,到汛期时橡胶坝塌坝泄洪,如果调度不当,可能会造成“人为洪峰”现象,对下游城区的安全造成严重威胁。基于此问题,需要对橡胶坝的联合塌坝泄流进行研究,掌握其泄流规律,制定出合理安全的塌坝方案。本论文的主要研究内容和成果如下:(1)用堰流的基本公式计算橡胶坝的塌坝泄流过程,公式中涉及到的各参数由水力学知识确定,塌坝过程采用逐时段演算法,用VB语言编制程序对其进行计算。分析计算结果,发现橡胶坝随坝高塌落其泄流量先增大后减小,影响橡胶坝泄流的因素有塌落时间、挡水高度、河道比降等。塌坝时间越短,坝高越大,橡胶坝的最大泄流量值越大,且越早达到最大。(2)采用逆序逐级向上塌坝的方法来实现梯级橡胶坝的塌坝,用水量平衡法来计算梯级橡胶坝的塌坝泄流。用VB语言所编制的程序来对多组方案分别进行计算,分析其计算结果,找出梯级橡胶坝的塌坝泄流规律:下游橡胶坝泄流过程线是一个多峰曲线,最上游的橡胶坝泄流过程线是一个单峰曲线;同时塌坝时,最下游的橡胶坝最大泄流量值最大;当橡胶坝塌坝滞后时间越长,对下一级橡胶坝的泄流影响越小;当不同方案中橡胶坝塌坝滞后时间相同,自身塌坝时间不同时,各级橡胶坝的自身塌坝时间越长(塌落速度慢)的方案,其各级橡胶坝的最大泄流量值越小。反之亦然。(3)建立模型对梯级橡胶坝的塌坝方案优化,该模型以橡胶坝塌坝时间和相邻橡胶坝塌坝间隔时间为控制变量,总塌坝时间最少为目标函数,其约束条件包括时间约束条件和流量约束条件。求解该模型即可得到最优方案。(4)以汾河的橡胶坝一期工程为实例,制定多组塌坝方案对这4级橡胶坝的塌坝泄流进行计算,最后找出满足4个约束条件和目标函数的最优调度方案。