【摘要】：三峽水庫(kù)是世界上最大的水利工程,它的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)兩岸經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)的和諧起著巨大的作用。十二五以來(lái)國(guó)家大力發(fā)展長(zhǎng)江黃金水道,更是為長(zhǎng)江航運(yùn)帶來(lái)前所未有的機(jī)遇。然而三峽水庫(kù)自運(yùn)行蓄水以來(lái)庫(kù)區(qū)泥沙淤積,庫(kù)容減少、洪水位抬高,影響船舶航行及沿線港口碼頭。為此必須對(duì)水庫(kù)沖淤進(jìn)行計(jì)算。在水利工程中,數(shù)值模擬是研究水流泥沙運(yùn)動(dòng)重要的手段之一,但數(shù)學(xué)模型也有表達(dá)不直觀,數(shù)據(jù)處理繁雜等缺點(diǎn),如何以開放、友好的界面,生動(dòng)逼真的演示效果展示數(shù)值模擬成果將是數(shù)模計(jì)算的重要研究方向�？茖W(xué)計(jì)算可視化可以很好的解決這些問(wèn)題。本文利用Fortran和VB的混合編程研發(fā)三峽庫(kù)區(qū)泥沙沖淤計(jì)算可視化集成系統(tǒng)并對(duì)數(shù)學(xué)模型后處理進(jìn)行了相關(guān)研究,主要研究?jī)?nèi)容和取得成果如下:(1)收集三峽庫(kù)區(qū)蓄水以來(lái)的入庫(kù)水沙資料淤積對(duì)三峽庫(kù)區(qū)泥沙淤積特性和淤積分布進(jìn)行分析。(2)介紹了平面二維水流泥沙數(shù)學(xué)模型的計(jì)算原理并進(jìn)行求解,并結(jié)合實(shí)際工程對(duì)所建的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。(3)利用VB和Fortran的混合編程技術(shù)突破了不同程序語(yǔ)言、不同應(yīng)用軟件之間通訊和接口問(wèn)題。研發(fā)出了三峽庫(kù)區(qū)泥沙淤積計(jì)算的具有Windows風(fēng)格的菜單、工具欄,操作簡(jiǎn)單,界面友好、可視化程度高的集成系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了三峽庫(kù)區(qū)淤積計(jì)算前期的計(jì)算可視化,后期不同繁雜數(shù)據(jù)的可視化顯示,有一定意義。(4)用研發(fā)出的平面二維泥沙沖淤計(jì)算可視化系統(tǒng)畫出三峽庫(kù)區(qū)水面線,深泓線、橫斷面等,以及典型河道黃花城河道的淤積分布、流場(chǎng)圖。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV145
【圖文】：

1.1 研究背景及意義三峽工程受世人矚目，是世界上最大和功能最多的水利樞紐工程，是長(zhǎng)江防洪的關(guān)鍵性工程。三峽工程水庫(kù)全長(zhǎng) 673.5km，平均寬度 1.1km，水庫(kù)面積 1084km2；正常蓄水位 175m，汛期防洪限制水位 145m，枯水期消落水位 155m，相應(yīng)的總庫(kù)容、防洪庫(kù)容和興利庫(kù)容分別為 393 億 m3、221.5m3和 165 億 m3 [1]。自 2003 年 6 月，由于三峽水庫(kù)調(diào)度，一方面促進(jìn)三峽庫(kù)區(qū)航道條件改善及三峽庫(kù)區(qū)的快速發(fā)展，在推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面發(fā)揮了重大作用[2]；但在另一方面，三峽水庫(kù)造成了庫(kù)區(qū)泥沙淤積，這將降低水庫(kù)有效庫(kù)容，抬高洪水位，影響船舶航行及沿線港口碼頭、取水口等設(shè)施的正常運(yùn)用[3]。這些問(wèn)題與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的關(guān)系極大，為此必須對(duì)水庫(kù)沖淤進(jìn)行計(jì)算。隨著我國(guó)水利水電建設(shè)的全面發(fā)展，這項(xiàng)工作顯得日益重要，在許多情況下，往往成為決定水利水電工程技術(shù)指標(biāo)的關(guān)鍵[4]也正因?yàn)槿绱�，水�?kù)泥沙問(wèn)題一直引起廣泛的關(guān)注。三峽大壩建成后，由于回水區(qū)域太長(zhǎng)，回水長(zhǎng)度至重慶江津約 700km 如下圖 1-1 所示，工程太過(guò)龐大，面臨嚴(yán)重的泥沙淤積問(wèn)題。而且由于長(zhǎng)江流域的雨量十分充沛，累積下來(lái)的流域年產(chǎn)沙量達(dá)到驚人的 5.3 億噸[5]。三峽一旦產(chǎn)生淤

重慶交通大學(xué)碩士畢業(yè)論文系統(tǒng)；聶萬(wàn)勝等[34]利用 Matlab 提供的接口函數(shù)實(shí)現(xiàn) Fortran 程序的計(jì)算化。近年來(lái),國(guó)外出現(xiàn)了以水流、泥沙、水質(zhì)等為模擬對(duì)象的集成軟件。比有荷蘭的 Deltf3D[35]、丹麥的 DHI 系列軟件、美國(guó)的 SMS[36]、加拿COAST、英國(guó)的 Wallingford[37]等。Deltf3D 是荷蘭水工研究所推出的模可以模擬水動(dòng)力、波浪、泥沙輸移、地形演變、水質(zhì)顆粒追蹤、生態(tài)等如下圖 1-2 所示。另外還有一些優(yōu)秀的 EFN 軟件，如 ANSYS、STANET、CFX 等，提供了較好的模擬環(huán)境，此處不再詳細(xì)介紹。國(guó)外在系面的研究起步較早，已形成比較完善的商業(yè)軟件，并得到了推廣應(yīng)用在國(guó)內(nèi)的使用情況來(lái)看，各軟件的應(yīng)用范圍主要還是集中在水質(zhì)、風(fēng)暴。

1峽調(diào)度6沿江兩岸.2 三峽水2003 年 6峽水庫(kù)的運(yùn)調(diào)度過(guò)程見（1）135度方式運(yùn)行（2）1446m 方式蓄水峰巒起伏，水庫(kù)蓄水進(jìn)月三峽水運(yùn)行調(diào)度方式見圖 2-1、圖-139m 蓄水行（汛后枯水4-156m 蓄水水運(yùn)行（汛第二章 三岸壁陡峭進(jìn)程庫(kù)開始正式式，將蓄水圖 2-2）：水：2003 年水期壩前水水：2006 年汛后枯水期壩三峽水庫(kù)及淤積峭，河谷深切式蓄水，至進(jìn)程分為 36 月～200水位 139m，9 月～20壩前水位 15積基礎(chǔ)資料切。2014 年 6個(gè)階段（06 年 9 月期汛期壩前水08 年 9 月期56m，汛期月歷時(shí) 112003 年至期間，水庫(kù)水位 135m）期間，三峽期壩前水位年。根據(jù)期2012 年壩前庫(kù)按 135～1）；峽水庫(kù)按 14144m）；期前4

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本文編號(hào)：2759760