水库泥沙冲淤分析计算
水库泥沙计算报告
水库泥沙计算报告1. 背景介绍水库是人类为了调节水文环境和实现水资源综合利用而建造的重要水利工程。
在水库运行过程中,泥沙的沉积和淤积是一个普遍存在的问题,会对水库的正常运行产生不利影响。
因此,对水库中的泥沙进行计算和分析是非常重要的。
2. 数据收集首先,我们需要收集水库的相关数据。
这些数据包括水库的容积、入库河流的径流量、泥沙含量以及其他相关的水文和地理数据。
这些数据可以通过水利部门、气象部门、地质部门等渠道获取。
3. 数据预处理在收集到数据后,我们需要对数据进行预处理,以便后续的计算和分析。
预处理包括数据清洗、数据格式转换、数据归一化等步骤。
通过预处理,我们可以得到规范化的数据,便于后续的计算和分析。
4. 泥沙输移计算模型建立在进行泥沙计算之前,我们需要建立一个合适的泥沙输移计算模型。
泥沙输移模型是描述泥沙在水库中输移过程的数学模型,可以根据水库的特点和泥沙的性质选择合适的模型。
常用的泥沙输移模型包括Euler-Lagrange模型、Euler-Euler模型等。
5. 泥沙计算有了泥沙输移模型后,我们可以进行泥沙计算。
泥沙计算主要包括泥沙的输入计算和泥沙的输出计算两个方面。
5.1 泥沙输入计算泥沙的输入计算是指计算进入水库的泥沙量。
这包括从入库河流输入的泥沙量以及其他来源的泥沙量。
我们可以根据收集到的数据和泥沙输移模型,计算出进入水库的泥沙量。
5.2 泥沙输出计算泥沙的输出计算是指计算从水库中输出的泥沙量。
这包括水库下泄的泥沙量以及其他出口的泥沙量。
同样,我们可以根据收集到的数据和泥沙输移模型,计算出输出的泥沙量。
6. 泥沙沉积分析通过泥沙计算,我们可以得到水库中的泥沙量变化情况。
进一步分析泥沙的沉积情况,可以帮助我们评估水库的泥沙淤积程度,制定相应的清淤方案。
7. 结论通过以上的步骤,我们可以得到水库泥沙计算报告。
该报告包括水库的泥沙输入和输出计算结果,以及泥沙沉积情况的分析。
这些结果可以为水利部门和水库管理者提供决策依据,以保证水库的正常运行和水资源的合理利用。
抽水蓄能电站水库泥沙冲淤计算
抽水蓄能电站水库泥沙冲淤计算本附件给出了抽水蓄能电站几种典型水库泥沙冲淤计算的方法,建议的计算成果表述格式以及计算成果分析的建议,可根据工程具体情况选择、调用。
C1 抽水蓄能电站几种典型水库泥沙冲淤计算的方法 C1.1 河道库以下例举有限差法:(1) 基本方程 采用有限差法联解水流连续方程、挟沙水流运动方程和泥沙连续方程。
其简化形式:J Q n B H g x Q B H Q B H =+-22210322222212121212/()∆ (C1) ()G G t x B Z s12-=⋅⋅⋅∆∆∆γ(C2) 式中:∆x ––––计算河段长度; ∆t ––––计算时段;∆Z ––––计算河段的平均河床冲淤厚度,正值为淤,负值为冲; 注:一般情况下,每一计算时段的冲淤厚度,以控制等于或 小于深的110115~较为合适。
G 1、G 2––––分别为进出口断面输沙率;用于计算悬移质冲淤时,G=Q ⋅S v ,其中S v 为悬移质含水 量;用于计算悬移质冲淤时,G=B ⋅g s ,其中g s 为推移质单宽 输沙率;若悬移质和推移质要同时考虑时,则G=QS v +B ⋅g s ;B、H––––分别为计算河段的平均河宽和平均水深;B1、B2、H1、H2––––分别为进出口断面上的平均河宽和平均水深。
联解式(C1)和式(C2)即可求得水库冲淤的发展过程。
(2) 计算表格表C1 有限差法计算水库淤积过程表(3) 计算步骤(略)C1.2 岸边库C1.3 弯道库C1.4 台坪库C2 抽水蓄能电站几种典型水库泥沙冲淤计算结果的表述 C2.1 河道库(1) 水库泥沙淤积纵横断面成果表及水库泥沙冲淤过程纵断面图。
表 C2 水库不同年限淤积纵断面表(2) 不同方案坝前淤积高程与蓄能电站进/出水口门前淤积高程表。
表 C3 坝前及蓄能电站进/出水口淤沙高程(3) 水库冲淤计算成果表表 C4 抽水蓄能电站水库泥沙冲淤成果表(4) 水库容积演变曲线图及水库泥沙淤积后库容变化表表 C5 抽水蓄能电站水库泥沙淤积后库容变化表C2.2 岸边库、弯道库、滞洪库、台坪库C3 计算成果分析C3.1 河道库(1) 水库泥沙淤积对库容的影响;(2) 阐明选择正常蓄水位、汛期限制水位、排沙水位、保证发电水位、死水位过程中,不同方案的泥沙淤积对工程效益、安全运行的影响,对上游或下游梯级的影响,对航运的影响。
水库泥沙冲淤分析计算
水库泥沙冲淤分析计算抽水蓄能电站初步设计阶段水库泥沙冲淤分析计算大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1996年10月抽水蓄能电站初步设计阶段水库泥沙冲淤分析计算大纲主编单位:主编单位总工程师:参编单位:主要编写人员:软件开发单位:软件编写人员:勘测设计研究院1年月目次1. 引言 (4)2. 设计依据文件和规范 (4)3. 基本资料 (4)4. 水库泥沙冲淤计算 (6)5. 专题研究 (9)6. 应提供的设计成果 (9)附件A (10)附件B (11)附件C (14)1 前言项目概况抽水蓄能电站位于省县乡境内,总装机 MW。
抽水蓄能电站由上水库、水道系统、厂房及下水库组成。
水库泥沙冲淤分析计算2 设计依据文件和规范2.1 有关本工程(或专业)的文件(1) 可行性研究报告;(2) 可行性研究报告审批文件;(3) 初步设计任务书和项目卷册任务书,以及其它专业对本专业的要求;(4) 泥沙专题报告。
2.2 设计规范(1) DL 5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程;(2) SDJ 11-77 水利水电工程水利动能设计规范(试行);(3) SDJ 214-83 水利水电工程水文计算规范(试行);(4) SL 104-95 水利工程水利计算规范;(5) 水库水文泥沙观测试行办法。
2.3 主要参考资料(1) 水利水电工程泥沙设计规范(报批稿)[echidi1][1];(2) 《泥沙手册》(中国水利学会泥沙专业委员会主编);2(3) 《水库泥沙》(陕西省水利科学研究所河渠研究室、清华大学水利工程系泥沙研究室合编);(4) 《河流泥沙工程学》(武汉水利电力学院)。
3 基本资料3.1 水库概况(1) 水库地形图,施测时间;(2) 库区纵、横断面表,需要时给出横断面特征线;(3) 水库水位容积、面积曲线图及表(包括总库容与干支流库容)。
表 1 水库水位容积、面积表抽水蓄能电站装机容量 MW(共台),一般每日发电 h( 点至点);每日抽水 h( 点至点)。
水库泥沙冲淤分析计算
水库泥沙冲淤分析计算引言:水库是水资源调配、水能利用和洪水防治的重要工程,但是由于水库上游的河流携带大量的泥沙,常常造成水库的冲淤问题。
因此,对水库的泥沙冲淤进行分析和计算,对于合理设计水库以及有效防止泥沙淤积具有重要意义。
一、水库泥沙冲淤分析水库泥沙主要来自上游河流的冲刷、侵蚀和自然沉积等过程。
通过对上游河流的泥沙输沙率、输沙浓度、输沙密度等参数的测量和分析,可以预测水库的泥沙输入量。
2.泥沙输移分析:泥沙在水库中的输移过程是一个复杂的动力学过程。
通过建立泥沙输移模型,考虑水库的流动、湍流、沉积、悬移负荷等因素,可以分析泥沙在水库中的输移规律。
3.水库冲淤分析:水库的冲淤是指由于泥沙的淤积和冲刷作用,导致水库内部水深的变化。
通过对水库的水位和泥沙淤积的监测和分析,可以计算水库的冲淤量。
二、水库泥沙冲淤计算1.泥沙输入计算:根据上游河流的泥沙输沙率和水库上游面积,可以计算出每年输入水库的泥沙量。
泥沙输沙率的计算可以通过现场测量或者借助河流流量和泥沙浓度的关系公式进行计算。
2.泥沙输移计算:根据泥沙输移模型,考虑水库的流动特性、悬移负荷、沉积速率等因素,可以计算出泥沙在水库中的输移量。
输移过程可以采用数值模拟方法,结合实际数据进行计算和验证。
3.冲淤量计算:根据水库的水位和泥沙淤积的测量数据,可以计算出水库的冲淤量。
冲淤量可以通过净淤积量和淤积面积的乘积来计算,也可以通过冲淤前后水位和底床标高的差值来计算。
三、水库泥沙冲淤分析计算的应用水库泥沙冲淤分析计算在水库设计、建设和运营中具有重要的应用价值。
通过对泥沙输入和输移的分析,可以合理设计水库的泥沙过闸设施,有效控制泥沙的进入。
通过对冲淤量的计算,可以及时采取清淤措施,避免泥沙淤积对水库堆养生态环境和水能利用带来的影响。
结论:水库泥沙冲淤分析计算是水库设计和管理的重要内容,通过该分析和计算可以对水库的冲淤问题进行预测和控制,保证水库的正常运行和安全性。
抽水蓄能电站水库泥沙冲淤分析计算概要
