梯级水库群具有相互联系相互制约的关系,一旦上游水库失事,将会对下游梯级水库造成严重的影响。石漫滩水库与田岗水库是淮河上游洪河支流滚河上的两座连坝挡水建筑物,石漫滩水库拦河坝为全断面碾压混凝土重力坝,田岗水库为均质土坝,坝顶不能溢流。坝体的应力应变性能是评价重力坝安全性的重要指标,研究基本荷载作用下重力坝的应力变化规律,评价工程结构安全性,对研究汛期非常洪水来临时石漫滩水库洪水下泄到田岗水库对大坝造成的威胁具有非常重要的意义。本文根据碾压混凝土重力坝的工作特点和有限单元法应力分析的基本理论,运用ANSYS Workbench软件进行有限元分析,建立了石漫滩重力坝三维溢流坝段和非溢流坝段仿真模型,并对其进行了应力分析;研究了石漫滩水库洪水过程下的泄洪规律与下游河道非恒定流的洪水演进,运用求解圣·维南方程组的矩形网格差分法建立了数学模型,使用MATLAB语言对洪水演进过程进行了数值模拟,其主要研究结论如下:(1)坝体静力分析采用超单元剖分技术自动生成八结点六面体单元,在设计洪水位、校核洪水位、平坝顶水位三种计算工况下非溢流坝和溢流坝的应力分布均符合一般规律,即坝体最大压应力出现在坝趾,最大拉应力(最小压应力)出现在坝踵,且随着上游水位的升高,应力值增大。(2)非溢流坝段在三种计算工况下的坝踵垂直正应力,其拉应力区范围均小于坝体宽度的7%,满足规范要求;溢流坝段在设计洪水位和校核洪水位工况下坝踵垂直正应力拉应力区范围也小于规范规定的数值,但溢流坝段在平坝顶洪水位工况下的坝踵垂直正应力拉应力区范围达到7.49%,不满足规范要求。(3)根据石漫滩水库的泄洪规则,运用MATLAB编程,采用四次迭代,求出下泄洪水过程线作为河道洪水演进的初始条件,建立差分格式的圣·维南方程组数学模型,计算了每一时刻各断面上流量及洪水水位等因素曲线。(4)运用工程实例,对洪水演进模型进行了验证,分析表明模拟值与实测值结果具有较好的适用性。