抽水蓄能電站水庫泥沙沖淤計算

抽水蓄能電站水庫泥沙沖淤計算本附件給出了抽水蓄能電站幾種典型水庫泥沙沖淤計算的方法，建議的計算成果表述格式以及計算成果分析的建議，可根據工程具體情況選擇、調用。C1抽水蓄能電站幾種典型水庫泥沙沖淤計算的方法C1.1 河道庫提示:(1)水庫泥沙沖淤計算方法，一般可分為類比法、經驗法(形態(tài)法、經驗面積減少法、沙莫夫法等)、數學模型(有限差法等)。我國應用較多的泥沙數學模型見《水利水電工程泥沙設計規(guī)范》(報批稿)條文說明?？筛鶕唧w情況選擇。常用計算方法有形態(tài)法與有限差法。三角洲(形態(tài))法適用湖泊型水庫或河流含沙量高、入庫水流呈超飽和狀態(tài)的水庫或者是推移質較多的水庫；有限差法適用于河道型且河道含沙量不飽和的水庫。以下例舉有限差法：基本方程采用有限差法聯解水流連續(xù)方程、挾沙水流運動方程和泥沙連續(xù)方程。其簡化形式：Q2n21(Q2Q2)(C1)J2gx21B2H10/3B2H2B2H22211(GG)txBZ(C2)12s式中：x––––計算河段長度；t––––計算時段；Z––––計算河段的平均河床沖淤厚度，正值為淤，負值為沖；注：一般情況下，每一計算時段的沖淤厚度，以控制等于或1 1小于深的10~15較為合適。G1、G2––––分別為進出口斷面輸沙率；用于計算懸移質沖淤時，G=QSv，其中Sv為懸移質含水量；用于計算懸移質沖淤時，G=Bgs，其中gs為推移質單寬輸沙率；若懸移質和推移質要同時考慮時，則G=QSv+Bgs；B、H––––分別為計算河段的平均河寬和平均水深；B1、B2、H1、H2––––分別為進出口斷面上的平均河寬和平均水深。聯解式(C1)和式(C2)即可求得水庫沖淤的發(fā)展過程。提示: 根據基本方程可編制水庫泥沙沖淤計算程序。計算表格C1有限差法計算水庫淤積過程表斷面庫平均過水水力平均含含沙淤淤積平均計算水位河寬面積半徑沙量量差積量體積淤積厚備間距流速斷面ZBARSSWVh注mm/smmmmkg/mkg/m萬t萬mm332312345678910111213計算步驟(略)C1.2岸邊庫提示: 岸邊庫通常是引水式水庫，其泥沙淤積計算方法可采用沉沙池的計算方法。C1.3 彎道庫提示: 彎道庫通常也是引水式水庫，其泥沙淤積計算方法同岸邊庫，即可采用沉沙池的計算方法。而且彎道庫的上壩址的上游壅水形成滯洪水庫，它的泥沙淤積計算方法基本同河道庫，但應考慮水庫泄空沖刷的影響。C1.4 臺坪庫提示: 臺坪庫通常為抽水蓄能電站的上水庫，其泥沙主要來自下水庫。目前未見現成的泥沙淤積計算方法，這里引用靜水沉降法供參考。沉降速度=H/t靜式中：H––––沉降水深；t ––––靜水沉降歷時，t

=t

-t

-t

。靜

靜 天 發(fā)電

抽水(2) 落淤泥沙最小粒徑dmin根據與水溫查“不同溫度下泥沙粒徑D與沉速的關系表”得相應的顆粒粒徑。即為落淤泥沙最小粒徑dmin。當ddmin，泥沙淤積；d<dmin，泥沙懸浮并可能隨發(fā)電放水通過水輪機返回下水庫。落淤泥沙百分數由過機泥沙顆粒級配曲線查得dmin相應百分數P(%)，即抽到上水庫的泥沙有(1-P)淤積下來。上水庫淤沙估算從B3可得每年從下水庫抽到上水庫的沙量為萬t，按干密度s=t/m折算，體積3W年為萬m，則每年上水庫的泥沙落淤量W=W(1-P)。s3s年淤s年泥沙淤積高程估算上游梯級壩(閘)址泥沙淤積高程mC4假定上水庫的淤積為水平淤積，則據Ws年淤查庫容曲線，便可得上水庫的泥沙淤積高程。不同年限的淤積高程由其累加淤積量查庫容曲線而得。C2抽水蓄能電站幾種典型水庫泥沙沖淤計算結果的表述C2.1 河道庫水庫泥沙淤積縱橫斷面成果表及水庫泥沙沖淤過程縱斷面圖。表 C2 水庫不同年限淤積縱斷面表距壩里程原河床高程不同年限淤積河床高程，m斷面編號地名kmm10年15年20年提示: 縱斷圖，縱坐標為高程(應注明高程系統)，橫坐標應包括距壩(閘)長度、斷面號，并注明主要地名位置。不同方案壩前淤積高程與蓄能電站進/出水口門前淤積高程表。提示: 必要時估算推薦方案的壩前淤積斷面，以作壩體泥沙壓力計算的依據。表C3壩前及蓄能電站進/出水口淤沙高程淤積年限淤沙高程a電站進/出水口淤沙高程，m壩前淤沙高程，m備注水庫沖淤計算成果表表尾部段淤起淤點積距壩(閘)年長度限 kma

抽水蓄能電站水庫泥沙沖淤成果表壩址斷面淤積高程,m斷面號懸移質出庫出庫泥淤積物淤積泥沙(推移質)含沙沙中數中數物干淤積出庫率量粒徑粒徑密度高程%kg/m3mmmmt/m3m水庫容積演變曲線圖及水庫泥沙淤積后庫容變化表表 C5 抽水蓄能電站水庫泥沙淤積后庫容變化表相應水位原始庫容淤積庫容,m3淤積后保留庫容,m3庫容損失，%項目mm近期遠景近期遠景近期遠景正常庫容(正常蓄水位以下)灌溉庫容興利庫容發(fā)電庫容死水位C2.2 岸邊庫、彎道庫、滯洪庫、臺坪庫提示: 岸邊庫、彎道庫、滯洪庫、臺坪庫的計算成果類似河道庫，此處從略。C3計算成果分析C3.1 河道庫水庫泥沙淤積對庫容的影響；闡明選擇正常蓄水位、汛期限制水位、排沙水位、保證發(fā)電水位、死水位過程中，不同方案的泥沙淤積對工程效益、安全運行的影響，對上游或下游梯級的影響，對航運的影響。闡明方案比較結果，提出