FCD 12030 FCD抽水蓄能电站初步设计阶段水库泥沙冲淤分析计算大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1996年10月1水库泥沙冲淤分析计算大纲主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员:勘测设计研究院年月2目次1. 引言 ..................................................... 42. 设计依据文件和规范 ......................................... 4 3. 基本资料 ................................................... 4 4. 水库泥沙冲淤计算 ............................................. 6 5. 专题研究 .....................................................9 6. 应提供的设计成果 ............................................. 9 附件A ......................................................... 10 附件B . (11)附件C (14)31 前言项目概况抽水蓄能电站位于县乡境内,总装机。
抽水蓄能电站由上水库、水道系统、厂房及下水库组成。
2 设计依据文件和规范2.1 有关本工程(或专业的文件(1 可行性研究报告;(2 可行性研究报告审批文件;(3 初步设计任务书和项目卷册任务书,以及其它专业对本专业的要求; (4 泥沙专题报告。
2.2 设计规范(1 DL 5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程; (2 SDJ 11-77 水利水电工程水利动能设计规范(试行; (3 SDJ 214-83 水利水电工程水文计算规范(试行; (4 SL 104-95 水利工程水利计算规范; (5 水库水文泥沙观测试行办法。
大凌河白石水库淤积分析
大凌河白石水库淤积分析简介:本文介绍了大凌河白石水库泥沙设计中,排沙运用方式、死水位及底孔泄流规模的确定原则及方法,采用2种数模计算和物理模型比较的库区淤积量及库容变化过程。
对库区纵、横向淤积形态,坝前区冲刷漏斗形态、尺寸及干、支流三角洲的关系进行了分析研究。
关键字:排沙运用方式淤积年限库沙比拦沙率淤积形态冲刷漏斗1工程概况及水沙特性白石水库(图1)位于辽宁省北票市上园乡附近的大凌河干流上。
水库控制流域面积17649km2,占大凌河流域面积23263km的76%总库容16.45亿底是以防洪、灌溉和城市供水为主,兼顾发电的控制性骨干工程。
库区主要由大凌河干流及NFDA2牛河支流组成,NFDA2牛河库容占总库容的9.5%。
白石水库为碾压混凝土重力坝,最大坝高50.3m,坝长513m为有利于泄洪排沙,设置12个排沙底孔,尺寸为4X 7m(宽X咼),底坎咼程96m另设11孔溢洪道,每孔宽12m堰顶高程115m底孔、溢洪道的泄量及各特征水位下库容见表1。
图1 白石水库平面图据大凌河站1955〜1992年实测资料统计,多年平均水量11.85亿m,输沙量2143.43万t,悬沙d5°=0.0204mm输沙量年际间变化较大,1962年输沙量为10695.71万t,1992年输沙量210.62万t,两者相差50.8倍。
输沙量在年内的分配极不均匀,沙量主要集中在汛期,6〜9月的输沙量占全年总量的96.7%,而同期水量仅占66.7%。
其中7、8两月是洪峰多发期,该两月输沙量占全年沙量的81.2%。
而一次洪水的沙量又往往占很大比重,如1962年7月25日〜29日一次洪水的输沙量竟达7812.2万t,占该年输沙量的73%大凌河来沙的另一特点是支流牦牛河流域面积只有4317km,仅占水库控制面积的24.5%,但来沙量却占入库泥沙的54.2%,因此,支流牦牛河的来沙尤其应得到重视。
表1 泄水建筑物尺寸、泄量及库容表3一讣孔数及进口尺死水位堰顶高程各水位下的流量(m/s)名称寸108m115m防限水位125.6m 正常高水位127m设计洪水位132.27m最咼洪水位133.88m底孑L 12.4 X 7m2694/38825187533558876013溢洪”11.12 X 15.8m00836099001760020613道各水位下的库容(亿1.3 3.088.910.014.7716.452排沙运用方式多沙河流水库泥沙调度运用方式,一般从两方面来论证确定:1)从水库寿命,即淤积年限应不短于主要挡水建筑物(大坝)的设计基准期,要求采取适当的排沙运用方式。
水库泥沙淤积计算
水库泥沙淤积计算水库泥沙淤积是水库运行过程中不可避免的问题,它严重影响着水库的储水能力和防洪能力,因此需要进行淤积计算和淤积处理。
水库泥沙淤积计算是指根据水库来水量、悬移质含量及水库设计参数,预测和评估水库内泥沙的变动情况。
本文将从计算方法、影响因素、淤积处理等方面进行分析。
一、计算方法水库泥沙淤积的计算方法有多种,其中包括定量法、定性法和统计法等。
定量法一般是根据水库来水量、泥沙含量及输沙通量对泥沙淤积量进行量化计算。
其中,泥沙输沙通量可以通过测量泥沙的入库量和出库量来获得,来水量可以通过水文站点或流量站点的数据进行获取,泥沙含量可以通过定期对水库内的泥沙含量进行取样分析得到。
定性法则是根据水库淤积的观测结果、工程经验和相关理论,对淤积量进行近似估计。
统计法则是通过对历史水文数据和泥沙数据进行分析,建立统计模型,从而预测未来的泥沙淤积情况。
二、影响因素水库泥沙淤积的程度和速度受到多种因素的影响,其中包括来水量、泥沙输沙通量、水库设计和操作措施等。
来水量是泥沙进入水库的主要因素,来水量的大小直接影响着泥沙的输送和淤积情况。
泥沙输沙通量则是衡量泥沙进出水库的动态平衡度的重要指标,输沙通量的变化趋势会直接影响水库中泥沙的淤积速度。
水库设计和操作措施则是通过控制水库进出口流量、泄洪策略等手段来减少泥沙的淤积,它们对水库淤积情况的影响不可忽视。
三、淤积处理对于水库泥沙淤积问题,可以采取一系列的淤积处理措施。
其中,清淤是最常见也是最直接的处理措施,通过清除水库沉积物来提高水库的容积和防洪能力。
清淤可以采用机械清淤、人工清淤、水力冲刷等方法,根据淤积量的不同和水库的实际情况选择合适的处理方法。
此外,还可以通过在水库入库口设置泥沙过滤设施、改变水库运行策略等手段来减少泥沙的进入和淤积。
总之,水库泥沙淤积计算是水库管理中的重要环节,它关系着水库的正常运行和防洪能力。
通过合理的计算方法和淤积管理措施,可以预测和控制水库的淤积情况,保证水库的稳定和安全运行。
水库变动回水区泥沙冲淤特性分析
水库变动回水区泥沙冲淤特性分析发布时间:2021-05-20T03:43:14.019Z 来源:《防护工程》2021年4期作者:沈俊学[导读] 根据泥沙的基本特征及其运动规律,并结合一般水库变动回水区的基本特点,论述分析正常蓄水下变动回水区输沙过程及河段冲淤特性,揭示了航道调整的内在机理,总结了水沙条件变化和河段冲淤规律。
重庆交通大学重庆 400074摘要:根据泥沙的基本特征及其运动规律,并结合一般水库变动回水区的基本特点,论述分析正常蓄水下变动回水区输沙过程及河段冲淤特性,揭示了航道调整的内在机理,总结了水沙条件变化和河段冲淤规律。
为水库泥沙淤积,特别是变动回水区泥沙淤积的治理提供理论依据。
关键词:变动回水区;泥沙淤积;冲淤特性第1章引言1.1研究背景及意义1.1.1水库泥沙淤积现状自1949年开始,我国开始大搞水利。
中国的水利建设,不论是从规模,还是从数量上,在全球都位于前几位[1]。
统计资料表明,长江所建水库数量差不多有4.6万[2]。
截至2006年底,在黄河区域,已经建成的水利设施19025座。
为了整治黄河流域建成水库的泥沙问题,于2004年以来,连续开展了小北干流放淤试验,淤积粗砂211.96万吨。
尽管如此,水库中仍然淤积大量上游来沙。
20世纪末期研究了黄河上及长江上游区域水库泥沙状况。
研究数据显示,截至1992年,共有11931座水库建于长江上游总共建。
其中,大型水库有13座,其年淤积率0.68%。
截至1989年,共计601座小型以上的水库建成于黄河区域上,其总容量达到522.5亿立方米,被泥沙淤积的占库容21%。
其中,干流中的淤积占总库容19%;支流占26%。
在河北西北部怀来县与延庆县界修建的官厅水库,淤积库容达到40%。
泾河支流建成的巴家嘴水库,至 2004 年 8 月淤积库容达到64.6%。
1.1.2研究意义在人类面临水库泥沙淤积问题持续加剧,但与此同时,人类对于水资源需求不断增加的情势下,人类必须重视泥沙淤积问题。
泥沙淤积计算
水库特征水位
4.3.1 死水位
结巴水库死水位的选择考虑两方面因素:①应满足下游干渠自流灌溉对高程的要求;②水库正常运行年限内水库泥沙淤积的影响。
结巴水库作为下游干渠灌溉水源工程之一,灌溉取水主要为由水库放至总干渠,再由主干渠分水至降乡引水干渠及结巴子灌区东西干渠,均为自流灌溉。
因此结巴水库死水位的选择主要考虑水库正常运行年限内水库泥沙淤积的影响。
4.3.1.1 泥沙淤积计算
本阶段设计按泥沙全部入库,水库正常运行50年进行泥沙淤积计算。
(1)年淤积量计算
r P m
W
P
a
V
⨯
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⨯
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1()
(
)
1(
年
式中:
年
V—多年平均年淤沙容积(m3/年);
P—多年平均含沙量(t/m3),取0.101kg/m3;
W—多年平均径流量(m3),取3689.71万m3;
m—入库泥沙沉积率(%),取100%;
p—淤积体的孔隙率(t/m3),取0.4;
γ—泥沙颗粒干容重(t/m3),取2.7 t/m3;
