随着我国经济的高速发展,能源需求日益紧张,随之而来的是森林面积日益减少,水土流失加重。在这种情况下,河岸崩塌、水库淤积、河床抬高,将会严重影响水库的正常运行。尾水位的抬高,降低电站的出力,使能源需求进一步紧张。 电站尾水河道整治主要目的之一就是顺畅下游水流、降低下游水位获得一定的水头。一般情况下,投资少,效益高,便于施工,同时对两岸的环境影响小的整治方案才是合理的方案。 由于天然河道水流及河道边界条件变化极其复杂,且相关变量太多,很多问题非现有理论所能描述,也很难根据以往经验得到解决,因此河道水力模型试验就成为解决这类复杂问题的重要手段。本文结合红石水电站尾水河道整治这一实际工程,采用定床模型试验来研究各个清挖工程方案,并观测各种发电流量下的河道水面高程变化情况、采用动床模型研究在宣泄洪水流量下,河道中水流与泥沙运动和河床、河岸、冲刷坑冲刷变形特性,最后确定尾水河道清挖整治方案,同时计算整治后所获得的近期和长期经济效益。 近年来,根据物理方程建立数学模型,利用数值模拟方法在河流问题上的研究得到广泛应用。它具有灵活、快捷和节省人力、物力的优点。本文应用数值模拟的方法研究红石水电站尾水河道的清挖方案,并与试验结果相比较,两者基本上相吻合。 综合试验结果和计算成果,选择经济效益好,投资少,施工方便的方案进一步优化,同时考虑河道的整治、两岸山体的维护、清淤的投资等综合因素设计施工方案。