抽水蓄能電站水庫泥沙沖淤計(jì)算

抽水蓄能電站水庫泥沙沖淤計(jì)算本附件給出了抽水蓄能電站幾種典型水庫泥沙沖淤計(jì)算的方法，建議的計(jì)算成果表述格式以及計(jì)算成果分析的建議，可根據(jù)工程具體情況選擇、調(diào)用。C1抽水蓄能電站幾種典型水庫泥沙沖淤計(jì)算的方法C1.1 河道庫提示:(1)水庫泥沙沖淤計(jì)算方法，一般可分為類比法、經(jīng)驗(yàn)法(形態(tài)法、經(jīng)驗(yàn)面積減少法、沙莫夫法等)、數(shù)學(xué)模型(有限差法等)。我國應(yīng)用較多的泥沙數(shù)學(xué)模型見《水利水電工程泥沙設(shè)計(jì)規(guī)范》(報(bào)批稿)條文說明。可根據(jù)具體情況選擇。常用計(jì)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(zhì)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(lián)解水流連續(xù)方程、挾沙水流運(yùn)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(jì)算河段長度；t––––計(jì)算時(shí)段；Z––––計(jì)算河段的平均河床沖淤厚度，正值為淤，負(fù)值為沖；注：一般情況下，每一計(jì)算時(shí)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(jìn)出口斷面輸沙率；用于計(jì)算懸移質(zhì)沖淤時(shí)，G=QSv，其中Sv為懸移質(zhì)含水量；用于計(jì)算懸移質(zhì)沖淤時(shí)，G=Bgs，其中g(shù)s為推移質(zhì)單寬輸沙率；若懸移質(zhì)和推移質(zhì)要同時(shí)考慮時(shí)，則G=QSv+Bgs；B、H––––分別為計(jì)算河段的平均河寬和平均水深；B1、B2、H1、H2––––分別為進(jìn)出口斷面上的平均河寬和平均水深。聯(lián)解式(C1)和式(C2)即可求得水庫沖淤的發(fā)展過程。提示: 根據(jù)基本方程可編制水庫泥沙沖淤計(jì)算程序。計(jì)算表格C1有限差法計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)算方法可采用沉沙池的計(jì)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(jì)算方法同岸邊庫，即可采用沉沙池的計(jì)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(jì)算方法基本同河道庫，但應(yīng)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(xiàn)成的泥沙淤積計(jì)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(shí)，t

=t

-t

-t

。靜

靜 天 發(fā)電

抽水(2) 落淤泥沙最小粒徑dmin根據(jù)與水溫查“不同溫度下泥沙粒徑D與沉速的關(guān)系表”得相應(yīng)的顆粒粒徑。即為落淤泥沙最小粒徑dmin。當(dāng)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(jī)返回下水庫。落淤泥沙百分?jǐn)?shù)由過機(jī)泥沙顆粒級配曲線查得dmin相應(yīng)百分?jǐn)?shù)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(jù)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(jì)算結(jié)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(biāo)為高程(應(yīng)注明高程系統(tǒng))，橫坐標(biāo)應(yīng)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(jìn)/出水口門前淤積高程表。提示: 必要時(shí)估算推薦方案的壩前淤積斷面，以作壩體泥沙壓力計(jì)算的依據(jù)。表C3壩前及蓄能電站進(jìn)/出水口淤沙高程淤積年限淤沙高程a電站進(jìn)/出水口淤沙高程，m壩前淤沙高程，m備注水庫沖淤計(jì)算成果表表尾部段淤起淤點(diǎn)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(zhì)出庫出庫泥淤積物淤積泥沙(推移質(zhì))含沙沙中數(shù)中數(shù)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(yīng)水位原始庫容淤積庫容,m3淤積后保留庫容,m3庫容損失，%項(xiàng)目mm近期遠(yuǎn)景近期遠(yuǎn)景近期遠(yuǎn)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(jì)算成果類似河道庫，此處從略。C3計(jì)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(yùn)行的影響，對上游或下游梯級的影響，對航運(yùn)的影響。闡明方案比較結(jié)果，提出