a—推移质淤积量与悬移质淤积量之比(%),取20%。
经计算,上坝址年淤积量
年
V为0.28万m3/年。
(2)淤积总量计算
结巴水库按正常运行50年进行泥沙淤积总量计算,上坝址泥沙淤积总量为14万m3。
文献综述-长江口水文、泥沙计算分析
长江口水文、泥沙计算分析文献综述1研究背景河口地区是海陆相互作用最为典型的区域,其水动力条件复杂,如径流、潮汐、波浪、沿岸流以及地转科氏力等作用强烈;人类活动也颇为活跃,其作为经济发展的强势地位集中体现在沿江、沿海等地域优势上。
众所周知,河流泥沙资料是为防治水土流失、减轻泥沙灾害、合理开发水土资源、维护生态平衡等方面的宏观分析与决策研究,以及流域水利水电工程建设规划、设计和水库运用、调度管理等提供科学依据的重要基础工作。
我国属于多河流、广流域的国家,据统计,在我国长达21000多公里的海岸线上,分布着大小不同、类型各异的河口1800多个,其中河流长度在100公里以上的河口有60多个(沈焕庭等,2001)。
长江是我国第一大河,水量丰沛,输沙量大,全长约6300km,流域面积约180万km2,占全国面积的1/5。
其河流长度仅次于尼罗河与亚马孙河,入海水量仅次于亚马孙河与刚果河,均居世界第三位。
据长江大通站资料(1950~2004),流域平均每年汇集于河道的径流总量达9.00 X 1011m3,并挟带约3. 78 X 108t泥沙(中华人民共和国泥沙公报,2004),由长江河口的南槽、北槽、北港和北支等四条汉道输送入海。
根据长江口水流动力性质和形态特征,可分为径流段、过渡段、潮流段和口外海滨段。
过渡段是径流与潮流相互消长的河段,它自五峰山镇至徐六径,长约184km。
潮流段是潮流势力逐渐增强,径流势力相对减弱,风浪与风暴潮对河道的影响大增的河段,它自徐六径至河口,长约174km。
口外海滨段是诸多水动力因素非常活跃的场所,又受到海岸、海底等边界条件的制约,水流动力情况比较复杂。
它的大致范围是西起长江口拦门沙前端、东至水下三角洲前缘,南自南汇嘴附近、北达江苏省篙枝港(胡辉,1988;沈焕庭2000,2001;宋兰兰,2002)。
每个典型河段都有其固有的且相互影响的悬移质含沙量分布特性,它们在长江口地貌形态、河口演变过程中扮演着重要角色。
水库泥沙冲淤分析计算大纲
FCD 12010FCD 水利水电工程初步设计阶段水库泥沙冲淤分析计算大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1996年3月1水电站初步设计阶段水库泥沙冲淤分析计算大纲主编单位:主编单位总工程师:参编单位:主要编写人员:软件开发单位:软件编写人员:勘测设计研究院年月2目次1. 引言 (4)2. 设计依据文件和规范 (4)3. 基本资料 (4)4. 设计原则和设计内容 (6)5.专题研究 (7)6.应提供的设计成果 (8)31 引言工程概况本工程位于省市(县)的江(河)上,是河流(段)梯级水库的第个水库。
该工程以为主,兼有任务的综合利用效益。
本枢纽主要由等建筑物组成,水库正常蓄水位m,最大坝高m,总库容亿m3,电站装机容量MW,保证出力MW,多年平均发电量万kW h,灌溉面积万km2,供水流量m3/s。
2 设计依据2.1 本工程的文件(1) 工程可行性研究报告及其审查意见;(2) 工程初步设计阶段设计任务书或项目设计大纲;(3) 需方的技术要求。
2.2 设计规范(1) DL 5021—93 水利水电工程初步设计报告编制规程;(2) SDJ 214—83 水利水电工程水文计算规范(试行);(3) SD 130—84 水利水电工程水库淹没处理设计规范(试行)。
2.3 主要参考资料(1) 水利水电工程动能设计规范(报批稿);(2) 水电工程水利计算规范;(3) 水利水电工程库区泥沙淤积计算规范(报批稿)。
3 基本资料3.1 地形资料(1) 库区地形图;(2) 库区纵横剖面图;(3) 水库库容曲线(总库容及干、支流库容)。
表1 水库库容曲线453.2 水文泥沙资料(1) 设计依据站的历年逐月平均流量、年径流量及多年平均年径流的月分配。
(2) 设计依据站的历年逐月悬移质输沙量(率)及年内分配,年、汛期平均含沙量及实测最大断面平均含沙量。
(4) 代表河段的床沙级配曲线。
(5)推移质输沙率(量)。
(6) 河道水面线测量或调查资料。
浅谈水库泥沙淤积计算方法在工程中的应用
浅谈水库泥沙淤积计算方法在工程中的应用摘要:某水电站为旬河梯级开发中的一级,该工程为小型水电站工程,水库回水与上游水电站尾水衔接,二级公路沿库区右岸通过。
计算水库泥沙淤积和回水高度,确定库区淹没范围,是主要设计内容,因此泥沙淤积计算是该电站设计的重点之一。
本次对水库淤积的纵、横剖面形态进行了计算,并采用美国陆军兵团水面线计算软件HEC-RAS推算了水库回水曲线。
关键词:泥沙淤积平衡比降水电站应用一、工程概况本工程水库正常蓄水位331.00m,总库容436.9万m3,电站装机容量9000kW,多年平均发电量2293万kWh。
大坝坝顶总长度124.50m,坝顶高程335.10m,最大坝高30.60m。
溢流坝段长64.50m,布置在主河床,堰高16.50m;左岸挡水坝长11.00m,坝高16.60m;右岸厂房坝段长49.00m,布置在主河床右侧,其中机组段长29.00cm,安装间段长12.00m。
水库采取“蓄清排浑”的运行方式,即当汛期入库流量大于分界流量182m3/s,小于造床流量729 m3/s时,水库降低至排沙水位329.00m运行,多余水量通过泄水闸门控制泄流。
水电站库区为山区型河道,多为“U”型,两岸大部分为岩质岸坡,库区河段天然平均比降J0=1.8‰。
河谷宽窄相间,库面平均宽度88m,回水长度4.1km。
水库悬移质多年平均输沙量111万t,推移质按悬移质的20%估算,为22.2万t,共计输沙量133.2万t。
二、水库泥沙冲淤分析及计算1. 水库泥沙淤积形态判别水库泥沙淤积形态判别采用《泥沙计算手册》中清华大学水利系及西北水利科学研究院公式:α= V / WS / J0式中:α—判别系数;V—水库正常蓄水位331.0m以下的库容(万m³),V= 265;WS—多年平均输沙量(万m³),WS =133.2;J0—水库库区原河床平均比降(‱),J0=18.0。
计算得α=0.11<2.2,库区纵向淤积形态为锥体淤积。
昌马水库排空过程泥沙含量的计算分析
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昌马 水库位于 甘肃省玉 门市 境内疏勒 河中游 ,是一 座 以 农业 灌溉 为主 , 兼 顾工业 供 水 、 水 力 发 电 和 防 汛 等 综 合 利 用 的国家大型水 利枢纽工程 。 拦河坝 为壤 土心墙 砂砾石 坝型 , 坝高 5 4 . 8米 , 水 库总库 容1 . 9 3 4 亿 立方 米 。 所 在 河 流疏 勒 河 多 年 平 均 径 流 量 1 0 . 3 1 亿 立方米 , 多年 平 均 流 量 3 2 . 7立 方 米 / 秒。 2调 度 运 行 由于 受 气 候 条 件 、 河道来 水量 、 灌 区 种植 结 构 、 灌 区 总 需 水量 、 主汛 期排洪 等因素影响 , 昌马 水 库 排 沙 有 以下 特 点 : 每 年 6月上 旬 开 始 , 为迎 接 汛 期 洪 峰 和 为 排 砂 作 准 备 , 在 7 月5 日前将 水 库放 空 ; 进入 8月 , 洪 水明显 减少 , 河 水 含沙 量 降 低, 8月 1 0日左 右 重 新 下 闸 蓄 水 。 3 2 0 1 3年 汛期 排砂 情 况 根据  ̄ 2 0 1 3 年 昌马水库汛期 调度运行计划 》 规定 , 昌马 水 库 7月份 实 行 空 库 运 行 , 在水库放空过程和 空库运行期 间 , 排 泄洪 水 和 泥 沙 , 减少水库淤积 。 自 7月 4日 。 出库流量 由 5 5 立方 米 / 秒, 加 大到 7 8立 方 米 / 秒; 7月 5日 , 出 庠 流 量 加 大 到 1 5 0立 方 米 /秒 ; 7月 8 日, 出库流量加 大到 2 5 0立 方 米 / 秒; 7月 1 4日 , 出库流量加 大到3 0 0立 方 米 / 秒; 7月 1 7日 1 3 : 0 0 ,水 库 放 空 。7月 1 7 日 ~2 1曰 , 水库空库运行 , 上 游 来 水 直 接 由 排 沙 洞排 向 下 游 。 7 月2 1日 1 1 : O 0 , 水 库开 始 下 闸 蓄 水 。 在 水 库 放 空过 程 中 , 7月 1 0日 1 1 : O 0 , 排 沙 洞 泄 流 开 始 浑 浊 。水 库 管 理 所 于 7月 1 5日开 始 采 集 排 沙 洞 出 口水 样 , 直 至 7月 2 5日出库 恢复清澈后结束 。 本次泥沙计算周期 为 7月 1 0
【doc】水库的淤积计算
