水库淤积对输电线路的影响——以石峡口水库为例

当输电线路位于水库上游时,一般需要考虑水库回水区对线路的影响。本文从水库淤积角度出发,分析水库淤积对输电线路的影响。首先,概括出三个重要的参数:淤积深度、设计洪水位、冲刷深度;然后,总结水库淤积的三种计算方法,以年均淤积量和年均淤积率为较简易的方法 ;并分析淤积深度与设计洪水位、冲刷深度的关系;最后提出四种预防措施,降低淤积影响。本文以石峡口水库对某特高压输电线路工程的影响为例进行分析。结果表明:水库淤积采用两种方案设计,方案一按1959到2006年平均每年淤积238万m~3进行设计、方案二采用1987到2006年平均每年淤积147万m3进行设计;未来60年跨越段水库最大淤积深度,方案一为11.6 m、方案二为7.6 m;综合各种因素分析,方案二符合实际淤积情况;跨越处杆塔淤积深度影响均大于冲刷深度和设计洪水深影响,后期采取措施应以降低泥沙淤积影响为主。     

长江沙量张减沙途径探讨

本文主要探讨长江上游输沙量,含沙量变化和减沙途径,在上游生态环境破坏程度日益加剧的情况下,１９５０～１９８５年长江输沙量、含沙量约每１２年以４％的速率缓慢增长,１９９２～１９９７年大量减少,追根溯源系水库淤积的减沙作用,若无水库淤积拦 沙,长江上游输沙量、含沙量年增长率将约达１％,是相当可观的,根据水库拦沙效益,提出长江上游修建溪洛渡、亭子口、瀑布沟、构皮滩和白鹤滩等５座大型水电站,与三峡枢纽共同     

泥沙淤积对水库影响的评估模型研究

泥沙淤积使水库不断受到功能性、安全性和综合效益下降的影响。为了量化泥沙淤积对水库的影响,提出了泥沙淤积对水库影响评价指标体系,采用层次分析法建立了泥沙淤积对水库影响评估模型,并将该评估模型应用到小浪底、丹江口和三门峡3个典型水库进行初步评价研究,计算了泥沙淤积对这些水库的影响程度。计算结果基本能反映泥沙淤积对这3个典型水库当前的影响程度。     

西津水电站水库泥沙淤积研究

西津水库于1962年底建成大坝挡水发电,装机容量为23．44万kW,水库于1961年曾实测库区天然纵剖面图,水库196年开始蓄水发电到1994年（即运行32年）又实测水库库区纵剖面图,发现水库已经淤积,经计算,水库淤积量为1．79亿立方米,占水库设计死水位59．0米,相应库容8．00亿立方米的22．4％,水库运行到1998年（从1963年到1998年共36年）通过计算水库总淤积量为2．07亿立方米（有入库实测输沙量资料）占死库容的25．9％,通过沙莫夫法预测到2020年（水库运行58年）水库总淤积量为2．84亿立方米,并通过经验面积减少法,给出沿库区淤积分布高程,本计算因基于入出库有一定实测资料,沙莫夫法又与实测资料比较确定参数,故本成果有一定精度,可供决策参考。     

长江沙量变化和减沙途径探讨

本文主要探讨长江上游输沙量、含沙量变化和减沙途径。在上游生态环境破坏程度日益加剧的情况下 ,1 95 0～ 1 985年长江输沙量、含沙量约每 1 2年以 4%的速率缓慢增长 ,1 992～1 997年大量减少。追根溯源系水库淤积的减沙作用。若无水库淤积拦沙 ,长江上游输沙量、含沙量年增长率将约达 1 % ,是相当可观的。根据水库拦沙效益 ,提出长江上游修建溪洛渡、亭子口、瀑布沟、构皮滩和白鹤滩等 5座大型水电站 ,与三峡枢纽共同进行水库泥沙联合调度 ,可使宜昌河段含沙量减少 1 / 2的年限延长达 1 5 0～ 2 0 0年 ;同时开展水土保持 ,可改变三峡下游河床冲刷后再淤积的不利局面。治水必治沙 ,通过“蓄水减沙 ,借水攻沙”的工程措施 ,和坚持不懈的水土保持 ,“标本兼治”,可使长江输沙量、含沙量长期减少 1 / 2 ,恢复到唐宋时代水平。     

