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摘 要：本文对蓄水两坝间长系列水动力及泥沙淤积情况进行了研究，通过工程实例，对蓄水两坝间通航的安全性进行了分析，还对一维数学模型以及质量剖分方法进行了研究，建立了泥沙淤积分析的数学公式，还做出了河床模拟方案，对泥沙运动情况进行了模拟，还通过调试对蓄水两坝间长系列水动力及泥沙淤积变化模式进行了验证，河床在冲淤调整后，蓄水坝的质量大大提高了，河床演变可以通过数学模型进行预测，还可以利用专业的计算公式对泥沙、河床物理图案进行模拟，找出最佳的数学模拟研究方法。
关键词：蓄水；两坝间数学模型；水动力；泥沙淤积
蓄水坝是水利工程中重要的设施，建立蓄水坝不但可以在河道上实现多级拦蓄，还可以进行发电，对蓄水两坝间长系列水动力及泥沙淤积的研究，可以充分的利用河道水动力能量，使水利工程可以发挥出最大的效用。蓄水两坝间水动力以及泥沙运动有着一定规律，在掌握这一规律后，可以实现水沙之间的平衡，这一过程比较漫长，需要经历长期调整的过程。本文通过建立水流、泥沙数学模型以及水文计算公式，提出了完善河流、泥沙的数学模型方法，并对两坝间库容及航道安全进行了评价，希望对水利工程蓄水坝建设单位提供一定参考经验。
1 蓄水两坝间泥沙数学模型的建立与发展
在对蓄水两坝间泥沙淤积情况进行研究前，首先需要建立泥沙数学模型。这种模型有着一维与二维两种形式，一维数学模式在唱河段、长时期水沙组合及河床边界中应用比较多，应用这一模型，具有周期短、投资少等优势。随着科技的不断发展，相关工作者还研究与建立了二维数学模型，采用了一维、二維模型联合使用的嵌套式模型，在应用的过程中，收到了良好的效果。在蓄水两坝间长系列水动力及泥沙淤积的研究中，应用一维模型比较多，而且与工程建设紧密的结合在一起。采用水文计算公式，可以对泥沙流量进行测量与估算，可以对河床变形程度进行计算。由于蓄水两坝间泥沙问题比较复杂，而且会受到较多因素的影响，所以，在分析过程中，需要应用到多项理论，还要观察河床演变的规律，建立数学模型以及求解公式，但是泥沙运动具有不规则形、随机性以及非均匀性，这也是泥沙数学模型未来发展的主要方向。
2 泥沙运动的物理模式及特点
随着社会的不断发展，我国水利工程的数量越来越多，水资源的利用率也越来越高，这使得我国水资源出现了紧缺，而且蓄水坝的泥沙运动情况也出现了较大的变化，蓄水坝周围枯沙现象越来越严重，在建立水利工程后，必须对下游水量、沙量进行调整，做好这项工作对汛期防洪有着较大影响。在建立泥沙运动的物理模式后，可以对蓄水两坝间泥沙冲淤不平衡现象进行调整，可以优化蓄清排浑的调度。通过分析发现，蓄水坝冲淤的特性与周围生态环境以及水沙条件有着较大的关系，只有做好调度工作，并且控制好水库的水位，才能保证水利工程的经济效益，才能为社会做出更大的贡献。通过研究与分析发现，不同地区水库中的蓄水坝会受到当地自然气候以及水文条件的影响，在分析泥沙淤积情况时，要结合自然与人为两种因素，还要利用数学模型以及水文计算公式，这样才能对水动力及泥沙量进行调整，才能保证水利水电工程发挥最大的效益。
泥沙运动物理模式包括多种内容，其中泥沙交换物理模式对泥沙运动及水流变化情况有着分析作用。由于水流和水深不断地发生变化，水流挟沙能力也会随之变化，部分悬浮的泥沙会因为水流条件减弱而沉降至床面上；这种情况的交替出现形成了泥沙交换。由于泥沙交换，悬沙与底沙的粒径级配会发生变化，悬沙粒径级配受水流强度、来沙条件和河床底沙粒径级配制约，底沙粒径级配在冲刷型河道河床上粗化，在淤积型河道河床上细化，或在两者之间交替变化。