水库的淤积计算攫想与实践水库的淤积计算水库的淤积速度是以水流在上游的澄清程度来表徵的.国外杂志上曾发表过许多关于拦抄特性随不同准数变化曲线的文章.最普遍的是库容与平均径流量.的比值,即/(哈津,勃柳奈等).准数n/.虽然也说明淤积过程的性质,但没有考虑水流的输沙量和泥沙的颗粒级配.因此将其用于计算公式中必须同其他考虑泥沙特性的参数相结合,如文献[1)所给出的那样.对于淤积过程的特性,我们曾采用河槽容积与库容n的比值.在河槽容积中水流输移由颗粒级配和设计流量给定的设计泥沙量.文献[2)根据原型和实验资料作出不同准数的水库拦沙特性曲镍.按照图1的曲线,澄清度e变化的垒部区域可分为两个区.珏姐l9羟m-!TZ鼍噩=;..::;=▲一7廿一巍●I一挂尔睛{可段,1949年I2一{击乖晴河段,I951华,3一{盏尔崎河段.1052年,4一希什拉乌河段.1058华?5一实醣数据(直线承槽)I6一凯拉库姆水库数据,7~塔什凯普韩承瘁(1939年1q6L年'8一撬德赞求晖'一l9靼华)?9一博琏好依河段I1O一宴验河殷I号,iI一美国奥新盒诺河器I12一美国博依先河景?l3一乌卸库躲阿木电站河段,"一拄'5)式计算,15一接u2)式计算o@一I区,罾一I区'圈1水流在水库内的澄清度与Wp/W比值关系曲线B?^?斯克雹尼柯夫在第一区澄清度为常数,等于1;1),在第二区随,n值加大,澄清度则从1逐渐减小到0.显然,第一区相应于淤积的第一阶段,包括河段内泥沙发生完垒沉积的过程,即由条件e=1表示的时闻.沉积的第二阶段从第=区的过渡段开始,在这段时期随着上游的淤积,带往下游的悬沙逐渐增加.由第一阶段向第二阶段过渡的指标是/n=0.12.按照这一准数,若水库初始库容"满足条件H≤(/O.12)=8.33,(1)则其积淤过程只限于第二阶段.如果不遵循条件(1),即n>8.33,剐淤积过程将从第一阶段开始,然后进入第二阶段,因而计算方法应当用相应的形式反映出来.作为水库淤积的计算方法,建议采用泥沙平衡方程式[4]d3=Pd,(2)式中Pi一输沙率.对于第一阶段B=1,按照(2)式淤积量则为}矿3=IP,dt=Gol?(8){因为在第二阶段开始前的库客为H=/O.12=8.33,所以第一阶段的淤积量为s=x一.于是根据(3)式第一阶段的淤积时间可攮下式确定t,=afGo=(H一8.33,G.(4)如果H=8.33p=(O.O5~O.O6)H'则第二阶段的计算可以省去,并且水25库寿命(使用期限)接已知公式T=∥,G. 确定.对于第二阶段得到以下公式[3):£=0.041(,WH)(5)该式在图上是一条实线.(5)式适用于WplW=0.12~1.0.对于淤积条件.(5)式应为8=o.041i)'(6)解(2)和(6)式,则得到计算第二阶段淤积时间的公式.l48,8'',11,fl—一l一.,(7)而沉积量的计算公式为矾一互二:了(8)848.8WpWH/将第一和第二阶段的计算结果相加,即T=}l+f2|W3=W3+W3o以上建议,能使水库淤积的所有可能情况归属于三种淤积过程速度不同的泥沙沉积计算方式之一.上游属于第一种方式,水库运行初期在上游可以看到随着上游的淤积,带往下游的泥沙也随之增加.即只出现淤积第二阶段.水库属于第二种方式,在水库内既有完垒沉积的时期(淤积第一阶段),也有把泥沙带到下游逐渐增加的时期(淤积第二阶段). 库容大的水库通常属于第三种方式,在这种大水库中泥沙完全沉积对期只包括淤积的主要时间.在这里增长性的带走泥沙时期与淤积的总时间相比很小,可以忽略不计(即只出现淤积的第一阶段).因此.这种方法的特点是,它可以计算鄱种不适用按现有方法计算,而其淤积年限又用库容简单地除以输沙量的水库.在以上公式中=BL,或者近似地=(0)LHIH,B一稳定河床的水深和宽度[.],工n一水库的起始长度}0一汛期的平均流量j一稳定输沙时的流速,实际计算时可采用口=1.0~1.2mlsG一多年平均输沙率.根据实验资料在文献C43第91页上有8= ,(./Wo)曲线,在该谧线上也清楚地区分出澄清度变化的两个区.在第一区8=1,第二区0=0(1一W3/w.),(9)式中.一河段初始澄清度js一第二阶段的淤积量jW.一第二阶段的极淤积量.在文献[4]第92页上,联立求解(4)式和(9)式,从而导出B.C.拉普辛柯夫公式W3=Wd(1一,),(10)该式在文献C5,6)中有理论论据.早先厂.沙奠夫就曾导出过类似的公式W3=Wd(1—0).(11)从(1o)式的分析中可以看出,上游淤积刚一开始(.>o),澄清度8就开始比8值逐渐减小,即带往下游的泥沙均衡地增加,因而它只相应于淤积第二阶段的条件.因此,以(10)式为基础的拉普辛柯夫法,以及沙奠夫法仅对有淤积第二阶段的河段才是正确的. 文献[53第61页证明,(11)式只适用于从计算时间的起点开始泥沙就沉积的水库部分,即只适用泥沙按淤积第二阶段的规律沉积的水库部分.公式(1)是由原型资料统计分析结果得出的,因此当,Wn=1时,绐出的值£=0.04=P0,这在实际计算中是完垒允许的.如果把(1)式写成(till图1中的虚线)8=0,041C(WpfWH)一(∥/WH)),f12)则当WpfWu=1时可得出s=0.联立求解(12)和(2)式可推导出一个公式,该式的数值解给出的计算结果同(7)式和(8)式是吻合的.从(9)和(10)式可得e:0B一/(13)该式仅对第二阶段是正矾的.在以下面的形式给出的(10)式l=J一口一中,.P0/.?淤积一定'时刻下尚未沉积的上游容秘.I比对比l电/"若采用"≈W.,脚可写成Wp/WJ{=(p/")/(14)联解(13)和(14)式,可得0随WHn变化的一般公式8:Ke『(∥p/H),(15)式中K:(p/∥n)——相应于8的比值.由415)式得,当pfH=K时,£=8.e的最大值为8;1.O.因此当Wp/W->f( 时,£<£,这就只相应于淤积的第二阶段. #舻皿÷皿PI{I』IIl.II{l}_一.III.Il^ll{—卜l一按(15)式计算曲曲线F2一按(5)式计算曲曲线}3一接(121式计算曲啦钱,是按?H?戈斯眠愚新基的方挂计算的J4一法船哈德河臣6--乌奇库尔罔河嚣JB--日媚节蓄水{电,,占一变化的第一和第二区圈2按不同计算公式计算的水库拦涉能1力随Wp,w口变化的曲线如果将(15)式同(2)式联立求解,并考虑到在淤积过程中容积n是变化的,栗刚矽"一.值,并允许"≈.,则得到(10)式.逸就进一步证明,拉普辛柯夫法只反映淤积第二阶段构条件.在图2中绘出了8在K=0.12和0=1.0时按415)式计算的结果,以及按(15)和(12)式的e值.从图2看出,按有理论根据的关系式琢文蔼印分母,可能是cT一译注.(15)的计算值高于按(5)和(2)式的计算值,后者是以足够大量的原型和实验室试验研究为依据的.根据水工设计院卫生防疫站按戈斯图恩斯基方法对某些河段计算的结果,其计算的澄清度值与图2中按公式(6)计算的结果实际上完吻台.因此(5)式和以其为基础的所建议的计算方法(式7和式8),同现在通用的方法比较,能更精确地反映水库淤积第二阶段泥沙沉积过程.大家知道,小蔷水泡,池塘等在泥沙沉积速度方面是不同于水库的,对它们的淤积计算建议用不同公式和经验曲线进行.在.B.卡拉乌台夫的着作中,曾介绍了许多有关池塘的研究结果,其闻也介绍了G.布朗(美国)的研究结果.布朗的文章首次发表于1953年(8],而后在文献(9]中又发表了一些批判性见解文章.为了估算蓄水池的拦沙能力,布朗研究了相对容积准数.-/,即池塘容积与小溪或者河流年平均径流量之比,l并利用该准数对44座池睹式蔷水池C83绘制了曲线, 见图3.为了确定泥沙沉积率,.B.卡拉乌台夫提出了一个理论公式[1,第101页),该式联合考虑了沉积的第一阶段和第二阶段:8=1一(1一W)e一(●w/l—w)416)式中W=,cr.*文献[1]第102页指出,(16)式只在=30时才同布朗的经验曲线相吻合.图3仵出了布朗曲线以及当=35时按416)式计算的结果,二者是吻台的.在图8中绘出了不同水库(其中包括美国的一些水库)澄清度变化的现有的原型数据点,这些点与布朗曲线差别很大.文献[9]指出,布朗曲线不能用来分析lllffl学辨lll'II凡牺,.一/r}…}!,1自I/Il刊I'Illllf…llll'flJlIl1IllI布朗曲线,1一租颗粒讫抄,2一中颗粒泥抄j3--缅囊牲娓牡,原型蛊料4一乌奇库尔阿木电站的河段(蚋雷悬河)?5一希什拉乌斯基来电站(1958年开始,1960年)}6一坞尔加勃葡曲墙什凯昔林新基水库t10^O~10聃年)}7一拇尔加勃骨上的荔承坦真木库?8—捷替赞河的捷德赞水库(1950~19 66年)?0一瑟舡选里亚河的法尔暗德水库(19盯~1955 年)?1O一篝奇;迭里亚诃的凯拉庠姆水庠(1956--1985 年)}1l一毒格连河的塔什肯水库t1936--1962年),12一姆尔加勃河的伊茯漕坦水库}13一瓦赫什河的曳涪夫承电站的河段}I4一羹昝赞河的善罗格水庠?15一古马特水库(格鲁青亚和国)?16一奥斯金老水库(受国)?17一舆新金新木库(美国)}lB一诺表先水率(荛目)}19一拉稿扎努奇;水库t格鲁青亚共和且)?一一推荐的曲线}…一卡拉鸟音夹曲线Ia一巾=35?6一巾=300,6一巾=5O0图5澄清度e与库容wn同年平均径流量W,之比的关系曲线泥沙特性,因此专家们很少用它来计算泥沙沉积.1971年波尔朗德C93在验证契尔奇拉和布朗的经验曲线时指出,契尔奇拉的方法能给出较好的结果.文献C73是在既不考虑上述意见和其他文献的分析,也不掇据苏联许多水库的原型资料的情况下,提出以布朗曲线作为山区水库淤积的计算方法的.同时也投有指出,水库淤积按二个阶段来进行计算是由文献(2]首次提出的.如果按文献[7]建议那样,将公式用于第一阶段的计算f=(H一9,2c)/G0,刚第二阶段开始之前的河段容税,将等于0.2We(河流年径流量的五分之一),这是不切台实的,它大大地超过几乎全部已有水库的起始容积}在这种情况下,永库将只出现淤积第二阶段,这是同实际资料, 理论和实验室研究结果相矛盾的.