三峡水库蓄水运用前后坝下游水沙输移特性研究

根据三峡工程坝下游主要水文站的水沙实测资料,较系统地分析了包括三峡水库蓄水运用以来近50余年的坝下游干流与洞庭湖水系、鄱阳湖水系及支流汉江皇庄站的水沙输移特性.结果表明,三峡水库蓄水运用前,坝下游河湖水系总体表现为淤积,以洞庭湖淤积为最严重,洞庭湖四水及三口入湖沙量沿时间呈减小趋势,三口人湖沙量减小尤为明显,汉江因干支流水库、水土保持等工程的建设,输沙量减小超过1亿t,鄱阳湖出口湖口站径流量呈增加趋势,泥沙输移量则有所减少,五河年均来沙量大于湖口入江沙量;三峡水库蓄水运用以来,坝下游干流河道总体表现为沿程冲刷,洞庭湖区泥沙沉积量与沉积率均大幅度下降,汉江皇庄站自20世纪80年代以来年均输沙量变化不大,年均不到0.1亿t,湖口站年均输沙量大于五河来沙量.研究成果可供三峡工程坝下游河湖演变与治理研究等参考.     

泥沙淤积对三峡水库9月分旬蓄水的影响

采用9月分旬蓄水的方式,可以较好的应对三峡水库汛后提前蓄水时特大洪水的可能威胁。但随着水库运用时间的增加,泥沙淤积将造成大量库容损失,9月分旬控制水位确定时必须要考虑泥沙淤积的影响。本文通过水库泥沙淤积计算,考虑了泥沙淤积造成的库容损失,对三峡水库9月分旬控制水位进行了深入研究。结果表明,与不考虑泥沙淤积情况下的分旬蓄水相比,考虑泥沙淤积的9月分旬蓄水进一步降低了可能的防洪风险,虽然水库发电效益略有减小,但影响不大。     

对黄万里估算长江三峡卵石输移量一文的讨论

本文论述了长江三峡卵石推移质测验的实际情况和推移质的实测数据，说明黄万里提出的“长江三峡无卵石推移质资料“不符事实，对黄采用的两种推算宜昌卵石推移量的方法和推算结果进行了讨论，认为该两方法理论上下成立；应用都江堰一站资料代表全流域进行计算很不合理；忽视磨损，堆积，水库截留和人工开挖的影响，把卵石视同水体、在运动过程中体积无变化是不正确的。最后根据葛洲坝水库淤积实况对估算值“１亿ｔ”进行了检验，检验     

北江干流中下游水沙特性变化及建库影响

定量研究水库的拦沙效应是揭示水库对河道泥沙输移影响的关键之一。在对北江干流中下游近60年水沙特性变化分析的基础上，运用干、支流主要控制水文站实测资料，估算梯级水库拦沙量；基于Brune拦沙率方法，提出北江干流梯级水库综合拦沙率修正式，研究水库拦沙对下游河道输沙量减少的影响。结果表明：（1）与1956—1999年相比，2000—2005年石角站年径流量仅减少6.16%，年输沙量则减少39.17%。其中，干支流水库拦沙合计约142.59万t/a，约占石角站减沙量的52.34%；水土流失工程措施减沙量约占18.83%；径流量减少引起的减沙量约占5.07%。（2）采用修正式计算，现状条件下（2012—2016年），干流梯级水库综合拦沙率约为12.81%，与实测值较为吻合。（3）2006年以来，库区泥沙淤积量与采砂量基本平衡，北江干流梯级枢纽水库拦沙率将在较长时间内维持现状水平。     

湖南电网水电可调出力的分析与计算

分析了水电机组可调出力的影响因素,水电站可调出力受水库出库流量影响的原因。提出了依靠水库调度自动化系统和水库来水滚动预报,计算24小时内电网水电可调出力的方法。对提高电网可调出力计算能力有指导意义。     

