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水库是现代社会经济持续稳定发展的重要基础和保障。水库效益的发挥直接取决于其库容的大小,而泥沙淤积是导致水库库容损失的根本原因。水库泥沙淤积会引起库区回水相应抬升和上延,由此造成库区淹没、浸没、内涝、土地盐碱化、同频率洪水水位大幅增加等诸多负面问题。泥沙淤积造成回水抬高从而进一步加剧泥沙的淤积。因此,针对水库泥沙淤积与回水抬高耦合关系的研究具有重要意义。本文采用水库淤积概化试验和一维水库淤积数值模拟相结合的方法,对水库泥沙淤积与回水的耦合关系进行了初步研究,主要研究内容如下:(1)建立了一套无级变坡浑水试验水槽系统(60m×0.4m×0.4m,长×宽×高,底坡0≤J≤1.0﹪),能较好模拟水库库区的回水特性,为研究水库泥沙淤积与回水的耦合关系奠定了良好的试验基础。(2)针对目前浑水水槽试验加沙机存在的诸多不足,自主研制了一套基于水沙充分掺混的悬移质试验一体式加沙机系统,其最大特点是在泥沙进入试验水槽前能有效去除泥沙表面的气泡,使泥沙的起动、悬浮、输移、沉积等特性基本与天然水流中的泥沙特性一致。并将新型加沙机成功应用于本研究水槽试验之中,效果较为理想。(3)基于概化水库泥沙淤积试验初步成果对本研究采用的一维泥沙数模进行了验证,结果令人满意,说明本文采用的泥沙数模可用于进行水库泥沙淤积数值模拟计算,为研究水库泥沙淤积与回水的耦合关系奠定了数模基础。(4)开展了系列的概化水库淤积物理模型试验,对沿程淤积与回水特性均进行了施测,基于典型概化试验结果初步分析得到了水库主体淤积与回水的耦合关系。(5)由于概化水库淤积试验的局限性,为更进一步探索淤积与回水的关系,采用一维泥沙数学模型进行了大量的数值模拟计算。基于数模成果,分别得出了在简化情况下水库淤积初步平衡前(水库淤积出现至淤积推进至坝前的主体淤积期)、水库淤积初步平衡后(淤积推进至坝前以后阶段)库区沿程淤积与回水的基本耦合关系。(6)基于水库泥沙数值模拟计算成果,对水库上延“翘尾巴”淤积与回水的特性进行了初步研究。