以库容为2.5{Lm.的法尔哈德水库为例,在流的28流量为168{Lm.的情况下,第二阶段的淤积量等于33.6fLm.,超过初始库容的12倍.对于初始库容为1.j6亿.,河流径流量为16/Lm.的塔什凯普林水库,第二阶段的淤积量等等于3.2亿m..橙积置.融积时同f【I和l阶&)(亿m)Il.Iz】s2BO.314计算?.iI99I;O.38£实际已知数据l0400m},;1.2m/sFH0.39亿m}G;O.05ltZ,m./年;W=0.0267~ve} =0.222亿优.Jf1=3.s#-.表内列出的是格鲁吉亚加盟共和国古马特水库按本文建议的方法进行淤积计算的结果和格鲁吉亚加盟共和国水利与土壤改良科研所的原型观测资料.本文建议的方法在文献[2,3]中用8个实验室的和16个原型水库(其中8个国外水库)的淤积资料进行了验证.表中的计算结果同实际资料的吻合证明了本文建议的方法的可靠性,同酣也说明,山区水库的淤积服从于泥沙在水库中沉积的单一规律,而不同于与池塘淤积相应的布朗曲线.按蛸布朗曲线,古马特水库第一年被带到下游的泥沙量应大于4O%,这是与实际裙矛盾的.从图8可以看出,类似的与实际不相符的情况几乎在垒部已有的水库,其中包括国外的水库都会出现.图8给出了当=300时按(13)式计算结果画出的曲线d,该曲线L乎同本文建议的曲线相吻合,也是本文建议方法可靠性的补充证明.就外包的角度看,=500(曲线6)似乎应当视为水库的极限值...利西齐娜调查了125座小水库,得出=0.35文献[103以数值积分的形式对(13)式和(2)式进行了联立求解,并且提L出了淤积计算的图解分析法.参考文献(略) 杨清译赵纯厚校。
调研潭岭水库泥沙淤积的计算方式
调研潭岭水库泥沙淤积的计算方式1 地形法此法以建库前后同一格式、同一基准、同一比例的地形图为基础,每隔若干年测量一次,根据地形的变化求算出库区泥沙的分布和淤积量。
这种方法具有较高的精度,但要求严格。
因为建库前后的测图很难确保一致,同时建库后的库区水下地形测绘工作相当复杂,而且工作量大,这些都使其实用性受到一定的限制。
2 沙量平衡法此法要求在水库入水口和出水口各设立泥沙观测站,并定时定位测定水库悬移质的含量和推移质的输沙量。
借助入库输沙量与出库排沙量之差,粗略地计算出停积在库内泥沙的数量。
这种方法调查周期长、精度较差,且无法确定泥沙的淤积部位和形态,更无法说明某一库段泥沙的淤积速率和淤积量。
3 剖面法剖面法是目前较常用的一种方法,它要求定时定位测量库区特征部位的横剖面,并根据水深测量确定库底高程的变化,以此求算出该剖面泥沙的淤积速率。
此法简单易行,但调查周期较长,往往要经过多次测量对比,才能求算出测量周期内泥沙的淤积量,而且无法了解首次测量前库内的泥沙淤积量。
4 地质沉积界面法此法要求在库区实地探测采样,把蓄水后的淤积物和蓄水前库底物质呈垂直柱状取上,并根据蓄水前后因水动力条件变化所造成淤积物在组成、结构和构造上的差异,划分出建库前后泥沙沉积物的界面,这样就能直接测出蓄水后淤积物的厚度。
与此同时,还可以对淤积物进行分层取样和地质观测,深入研究泥沙淤积的规律和淤积特征以及水库底质污染的程度与变化趋势。
此法具有直观、准确、经济和快速等优点,特别适宜于少沙河流入庫的泥沙淤积研究。
如果配合同位素年代学法应用,还可以测定淤厚大的泥沙的淤积速率。
这次调查,我们主要采用地质沉积界面法,研究水库的泥沙淤积状况,并且主要使用YN-2重力采取器进行水下采样。
YN-2型重力采样器主要由钻头、取样管、接头和重锤组成。
此采样器穿透力强,对柱状样品原始状态破坏较小,适宜于水库、湖泊和港湾的水下采样。
取样管内径5毫米,每节长50厘米,由两个半合管和接头组成,可根据需要驳接加长,一般驳长5~6米。
一种水库冲刷淤积计算方法
一种水库冲刷淤积计算方法1、引言水库冲刷淤积是影响水库安全运行的重要因素之一,它是指在水文调度过程中发生的淤泥及其他悬浮物物质随水体切割运动而被带走的现象,对水体运动的分析和控制有着重要的意义。
随着水库发展利用的不断深化,许多水库的安全生存岁月已经受到了冲刷淤积的影响,严重影响了水库的有效利用。
因此,对水库冲刷淤积的研究具有重要的实际意义,为了准确研究冲刷淤积,就需要研究一种更好的计算方法。
本文就为此研究一种水库冲刷淤积计算方法,分析水库淤泥分布特征,根据积蓄计算计算淤泥流量,构建出更好的淤泥模拟模型,以此来更准确的计算冲刷淤积。
2、水库冲刷淤积计算方法综述水库冲刷淤积计算方法有很多,从机械模型、数学模型和集合模型等不同的模型进行模拟流体运动和淤泥运移。
1)机械模型机械模型是以水文参数作为模型参数,建立冲刷模型,依据实验数据计算淤泥运动的方法,其优点是直观性强,简单易行,但缺点是受水文参数影响大,对模型参数依赖性大,不能反映淤泥的变化特征,无法准确表征淤泥的积累和冲刷过程。
2)数学模型数学模型是以水文参数为模型参数,建立淤泥模型,根据计算流体力与淤泥力相互作用,计算淤泥运动的方法,其优点是模型简单,且对模型参数的影响不大,能够较好地表征淤泥的变化特征,但缺点是受水文参数影响大,无法给出淤泥运动的精确计算结果。
3)集合模型集合模型是以淤泥、水文参数和水体流动规律为模型参数,建立淤泥模型,根据淤泥与水体流动直接作用,计算淤泥运动的方法,其优点是对模型参数不敏感,可以给出淤泥运动的准确计算结果,但缺点是模型计算复杂,难以实施。
3、一种水库冲刷淤积计算方法本文研究一种水库冲刷淤积计算方法,其思路是建立一个集合模型,结合机械模型和数学模型的优点,利用水体流动规律和淤泥力来给出淤泥流量的计算方法,具体如下:1)分析水库淤泥分布特征根据水库库容曲线及淤泥深度分布特征,确定水体流动方向,以及淤泥的积蓄和冲刷特征。
水库泥沙淤积分析计算及防治措施
水库泥沙淤积分析计算及防治措施摘要:泥沙淤积是水库存在的一个普遍性的问题, 水库的淤积不仅会影响水库的综合效益和使用寿命,同时还会引起河道冲刷下降,威胁沿河两岸工农业生产的安全, 给水库的管理造成一定的困扰因此, 对水库进行泥沙淤积计算是十分必要的。
本文就水库中泥沙淤积起因,对水库的影响,以及减少泥沙淤积的措施方面做出了分析探讨。
关键词:水库泥沙淤积计算Abstract: the reservoir sediment deposition is the existence of a universal problem, the deposition of reservoir will not only affect the reservoir comprehensive efficiency and service life, and at the same time can also cause a channel scour drop, along the river threat the safety of the industrial and agricultural production, to reservoir management cause certain problems therefore, the reservoir sediment deposition on calculation is very necessary. This article in the reservoir sediment deposition in the cause of the influence of the reservoir, and reduce sediment deposition measures have made analysis and discussion.Keywords: reservoir sediment deposition calculation我国的水库建设在国民经济中占有重要的地位,这些水库在我国的社会主义现代化建设中发挥着灌溉防洪发电通航及水产养殖等巨大作用,有力地促进了社会主义现代化事业的发展,但是,筑坝蓄水使库区河段的水深加大,水面比降减缓,水流输沙能力降低,入库水流的泥沙将大量落淤,在我国多沙河流上,水库淤积问题是相当普遍,相当严重的,库容损失是巨大的。
34水电水利工程泥沙设计规范【DL T5089-1999】条文说明