水库下游冲刷河道最低通航水位确定方法

水库下游河道水位受出库流量及河床冲刷两方面的影响,天然河流设计最低通航水位计算方法不再适用。本文利用水库下游河床的渐进性调整原理,提出通过分析河段水位下降趋势、河床冲刷趋势及数学模型,量化水库下游冲刷河段枯期同流量下水位随蓄水时间变化的方法,在此基础上由河段设计通航流量推求其设计最低通航水位。用此方法推求三峡水库下游沙市-监利站未来某时期设计最低通航水位,对比数模成果及实测成果,结果显示本文提出的方法能较全面的确定枢纽下游冲刷河道的设计最低通航水位,方法适用性强,结果合理。     

三峡水库入库泥沙数量已经、并继续大幅度减少——对"关于三峡水库入库泥沙条件的讨论"一文的回应

针对有文章对三峡水库淤积研究采用的来沙系列提出了异议[1],认为数量偏小,从而使淤积研究成果不安全,“要更多的‘居安思危’才是科学的态度”。本文对此专门予以回应。文中首先指出,在三峡工程论证和设计阶段,采用的1961-1970年水文系列较之多年平均值是偏大的,不是文献[1]所谓偏少。其次,也是更主要的,嘉陵江来沙大幅度减少,及金沙江下段的溪洛渡和向家坝两个电站水库的拦截泥沙,将使三峡水库入库泥沙在100年以内,减少约230×108t,占入库站寸滩来沙量的54.0%。相应的粗沙减少49.28×108t,占寸滩来沙量的80.7%。接着,指出金沙江一系列的水电开发的高坝水库,截断其来沙是长期的,这将是一个客观事实,任何理由也不能否认这一点。文中还提到了嘉陵江来沙减少原因、水库入库站的定义、以及近底层测验资料表明粗沙漏测的数量等专门问题,并指出这些都不是加大粗沙的理由。最后,论述了来沙减少对三峡水库淤积的影响,特别是变动回水区在相当长的一段时间,淤积还会大为缓解。若置100年内以及更长时间减沙的重大效益于不顾,反而提出要加大粗沙来量,这不是用“科学的态度”,或“居安思危”能够解释的。     

溪洛渡水电站对三峡工程的减沙效益研究

通过溪洛渡水电站与三峡水库之间，400余km河道冲淤变形的多种途径研究，认识到坝下游宽级配卵石河床清水冲刷的冲刷量是有限的。悬移质基本不与床沙交换，上游水库淤积多少悬移质泥沙量，下游水库入库输沙量就几乎减少同样多的量；在上游水库推移质未出库前，下游水库入库推移质输沙量随时间增长呈递减。两库之间的河床变形不明显，河槽冲刷深度、水位下降幅度很有限，对环境影响不大。在不影响溪洛渡水电站的功能和效益的条件下，溪洛渡水库泥沙淤积后，对三峡水库的减沙效益是显著的。与三峡单库运行相比，不但减少了三峡水库淤积量，增加了词节库容，防洪库容，还降低了水库尾部洪水位，减小水库淹没损失，改善了通航条件。随着三峡上游若干大型水库不断修建，上游诸水库与三峡水库进行联合调水词沙，三峡泥沙问题将能延缓到大坝设计基准期以后出现。其前提是主要产沙区河流上拦沙能力很强的水库要尽早修建，其中最重要的就是金沙江上的白鹤滩水电站，必须加快设计，尽早建设。     

"蓄清排浑"水库运用方式与淤积过程关系探讨

为减轻水库泥沙淤积,我国研究工作者提出了行之有效的＂蓄清排浑＂运用模式.以往人们对＂蓄清排浑＂的理解基本停留在原则框架的层次,对＂蓄清排浑＂水库淤积过程的认识不够深入.本文采用一维不平衡泥沙数学模型,以溪洛渡水库为案例,针对影响＂蓄清排浑＂水库运行条件最为重要的时间和空间因素,从汛后蓄水时间和汛期限制水位两个方面对水库淤积量过程、三角洲推进、横断面发展和排沙比变化等淤积特性的影响进行了分析.研究结果给出了不同水库运行条件下库区泥沙淤积的一般规律.     