3 两坝间泥沙数学模型
某市库区河段位于两水电站之间，两坝相距108.6km，1992年竣工。水库2002年4月蓄水至2180m的设计水位。受电站日调节影响，水文站1999-2001年日最大水位变幅为1.64m，最大流量变幅为890m3/s，日最小水位变幅为0.01m，3年平均日水位变幅为0.58m，流量变幅为297m3/s。水文站平均涨水时间2小时46分，落水时间为3小时3分；水位最大上涨率1.75m/h，最大下降率0.64m/h，年均上涨率为0.11m/h，平均下降率为0.09m/h。
该河段蜿蜒狭长，河段全长约22km，河道最宽处约为1000m，河道最窄处约为230m。模型划分为374个断面，7653个节点，14535个单元。断面间距约30～60m，最小单元空间步长为20m，断面为全河段淤积量统计断面。河段泥沙粒径较粗，与原始河床级配相比，窄深处被粗化，宽浅处被细化。河道典型床面底沙和悬沙实测级配曲线，见图1。
模型验证的水文资料采用1996年至2000年逐日流量，含沙量采用同期实测资料，如图2和图3所示。
结束语
在对蓄水两坝间长系列水动力及泥沙淤积进行研究时，需要利用数学模型与计算公式，笔者通过建立二维泥沙数学模型的方式，采用加权集中质量剖分的方式，对河道水深以及弯道进行了模拟，还总结出了蜿蜒河道水流泥沙数学模型及计算方法，利用粗化计算模拟的的方式，可以建立物理图案，在建立数学模型后，可以对水动力、泥沙淤积进行模化处理，还可以对模型结果进行验证，研究人员通过多次试验发现，这种模型可以提高河床演变的精度，在水利工程的实际应用中，收到了良好的效果，可以帮助水利工程技术人员对蓄水坝的施工进行调整，使河道水动力能量可以得到充分的利用与发挥。
参考文献
[1]夏莉敏，张玮，雷雪婷.长洲枢纽下游近坝段河道考虑河床粗化的冲刷模拟研究[J].水运工程，2009（12）.
[2]焦爱萍.河流泥沙数学模型的研究分析[J].漯河职业技术学院学报（综合版），2003（1）.
[3]陈吉余，陈沈良，丁平兴，杨世伦.长江口南汇咀近岸水域泥沙输移途径[J].长江流域资源与环境，2001（2）.
关键词：蓄水；两坝间数学模型；水动力；泥沙淤积
蓄水坝是水利工程中重要的设施，建立蓄水坝不但可以在河道上实现多级拦蓄，还可以进行发电，对蓄水两坝间长系列水动力及泥沙淤积的研究，可以充分的利用河道水动力能量，使水利工程可以发挥出最大的效用。蓄水两坝间水动力以及泥沙运动有着一定规律，在掌握这一规律后，可以实现水沙之间的平衡，这一过程比较漫长，需要经历长期调整的过程。本文通过建立水流、泥沙数学模型以及水文计算公式，提出了完善河流、泥沙的数学模型方法，并对两坝间库容及航道安全进行了评价，希望对水利工程蓄水坝建设单位提供一定参考经验。
1 蓄水两坝间泥沙数学模型的建立与发展
在对蓄水两坝间泥沙淤积情况进行研究前，首先需要建立泥沙数学模型。这种模型有着一维与二维两种形式，一维数学模式在唱河段、长时期水沙组合及河床边界中应用比较多，应用这一模型，具有周期短、投资少等优势。随着科技的不断发展，相关工作者还研究与建立了二维数学模型，采用了一维、二維模型联合使用的嵌套式模型，在应用的过程中，收到了良好的效果。在蓄水两坝间长系列水动力及泥沙淤积的研究中，应用一维模型比较多，而且与工程建设紧密的结合在一起。采用水文计算公式，可以对泥沙流量进行测量与估算，可以对河床变形程度进行计算。由于蓄水两坝间泥沙问题比较复杂，而且会受到较多因素的影响，所以，在分析过程中，需要应用到多项理论，还要观察河床演变的规律，建立数学模型以及求解公式，但是泥沙运动具有不规则形、随机性以及非均匀性，这也是泥沙数学模型未来发展的主要方向。