,2目次范围总则基本资料的收集及评价基本资料的收集基本资料的评价入库输沙量计算流域产沙分析悬移质推移质水库泥沙设计水库泥沙设计要求水库泥沙调度方式水库泥沙冲淤计算泥沙观测规划范围我国水电水利工程在泥沙设计方面已取得不少成功的经验能够通过改变入库泥沙在库内的淤积部位和高程而达到排沙减淤的目的并积极开展利用泥沙资源的为了总结经统一水电水利工程泥沙设计的技术结合泥沙学科发展水特制定指有拦河挡水建筑物的工程泥沙研究的范围包括库坝区和下游影响河本规定未涉及灌溉渠河床演海涂围垦等泥沙总则在水电水利工程设计中泥沙设计的主要内容是分析工程泥沙研究采取必要的工程制定解决泥沙问题的方达到工程长期兴利的目鉴于泥沙设计涉及的范围经验性较强规范强调在泥沙设计过重视基本资料和对已建工程的调根据泥沙对工程和环境的影响水电水利工程的泥沙问题分为严不严重并在设计中区别对这样既可满足工程需要又可提高泥沙设计的质量和泥沙问题严重或不严可以参照下列九种情况进行若符合下列情况之为泥沙问题严重否则为不严库容沙量比小于壅水建筑物结构的设计基准淤积造成的库容损失是水电水利工程普遍存在的泥沙根据我国个水库实测资料分析统采用正常蓄水位以下的库容和入库年输沙量之比值库沙比符合作为当水库分汊时应以泥沙淤积主库的库沙壅水建筑物结构的设计基准期应符合结构可靠度设计统一标的有关规一般为水库回水末端淤积上延将涉及重要工矿农业基交通干线等的安全或影响已建或在建中型水电水利工程的正常运分汊泥沙淤积将出现门沙坎并影响水库调节在壅水建筑物结构的设计基准期内坝前泥沙淤积可能影响取水口或泄流建筑物的安全和正常运可能影响已建重要的防取排水等或重要的交通航道等的安全和正常运低闸引推移质和悬移质泥沙将进入取水口和隧洞造成机组磨影响机组正常运对已通航水库的变动回水区或船下游引航道淤积对航运有明显抽水蓄能电站过机含颗粒级配大于机组所能承受的限河口建闸上河道淤闸下回淤将影响行洪和闸的输水能工程泥沙问题严重设计可能遇到一些复杂的泥沙需要开展专专深度由设计人员根据具体情况确重要的泥沙问题除通过泥沙分析计算提出设计成尚需进行泥沙模型试以相互验使设计成果更为合理坝前泥沙淤积形枢纽引水防沙设施的布置和排沙效果局部库区的淤积形态和高程确定推移质输沙量基本资料的收集及评价基本资料的收集本条规定需要了解的流域基本主要用作产沙分析旁证执行时需要注意以下地形图比例尺不小于横断面图要包括水下天然水面主要用于推求天然河道综合糙率不少于丰枯水三条库周主要城交通规划的要设立水尺观测水床沙河床是确定推移质输沙量和预测工程下游河道变形的重由专业人员现场查勘选择有代表性的河确定取样位并注意避开冲泥石人类活动等对床沙组成的确定推移质输沙量的床沙颗粒级配其取样位还须注意河床冲淤变化不易于获得相应的水位与水位与面积关系等水力要素当水库分支流要分别进行取预测工程下游河床变形的床沙其取样可根据计算范围确点位以反映河床组成的纵向变化为原卵石河床水下取样难度大一般在边滩用坑测法取试坑要接近洪水期主流并考虑在滩滩尾分别取样进行对比试坑面积一般在坑深约倍最大粒沙质河床一般用采样在河床横断面的右取库区和下游影响河段内泥石流沟等资料主要用于分析库区泥沙淤对坝引水线水电站厂房及尾水出口等可能产生的不利工程所在流域水文站的水泥沙资料主要用于对比产沙地区分布分析条文中关主要指已在建梯级对已审批待建的涉及到上游拦排使河流输沙特性发生显著变化或涉及到梯级衔接要求的也基本资料的评价对基本资料进行可靠合理性检查和评价一般通过对比如对比本站含沙量过程下游水文站含输沙率过程线对发现有重大问题的资料要进行修无法修正的可以当径流资料通过复核有修改相应的输沙率资料也要进行修河道横断面图要求同期施测水面线同时观测并有确切的观测时间和对应的流量若施测年代河床变形较需要重新施入库输沙量计算流域产沙分析工程以上流域内支流水文站有泥沙测验资料根据支流水文站的泥沙测验分析计算流域产沙地区分特性和成若流域内开展泥沙测验的水文站较可以通过调查进行定性重点产沙区的调着重了解水土流以及人类活动对水土流失程度的库区内若有则是潜在的泥沙来需对其可能滑入库内的数量及危害性作出估设计工程上游已在建水电水利工程的拦沙或引水分流分沙对下游河道输沙特性产生直接影响泥沙设计需根据本工程投产时考虑上游拦沙或引水分流分沙后的发展分析其影响悬移质年试行的文规定为年连续系列考虑现在又增加年以上因此本规范规定泥沙资料年限以年连续系列作为最低若资料虽有年但系列不且缺测年份中含有较大的丰丰沙年时也要进行插补延实测泥沙资料系列较短一般通过相关延长系列条件是有较好的相关关系及具有较长的插补通常使用设计依据水文站流量与输沙量或流量与含沙量相关延输沙量含沙量可以为日平均山区卵石河河道冲淤变化若上游水文站泥沙测验系列且资料可可以通过上游站相关延长设计依据水文站的泥沙我国山区易发生大型堵江后随之溃决发生特大洪沙峰并沿程下游一定范围内的河流水沙过程改变较受影响的水文站实测最大含沙量和含沙量过属非正常输沙若不能修正可以考虑上游已在建水电水利工程拦沙作或引水分流分沙目的在于确定设计工程的入库输沙量及相应其影响主要是输沙过程和颗粒级配的改上游工程系低坝或闸泥沙淤积年限或引水分流分沙回归入设计工程的库内主要影响是输沙过程和若设计工程同属低坝或闸研究水库泥沙调度方式需考虑其若设计工程水库淤积年限长可以不考虑其上游水库泥沙淤积年限或引水分流分沙不回归设计工程库内时设计工程需考虑其上游工程若有泥沙观测资料据以预测拦沙率的发展变化对设计工程的若无泥沙观测资料需对原泥沙淤积预测成果进或补充确定其拦沙本条与文致的规沙量计算成果表参见表表输沙量特征值表表万表当坝址与设计依据水文站的集水面积相差大于于含沙量需考虑坝址与设计依据站的区间来沙影响可以按下述情况处若区间不是主要产沙且无大支流汇入库含沙量采用设计依据水文站含由入库流量与入库含沙量的乘求得入库输沙若入库流量由面积比推算则输沙量亦由面积比若区间有大支流汇入入库含沙量可以按式入库输沙量由入库流量和入库含式中入含沙量支流设计依据水文站的输沙支流设计依据水文站号视设计依据水文站与坝址相对位置确区间是主要产沙区可以按式依据水文站的输沙量与设计依据水文站的区间面积间输沙模库区支流设计依据水文站实测最大含可以分别统计亦可以采用同时实测含沙量按流量加权若支流年径流量和输沙量小于入库年径流和输沙量的且支流汇入口远离坝区可以采用干流设计依据水文站成悬移质含沙量历时曲流量与累积输沙量曲线的统计系可以采用长系代表系代表若入库支流设计依据水文站在个或采用支流相同时段加权合成后的计算成含沙量历时曲流量与累积输沙量曲线成果表参考表分析悬移质矿物成份的沙可以利用设计依据水文站已有的洪水期沙亦可以采集坝址洪水期水矿物成份一般计算各粒径组中摩氏硬度大于的硬矿物成份含量成果表参考表若有特殊要求可统计粒径组中的各类矿物成份含河流输沙主要指输沙量的时程分配特性和水沙对应关年际变化主要统计多年平均含沙量最最小年含沙量之间及其与多年平均值的关系以及连续丰沙年与连续中沙少沙年在系列中的分布情况和所占比输沙量年内分配主要统计分析多年平均汛非汛逐月输沙量占多年平均年输沙量的百分数长系代表系列的年最大一日三七输沙量占该年输沙量百分也可以统计分析代表年洪峰过程输沙量占该年输沙量百分或用流量与累积输沙量曲线含沙量年内变主要统计分析多年平均汛非汛逐月含实测最大含含沙量历时曲线颗粒级配主要统计分析丰枯沙多年平均汛非汛期的特征粒径变水沙关系主要分析流量与含沙量过程的对应关洪峰表表表表与沙峰对应关系以及流量与含沙量相关关系和含沙量历时曲线执行本条时要注意对流域水文产沙等相似性进了解制作输沙模数图或建立经验公式采用分析输沙模数图或经验公式在本工程所在河流的代表性和可靠推移质采样器效率系数需要通过率定试验确推移质输沙试验有模拟代表河段的天然床水力因进行动床模型试根据模型比尺建立全断面流量与输沙率的关模拟天然代表河段床单宽水力因素在水槽内进行正态推移质输沙试验根据模型比尺建立单宽流量与单宽输沙率的关系据此计算全断面的流量与输沙率的关采用推移质输沙率公式计算推移质输沙量是使用较多的方但由于公式建立的条件不导致同样水力条件下采用不同推移质输沙量往往相差较因此使用这类公式特别要注意公式的适用条结合本地区推移质输移特性选用公代表系是包括丰平枯水年份有代表性的连续系代表年是丰平枯水等个代表年特殊情况可以采用具有代表性的个平水年水库泥沙设计水库泥沙设计要求计算成果一般以表表冲淤计算主要成果参考表和表容积演变曲线一般会有初始库容曲线和工程运行年年的库容曲有些尚有年的库容曲过程纵断面纵坐标为深泓点高程高程横坐标应该包括距坝长断面编号和主要地重要断面还需要绘制过程横断面是根据河流水文泥沙特性和工程需要通过调度水库运行水位的方式控制泥沙在水库的淤积部位和高程达到保持调节库容和有利于引水防沙等目泥沙问题严重的水库泥沙调度需考虑在维持水库综合利用要求的条件尽量减少调节库容淤积保持水库长期使在设计基准使水库经济效益最例如水电站为保持日调节库采用在夜间负荷低谷时期进行敞泄排获得的长期效益是可观的灌溉水库采用蓄汛期敞泄的定期排既能满足灌溉用水又能长期保持库也是行之有效和经济合理进行泥沙调度之后虽然减少了库区泥沙淤但泥沙将提前到达坝在引水防沙和排沙设施设计中要予以足够重视作出合理安泥沙问题不严重在工程设计基准泥沙淤积对工程效益和环境影响不大可以根据综合利用要求提出的水库运行方式和特征水位预测水库泥沙淤并论证其可行施工期及初期低水位运行期长达年甚至更长时泥沙在坝前壅水区将形成淤积对围堰和导流建筑物产生影水库淤积计算若不考虑该时期的淤预测的坝前淤积高程可表表能与实际差别较若运行水位等资料条件较可以进行该时期的淤积若计算所需的资料条件较差可以进行算梯级水库泥沙主要表现为下游水库拦排沙的相互和对衔接水位的设计工程及其上游梯级泥沙调度方式往往对原天然河道输沙过程改变较且相互设计时应统筹安排拦排沙进行梯级水库泥沙联合调度的专抽水蓄能电站上库与下库的组合形式较多出现的泥沙问题也不尽相条文规定了一般情况下泥沙设计应进行的工对某些特殊情况设计时要根据实际情况分析确定工作抽水蓄能电站的研究重点是减少过机含沙量和粗颗粒以及防止调节库容淤已建的河道水库都按原水库综合利防沙要求等确定了水库运特征水排沙设增加抽水蓄能功能原设计的运调节库特征水不能满足抽水蓄能电站和原有水库的综合利用要求也需根据新的情况研究提出相应的泥沙修建在岩溶地区的水库泥沙淤堵暗可能出现两种情一种情况是减少了水库有利于径流的利另一种情况是流入水库的暗河被堵造成浸没损失对后一设计时需要水库泥沙调度方式按排沙时间分不定期两类按运行水位分为控控制体方式详见表汛期控制库水位在整个汛期除汛末数旬蓄水外的大部分时水库水位控制在排沙水位运非汛期蓄水