三门峡水库水沙综合调节优化调度运用的研究

本文采用系统分析的方法,研究三门峡水库在满足防洪、防凌要求,并使库区保持泥沙冲淤基本平衡、潼关河床高程在允许范围内升降条件下,通过水库调水调沙合理运用,使下游河道淤积减少,同时,使水库灌溉、供水和发电效益最大的水沙综合调节优化调度运用方式。为此,建立了水库水沙联调随机动态规划模型,并围绕“降维”问题,对所引用的泥沙冲淤计算模型作了适当的改进,目标函数是以下游河道泥沙淤积量为基本目标,包括发电、灌溉、供水和潼关河床高程影响,由罚函数和权系数组成的综合目标函数,共有七个状态变量,一个决策变量,水库入流是由流量和含沙量描述的二元随机过程。通过随机动态规划模型求解计算,得出相应的优化调度规划。本文采用优化调度规则和现行调度规则对两组水文系列进行计算,获得了良好的结果(参阅图3)。     

河道型水库动防洪库容近似计算方法

本文从明渠恒定非均匀流方程出发，推导了河道型水库动、静防洪库容关系，以数学模型为手段，计算并绘制动、静防洪库容关系曲线，给出防洪库容一般变化规律，提出计算水库防洪库容具体步骤和方法，为可研阶段或中小型防洪水库缺少断面资料情况下，确定水库的防洪库容提供参考。河道型水库防洪库容计算方法应结合实际水库具体情况选取，完全采用静库容法计算防洪库容是不符合实际的。     

水库可持续利用初步探讨

多沙河流上修建水库,泥沙淤积是危及水库可持续利用的主要原因。本文通过分析水库运用过程中的泥沙淤积变化,展示了水库淤积对水库防洪和工程效益的影响。以溪洛渡水库为例,指出在目前“蓄清排浑”运用模式情况下,水库淤积虽然能够得到相当程度的控制,但仍不能确保主要防洪和兴利库容的长期使用。对泥沙调度仍有相当优化和进一步减淤的必要性。研究表明,充分利用调度和设计潜力,水厍的有效库容能够得到更多和更长期的保留,以实现可持续利用。     

弯曲河流裁弯后牛轭湖进口淤积模型

根据2011—2017年黄河源野外调查,发现若尔盖黑河流域牛轭湖进口段以推移质淤积为主,但是其淤积过程与主控因素却不明晰。通过分析裁弯后牛轭湖进口段的推移质淤积过程及其影响因素,构建相应的简化物理图形,建立其进口段推移质淤积过程的理论模型,并采用野外观测数据验证。数值计算表明,进口段的淤积速率是上游来沙量、沙栓长度和原河道分流角的函数,即沙栓越短、上游来沙量越大和分流角越大,牛轭湖进口淤积完成所需时间越短。概化模型用于模拟黑河上游麦曲的某个牛轭湖进口段淤积过程,其计算值与实测值较符合,但也存在一定误差,主要因为该牛轭湖形成后经历了2013—2016年的洪水期,其来流量与输沙量是非恒定,且存在较大变幅。     

关于三峡水库泥沙计算可靠性的讨论

本文通过天然资料等分析，讨论了三峡论证期间的水库泥沙数学模型计算的可靠性。提出当时采用的挟沙力系数有偏大倾向。同时，当时在用丹江口水库资料验证三峡数学模型时，计算淤积量也呈偏少趋势，这似与挟沙力系数偏大有关。若减小挟沙力系数，三峡水库泥沙淤积将大量增加，对通航、防洪和移民可能带来不利影响。尽管在三峡上游即将建设梯级水库，上游拦沙对缓解三峡水库淤积有利，但考虑到泥沙计算中存在较多不确定因素，抓紧利用三峡蓄水后的泥沙观测检验数学模型，使三峡工程渐进稳妥发挥其最大效益；同时，抓紧研究水库优化调度措施，减少泥沙淤积、增加防洪能力仍是十分必要的。     

万安水库发电调度规律分析

本文根据万安水库电站目前的现状,利用已有的长系列入库径流资料,采用动态规划方法进行了长系列的发电优化调度计算和分析。本文的特点在于,一是考虑了主汛期和后汛期运行水位的不同组合对发电调度的影响;二是对优化计算结果进行了大量统计分析,分析得出了水库水位变化规律、水库汛末蓄满概率、发电调度规律等,并归纳出实用的发电调度函数(指导线)。