2 泥沙运动的物理模式及特点
随着社会的不断发展，我国水利工程的数量越来越多，水资源的利用率也越来越高，这使得我国水资源出现了紧缺，而且蓄水坝的泥沙运动情况也出现了较大的变化，蓄水坝周围枯沙现象越来越严重，在建立水利工程后，必须对下游水量、沙量进行调整，做好这项工作对汛期防洪有着较大影响。在建立泥沙运动的物理模式后，可以对蓄水两坝间泥沙冲淤不平衡现象进行调整，可以优化蓄清排浑的调度。通过分析发现，蓄水坝冲淤的特性与周围生态环境以及水沙条件有着较大的关系，只有做好调度工作，并且控制好水库的水位，才能保证水利工程的经济效益，才能为社会做出更大的贡献。通过研究与分析发现，不同地区水库中的蓄水坝会受到当地自然气候以及水文条件的影响，在分析泥沙淤积情况时，要结合自然与人为两种因素，还要利用数学模型以及水文计算公式，这样才能对水动力及泥沙量进行调整，才能保证水利水电工程发挥最大的效益。
泥沙运动物理模式包括多种内容，其中泥沙交换物理模式对泥沙运动及水流变化情况有着分析作用。由于水流和水深不断地发生变化，水流挟沙能力也会随之变化，部分悬浮的泥沙会因为水流条件减弱而沉降至床面上；这种情况的交替出现形成了泥沙交换。由于泥沙交换，悬沙与底沙的粒径级配会发生变化，悬沙粒径级配受水流强度、来沙条件和河床底沙粒径级配制约，底沙粒径级配在冲刷型河道河床上粗化，在淤积型河道河床上细化，或在两者之间交替变化。
3 两坝间泥沙数学模型
某市库区河段位于两水电站之间，两坝相距108.6km，1992年竣工。水库2002年4月蓄水至2180m的设计水位。受电站日调节影响，水文站1999-2001年日最大水位变幅为1.64m，最大流量变幅为890m3/s，日最小水位变幅为0.01m，3年平均日水位变幅为0.58m，流量变幅为297m3/s。水文站平均涨水时间2小时46分，落水时间为3小时3分；水位最大上涨率1.75m/h，最大下降率0.64m/h，年均上涨率为0.11m/h，平均下降率为0.09m/h。
该河段蜿蜒狭长，河段全长约22km，河道最宽处约为1000m，河道最窄处约为230m。模型划分为374个断面，7653个节点，14535个单元。断面间距约30～60m，最小单元空间步长为20m，断面为全河段淤积量统计断面。河段泥沙粒径较粗，与原始河床级配相比，窄深处被粗化，宽浅处被细化。河道典型床面底沙和悬沙实测级配曲线，见图1。
模型验证的水文资料采用1996年至2000年逐日流量，含沙量采用同期实测资料，如图2和图3所示。
结束语
在对蓄水两坝间长系列水动力及泥沙淤积进行研究时，需要利用数学模型与计算公式，笔者通过建立二维泥沙数学模型的方式，采用加权集中质量剖分的方式，对河道水深以及弯道进行了模拟，还总结出了蜿蜒河道水流泥沙数学模型及计算方法，利用粗化计算模拟的的方式，可以建立物理图案，在建立数学模型后，可以对水动力、泥沙淤积进行模化处理，还可以对模型结果进行验证，研究人员通过多次试验发现，这种模型可以提高河床演变的精度，在水利工程的实际应用中，收到了良好的效果，可以帮助水利工程技术人员对蓄水坝的施工进行调整，使河道水动力能量可以得到充分的利用与发挥。
参考文献
[1]夏莉敏，张玮，雷雪婷.长洲枢纽下游近坝段河道考虑河床粗化的冲刷模拟研究[J].水运工程，2009（12）.
[2]焦爱萍.河流泥沙数学模型的研究分析[J].漯河职业技术学院学报（综合版），2003（1）.
[3]陈吉余，陈沈良，丁平兴，杨世伦.长江口南汇咀近岸水域泥沙输移途径[J].长江流域资源与环境，2001（2）.