拦沙运行这是国内外较多采用的泥沙调度表水库泥沙调度方式水库泥沙调度方式全称汛期控制库水位调度泥沙部分汛期控制库水位调度泥沙按分级流量控制库水位调度泥沙异重流排沙不定期敞泄排沙定期敞泄排沙简称汛期调沙分期调沙分级流量调沙异重流排沙敞泄排沙敞泄排沙排沙时间定期不定期定期运行水位控制不控制排沙水位设置不设置调沙库容可不设置设置不设置设置部分汛期控制库水位调度泥沙是汛期中某一段时间如汛汛汛水库水位控制在排沙水位运其余时间蓄水拦沙运并让泥沙在水库的调沙库容内淤与汛期控制库水位调沙相控制库水位排沙时有利于发挥工程效按分级流量控制库水位是按入库流量大小分级调度库水入库流量小于分级流量水库水位抬高到排沙水位以上直至正常蓄水位运行让泥沙在水库的调沙库容内淤当入库流量大于分级流量水库水位控制在排沙水位运行将本时段入库泥沙和前期淤积在调沙库容内的淤积物冲入死库容或排出库根据河流来水来沙特性和水库担负的任务以及库地形等条分级流量及相应库水位可设若太多则水库运行管理不敞泄排又称泄空其特点是非排沙期水库蓄水拦沙运让泥沙在库内淤排沙期水库暂时停止发挥效闸孔全部敞开泄水库放空将前期淤积物排出库敞泄排沙的时机和排沙量需要研究确异重流排主要适用于悬移质颗粒较细和入库洪峰含沙量尤其能产生高含沙水流水库纵坡降较陡地形平顺无急剧变化能形成异重设计中主要根据异重流形成条件和持续时研究异重流排沙的可行上述的泥沙调度方式均系单一在水库不同运行阶段可以采用不同同一运行阶段亦可采用两种或几种排沙水位是水库在排沙期间允许的上限水排沙水位低于正常蓄水位可以等于或低于死水采用汛期控制库水位调沙的水库且有防洪需要设置洪限制水根据防洪要求分别拟定排沙水位与防洪限制水一般取两者的低值并统称作期限制水若无防洪其排沙水位亦称期限制水对部分汛期或按分级流量控制库水位调沙的水库排沙水位低于防洪限制水若排沙水位等于死水通常使用水位名低于死水位时仍称排沙水国内工程大量实测资料排沙水位的泄洪能力是控制水库滩面淤积高程的重要因素之应不小于二年一遇洪峰调沙库容是水库库容的一部分即水库某时段高水位运行让泥沙暂时在预留的库容内淤下一时段在排沙水位运行敞将前时段淤积的泥沙排如此淤交替可供长期使用的库调沙库容可以占调节库容一也可以设在死库或两者皆调沙库容的在纵断面图上是水库持续淤积时段内最高的淤积高与发生最大冲刷后的淤积高程之间体一般情况淤都在两高程之间进行即设置的调沙库容能够满足淤交替使确定其容积大小除考虑滩槽变还应考虑来水来沙的不利情况调节库容尚能满足水库调节采用异重流排沙枢纽要设置排沙孔等设孔口高程需低于取水口高采用异重流排当水库出现异重流时需及时打开排沙孔梯级水库泥沙联合调度一般根据水沙特性和工程特点拟定梯级运行组合方案用同步水文泥沙系列分别预测泥沙冲淤过通过方案比采用梯级防沙总体效果最优的方水库泥沙冲淤计算水库泥沙冲淤计算方法有多种各有其适用条件需要根据本条规定选用与本工程泥沙设计基本条件相适应的方进行水泥沙调度方式和资料条件是水库泥沙冲淤计算的重要依也是选择计算方法需要考虑的主要因采用按分级流量控制库水位一般采用按时段划分的冲淤计算方法仅以保持调节库容为目的的水库淤积一般采用平衡比降等经验入库水沙基本资料不足或可靠性较则不宜选择复杂的泥沙数学模我国年代以前的已建大多数采用淤积形态经验法经实践证明计算成果在宏观上较符合事年代以后随着电子计算机的广泛应用采用非饱和输沙的计算方法日益增目前国内外水库冲淤计算数学模型很现仅列出我国应用较多有代表性的泥沙数学模型表供选用参表泥沙数学模型表表由于挟沙水流运动的复杂目前应用的泥沙数学模型以一维为且尚待进一泥沙数学模型都含有经验或半经验公式和待定参存在地区的适因此要求对采用的数学模型及参数进行验泥沙冲淤计算成果的合理性检是运用泥沙运河床变形基本理工程泥沙原型观测资料研究成果和经对预测结果的变化趋势和规律进行对比作出判检查内容主要有平衡比淤积部淤积高淤积淤积物粒出库出库含出库颗粒级配和水库容积等变化过程或不同计算方法的对比代表系列是包括多少沙年份有代表性的连续系代表年是多少沙等个代表年特殊情况可以采用具有代表性的一个中沙年结构可靠度设计统一规水利水电工程主要挡水建筑物设计基准期为重力拱坝等设计规范规计算坝体荷载坝前泥沙淤积高程计算年限为淹没处理规在确定水库淹没范围按年淤积情况根据上述本规范规定水库泥沙冲淤计算年限与壅水建筑物结构的设计基准期一能满足各方面对设计年限分析三门映秀湾等水库实测泥沙资料水库冲淤平衡年限与排沙水位关系密当年平均悬移质出库率排沙达到河槽的横断面形淤积高淤积物干密库容变化等都已趋于稳即可视为水库冲淤相对平推移质根据冲淤量纵横断面基本稳定等条件确枢纽防沙设计在天然河道上修建泄排沙建筑物要尽量保持天然河泄排沙建筑物尽可能布置在原天然河道主可以保持下泄水流有利于泥沙向当保持下游河道天然河势的困难较需有相应的控制排沙设施的型式可以根据工程水沙防沙要求主要有排沙排沙排沙束水排沙廊挡沙导沙截沙沉沙池排防沙设施要结合制定相应的运用规则以发挥其功能并保证其正常运枢纽总体布置表中孔等泄流其泄流能力一般都较不能经常开启排因而需要设置专用排沙设引水防沙在平面布置上要尽量利用天然弯排沙排沙排沙洞布置要靠近引水建筑物的取水排沙排沙洞进口高程的确要能有效地降低取水口前缘泥沙淤积高程使取水口位于冲刷漏斗之泥沙问题严重时设计的排防沙设施的布置形规模和效果需要通过泥沙物理模型试验确挡沙导沙坎能有效的阻止推移质进入取水口其高度一般为已建工程的运行实践挡沙导沙坎和排沙排推移质的作用显著但仍有少部分推移质进入取水在取水口内仍需设置截沙排沙廊道或沉砾池等排沙设施以提高推移质防沙效引水工程取水口的引用流量与枢纽排防沙关系密原型观测和模型试验表明引用流量和入库流量之比分流小于引水防沙设施的效果显泥沙调度一般采用按分级流量控制库水位敞泄排要在来水来沙不利条件保持枢纽正常运泄洪排沙闸底板高程改变了天然河道的侵蚀是闸式枢纽设计的一个重要课底板高程的选择将影响泄洪排沙闸功能的发挥及枢纽安全正常运泄洪排沙闸底板高程考虑下列因拟定比较方综合分析拟考虑引水分流后下游河道输沙能力改变及其变形有利于减少推移质过闸对泄洪排沙建筑物的磨有利于消能和推移质严重的闸式引引水分流后下游河道容易产生淤闸底板应略高于原天然河槽的平均河底高某电站河段的平均比降为引水率为泄洪排沙闸底板约较汛期平均流量时的原平均河底高程低工程投入运用闸下游普遍偏高由于泄洪排沙时下游水位抬影响了泄洪排沙效年代新疆地区修建的一些引曾因闸底板过低发生下游淤目前新建和改建的引水工程都根据实际情况不同程度地将闸底板高程抬运行效果良对于输沙能力较强的山区卵石河为减少磨闸底板高程可以按枯水河槽平均河底高南桠河渔子溪一级枢纽河段比降达闸底板高程均按枯水河槽平均高实际运行泄洪排沙闸的运用效果良河道比降平缓的沙质河若闸底板较高建闸后下游冲刷严重库区淤积造成的水位抬高使上游淹没损失增应兼顾下游河床变形采用闸低坎的原上游施工围堰是否保或保留的高度顶高需考虑枢纽引水防沙需若利用施工围堰作为挡沙导沙坎使用根据需要提出顶部高程即有些施工围堰将影响排沙设施的排沙效果使原设计的排沙设施不能发挥应有的作则要拆除围。
一种水库冲刷淤积计算方法
一种水库冲刷淤积计算方法
以某水库为例,建立冲刷淤积计算方法,主要包括以下几步:
一、确定水库库容量
首先根据水库水库容量计算其冲刷淤积量,在此基础上再进行冲刷淤积计算。
二、确定冲刷淤积强度
通过水库的淤积量可以确定水库的冲刷淤积强度,可以采用渐强方法,该方法主要通过渐强的算法,至少要知道淤积量,再按照一定的算法公式确定冲刷淤积强度。
三、确定冲刷淤积方法
根据水库冲刷淤积强度可以确定具体的冲刷淤积方法,在确定冲刷淤积方法时,应考虑水库冲刷淤积后可能造成的水土流失,在冲刷淤积时,可以采取涵闸搅动法、抽水搅动法等不同的技术方法。
四、确定冲刷淤积效果
确定水库冲刷淤积方法后,就要开始计算水库冲刷淤积效果,以确定冲刷淤积效果可以通过调查水库冲刷淤积前后水位、库容量的变化,或者按照一定的计算公式计算水库冲刷淤积效果。
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水库泥沙冲淤分析计算抽水蓄能电站初步设计阶段水库泥沙冲淤分析计算大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1996年10月抽水蓄能电站初步设计阶段水库泥沙冲淤分析计算大纲主编单位:主编单位总工程师:参编单位:主要编写人员:软件开发单位:软件编写人员:勘测设计研究院1年月目次1. 引言 (4)2. 设计依据文件和规范 (4)3. 基本资料 (4)4. 水库泥沙冲淤计算 (6)5. 专题研究 (9)6. 应提供的设计成果 (9)附件A (10)附件B (11)附件C (14)1 前言项目概况抽水蓄能电站位于省县乡境内,总装机 MW。
抽水蓄能电站由上水库、水道系统、厂房及下水库组成。
水库泥沙冲淤分析计算2 设计依据文件和规范2.1 有关本工程(或专业)的文件(1) 可行性研究报告;(2) 可行性研究报告审批文件;(3) 初步设计任务书和项目卷册任务书,以及其它专业对本专业的要求;(4) 泥沙专题报告。
2.2 设计规范(1) DL 5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程;(2) SDJ 11-77 水利水电工程水利动能设计规范(试行);(3) SDJ 214-83 水利水电工程水文计算规范(试行);(4) SL 104-95 水利工程水利计算规范;(5) 水库水文泥沙观测试行办法。
