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 河道库提示:(1)水库泥沙冲淤计算方法，一般可分为类比法、经验法(形态法、经验面积减少法、沙莫夫法等)、数学模型(有限差法等)。我国应用较多的泥沙数学模型见《水利水电工程泥沙设计规范》(报批稿)条文说明。可根据具体情况选择。常用计算方法有形态法与有限差法。三角洲(形态)法适用湖泊型水库或河流含沙量高、入库水流呈超饱和状态的水库或者是推移质较多的水库；有限差法适用于河道型且河道含沙量不饱和的水库。以下例举有限差法：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：Q2n21(Q2Q2)(C1)J2gx21B2H10/3B2H2B2H22211(GG)txBZ(C2)12s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1 1小于深的10~15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=QSv，其中Sv为悬移质含水量；用于计算悬移质冲淤时，G=Bgs，其中gs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=QSv+Bgs；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。提示: 根据基本方程可编制水库泥沙冲淤计算程序。计算表格C1有限差法计算水库淤积过程表断面库平均过水水力平均含含沙淤淤积平均计算水位河宽面积半径沙量量差积量体积淤积厚备间距流速断面ZBARSSWVh注mm/smmmmkg/mkg/m万t万mm332312345678910111213计算步骤(略)C1.2岸边库提示: 岸边库通常是引水式水库，其泥沙淤积计算方法可采用沉沙池的计算方法。C1.3 弯道库提示: 弯道库通常也是引水式水库，其泥沙淤积计算方法同岸边库，即可采用沉沙池的计算方法。而且弯道库的上坝址的上游壅水形成滞洪水库，它的泥沙淤积计算方法基本同河道库，但应考虑水库泄空冲刷的影响。C1.4 台坪库提示: 台坪库通常为抽水蓄能电站的上水库，其泥沙主要来自下水库。目前未见现成的泥沙淤积计算方法，这里引用静水沉降法供参考。沉降速度=H/t静式中：H––––沉降水深；t ––––静水沉降历时，t

=t

-t

-t

。静

静 天 发电

抽水(2) 落淤泥沙最小粒径dmin根据与水温查“不同温度下泥沙粒径D与沉速的关系表”得相应的颗粒粒径。即为落淤泥沙最小粒径dmin。当ddmin，泥沙淤积；d<dmin，泥沙悬浮并可能随发电放水通过水轮机返回下水库。落淤泥沙百分数由过机泥沙颗粒级配曲线查得dmin相应百分数P(%)，即抽到上水库的泥沙有(1-P)淤积下来。上水库淤沙估算从B3可得每年从下水库抽到上水库的沙量为万t，按干密度s=t/m折算，体积3W年为万m，则每年上水库的泥沙落淤量W=W(1-P)。s3s年淤s年泥沙淤积高程估算上游梯级坝(闸)址泥沙淤积高程mC4假定上水库的淤积为水平淤积，则据Ws年淤查库容曲线，便可得上水库的泥沙淤积高程。不同年限的淤积高程由其累加淤积量查库容曲线而得。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距坝里程原河床高程不同年限淤积河床高程，m断面编号地名kmm10年15年20年提示: 纵断图，纵坐标为高程(应注明高程系统)，横坐标应包括距坝(闸)长度、断面号，并注明主要地名位置。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。提示: 必要时估算推荐方案的坝前淤积断面，以作坝体泥沙压力计算的依据。表C3坝前及蓄能电站进/出水口淤沙高程淤积年限淤沙高程a电站进/出水口淤沙高程，m坝前淤沙高程，m备注水库冲淤计算成果表表尾部段淤起淤点积距坝(闸)年长度限 kma

抽水蓄能电站水库泥沙冲淤成果表坝址断面淤积高程,m断面号悬移质出库出库泥淤积物淤积泥沙(推移质)含沙沙中数中数物干淤积出库率量粒径粒径密度高程%kg/m3mmmmt/m3m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相应水位原始库容淤积库容,m3淤积后保留库容,m3库容损失，%项目mm近期远景近期远景近期远景正常库容(正常蓄水位以下)灌溉库容兴利库容发电库容死水位C2.2 岸边库、弯道库、滞洪库、台坪库提示: 岸边库、弯道库、滞洪库、台坪库的计算成果类似河道库，此处从略。C3计算成果分析C3.1 河道库水库泥沙淤积对库容的影响；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