2.3 主要参考资料(1) 水利水电工程泥沙设计规范(报批稿)[echidi1][1];(2) 《泥沙手册》(中国水利学会泥沙专业委员会主编);2(3) 《水库泥沙》(陕西省水利科学研究所河渠研究室、清华大学水利工程系泥沙研究室合编);(4) 《河流泥沙工程学》(武汉水利电力学院)。
3 基本资料3.1 水库概况(1) 水库地形图,施测时间;(2) 库区纵、横断面表,需要时给出横断面特征线;(3) 水库水位容积、面积曲线图及表(包括总库容与干支流库容)。
表 1 水库水位容积、面积表抽水蓄能电站装机容量 MW(共台),一般每日发电 h( 点至点);每日抽水 h( 点至点)。
水泵最大扬程抽水流量 m3/s,最小扬程抽水流量 m3/s;水轮机额定水头发电流量 m3/s。
3.4.1 水库水位、库容特征值,见表2。
表 2 库水位、库容特征值(1) 各设计频率洪水的坝前水位表 3 各设计频率洪水的坝前水位3(2) 历年各径流调节时段平均(时段末)坝前水位和进出库流量3.5 枢纽资料(1) 抽水蓄能电站枢纽平面布置图;水库泥沙冲淤分析计算(2) 工程枢纽布置(含排沙设施)图;(3) 蓄能电站进/出水口布置图;(4) 水库泄流曲线。
表 4 泄流能力汇总表单位:m3/s4 水库泥沙冲淤计算4.1 水库泥沙冲淤计算的任务与内容4.1.1 水库泥沙冲淤计算任务4.1.2 水库泥沙冲淤计算的主要内容4.2 水库泥沙冲淤计算4.2.1 水库运用方式(1) 下水库运用方式根据工程任务、综合利用要求、河流输沙特性及库区地形特点,经分析拟采用泥沙调度方式。
45(2) 上水库及蓄能电站的运用方式水库泥沙冲淤分析计算每日发电 h( 点至 点),每日抽水 h( 点至 点),上水库水位变幅 m 。
4.2.2 计算方法4.3 计算成果及成果分析 4.3.1计算成果4.3.2 计算成果分析4.4.1 观测目的4.4.2 测验项目(1) 库区淤积测量、淤积泥沙颗粒分析和干密度测定。
4.4.3 测验方法4.4.4 实施计划 4.4.4.1 断面布设(1) 水库蓄水前应在库区布设横断面(含高程与平面控制); (2) 断面布设原则与布设。
4.4.4.2 测验时间(1) 库区淤积测验时间,一般每年施测一次,必要时增加测次。
(2) 蓄能电站进/出水口处的含沙浓度分布和冲淤形态、泥沙过机含沙量和粒径,根据水库淤积与入库水沙情况,每年观测 次。
4.4.4.3 观测设备及其经费4.4.4.4 观测人员与观测经费64.5 确定保库防沙措施 4.5.1 保库防沙设计 4.5.2 水库泄流规模拟定 4.5.3 电站防沙5 专 题 研 究6 应提供的设计成果6.1 水库泥沙冲淤计算书 6.2 设计报告 6.2.1 设计报告 6.2.2 报告附表(1) 年、月输沙量系列表;(2) 淤积计算纵断面成果表(格式参看表C2)。
6.2.3 报告附图(1) 泥沙颗粒级配曲线(包括悬移质与河床质);水库泥沙冲淤分析计算 (2) 水库水位面积、容积曲线(包括天然与淤积后); (3) 不同淤积年限的淤积纵断面图。
附件A 水库概况描述的基本格式本附件给出了抽水蓄能电站几种典型水库概况描述的基本格式,设计人员可根据工程具体情况选择、调用。
A1 河道库概况水库位于 河 游,开发任务是以 为主,兼顾 、 等综合利用要求。
水库由 河和主要支流 、 、 等组成。
水库为 型水库,正常蓄水位 m ,相应库容 万m 3,水面面积 km 2,水面宽m 至 m ,库区长度 km ,河道纵比降 ‰,为 河床。
库区平面形态如图 所示。
A2 岸边库概况水库位于河岸的宽阔地块上,正常蓄水位 m ,相应库容 万m 3,水面面积 km 2,其引水设施一般由引水枢纽与渠道(或抽水站)组成,平面形态如图 所示。
A3 弯道库概况水库位于 河的弯道上,正常蓄水位 m ,相应库容 万m 3,水面面积 km 2。
其上坝址形成滞洪水库,最高滞洪水位 m ,水库长度 km ,平面形态如图 所示。
A4 台坪库概况水库位于山的台坪上,正常蓄水位 m,相应库容万m3,水面面积 km2,死水位 m,相应库容万m3。
水库平面形态如图所示。
附件B 水文泥沙特性的描述本附件给出了抽水蓄能电站几种典型水库水文泥沙特性描述的基本格式,设计人员可根据工程具体情况选择、调用。
B1 河道库的入库与坝址水文泥沙特性(1) 水文测站情况及入库水沙系列水库泥沙冲淤分析计算(2) 干支流入库与坝址的流量、悬移质泥沙输沙量水文站(3) 入库推移质沙量(4) 泥沙颗粒特性表 B3 水文站悬移质泥沙颗粒级配表78表B4 河 河段河床质泥沙颗粒级配统计表绘制悬移质与河床质泥沙颗粒级配图。
(5) 悬移质矿物成分表B5河段悬移质各粒径组硬矿物含量表(6) 泥沙的干密度水库泥沙冲淤分析计算悬移质泥沙淤积物干密度采用 t/m 3;推移质泥沙淤积物采用 t/m 3;冲泻质泥沙淤积物采用 t/m 3. (7) 糙率 B2 岸边库(或弯道库)的入库水沙岸边库(或弯道库)通常是引水式的,其入库水沙资料除执行B1条款外,还需统计河道大于某级含沙量出现的天数,见表B6。
表 B6 河 水文站大于某级含沙量出现天数B3 台坪库的入库水沙水库泥沙冲淤分析计算附件C 水库泥沙冲淤计算本附件给出了抽水蓄能电站几种典型水库泥沙冲淤计算的方法,建议的计算成果表述格式以及计算成果分析的建议,可根据工程具体情况选择、调用。
C1 抽水蓄能电站几种典型水库泥沙冲淤计算的方法C1.1 河道库以下例举有限差法:(1) 基本方程采用有限差法联解水流连续方程、挟沙水流运动方程和泥沙连续方程。
其简化形式:(C1)(C2)式中:Dx––––计算河段长度;Dt––––计算时段;水库泥沙冲淤分析计算DZ––––计算河段的平均河床冲淤厚度,正值为淤,负值为冲;注:一般情况下,每一计算时段的冲淤厚度,以控制等于或小于深的较为合适。
G1、G2––––分别为进出口断面输沙率;用于计算悬移质冲淤时,G=Q×S v,其中S v为悬移质含水量;用于计算悬移质冲淤时,G=B×g s,其中g s为推移质单宽输沙率;若悬移质和推移质要同时考虑时,则G=QS v+B×g s;B、H––––分别为计算河段的平均河宽和平均水深;B1、B2、H1、H2––––分别为进出口断面上的平均河宽和平均水深。
联解式(C1)和式(C2)即可求得水库冲淤的发展过程。
表 C1 有限差法计算水库淤积过程表9C1.2 岸边库C2.1 河道库(1) 水库泥沙淤积纵横断面成果表及水库泥沙冲淤过程纵断面图。
表 C2 水库不同年限淤积纵断面表(2) 不同方案坝前淤积高程与蓄能电站进/出水口门前淤积高程表。
水库泥沙冲淤分析计算10表 C3 坝前及蓄能电站进/出水口淤沙高程(3) 水库冲淤计算成果表表 C4 抽水蓄能电站水库泥沙冲淤成果表(4) 水库容积演变曲线图及水库泥沙淤积后库容变化表表 C5 抽水蓄能电站水库泥沙淤积后库容变化表C3 计算成果分析C3.1 河道库(1) 水库泥沙淤积对库容的影响;(2) 阐明选择正常蓄水位、汛期限制水位、排沙水位、保证发电水位、死水位过程中,不同方案的泥沙淤积对工程效益、安全运行的影响,对上游或下游梯级的影响,对航运的影响。
阐明方案比较结果,提出推荐方案;(3) 阐明推荐的正常蓄水位、汛期限制水位、排沙水位、保证发电水位、死水位的冲淤计算成果;(4) 分析水库泥沙淤积对坝前、蓄能电站进/出水口口门的影响,必要时,分析过机泥沙(包括含沙量与粒径)对电站(或上水库)的影响。
C3.2 岸边库、弯道库、滞洪库、台坪库水库泥沙冲淤分析计算11[1]一旦本标准正式发布,应移入2.2条。
[echidi1]水库泥沙冲淤分析计算1 水库概况万两河水利枢纽工程位于吉林省桦甸市红石镇境内, 水库坝址建在第二松花江上游左岸支流万两河上。
万两河发源于桦甸市南乡龙岗山北侧, 流经桦甸市的王家店、治安屯等地, 流向由南向北, 于红石镇任家店东测汇入第二松花江。
万两河属山区性河流, 流域地势南高北低, 水系发育较好, 河道坡度较陡, 高差大, 沿河两岸为岩石陡壁, 生长灌木杂草。
流域植被较好, 河道稳定, 河底由砾石和卵石组成。
万两河水利枢纽建成后, 由于改变了天然河道的泥沙输移特性, 河流中一定量的泥沙将在水库淤积。
为此要分析建库后泥沙淤积问题, 并提出相应措施, 使泥沙淤积其对工程的影响降到最低程度, 更好的发挥工程的正常效益。
2 水文特性2.1 水库上游来沙万两河水利枢纽坝址处无水文观测站, 年输沙量计算根据1984 年版《吉林省地表水资源》成果中多年平均悬移质输沙模数分区图查算。
本地区悬移质侵蚀模数每年为50 t/ km2 a , 推移质输沙量占悬移质输沙量的15 % , 综合侵蚀模数为57.5t/ km2 a 。
万两河水利枢纽坝址年输沙量成果表见表1.1 。
表1 万两河水利枢纽坝址年输沙量成果12万两河邻近流域的金沙河上有民立水文站,该站有1958 4/1988 年31 年泥沙观测资料, 且该流域与万两河所在流域植被等情况比较相似,可认为万两河泥沙的年内、年际变化情况与民立站类似, 所以本次以民立水文站为参证站, 分析万两河水利枢纽坝址的泥沙情况。
民立站历年各月平均悬移质输沙量统计见表4.2 。
表2 民立站输沙量年内分配表通过民立站实测的多年平均输沙量年内分配表可以看出, 来沙量较少, 且泥沙主要来自于汛期, 汛期占多年来沙量的89 % , 非汛期只占来沙量的11 %。