水库泥沙淤积及其对工程运用的影响

为分析泥沙淤积对白水水库库容及死水位选择的影响,对水库来水来沙和淤积形态进行计算分析,设计水库淤积形态,从而确定坝前淤积高程、死水位和水库淤积后有效库容。为了工程更安全的兴利运用,采用锥体淤积形态设计。根据设计成果,白水水库运用50a后,库区淤积泥沙187.78万m~3,坝前淤积高程为1 218 m,正常蓄水位下有效库容约1 094万m~3。综合考虑泥沙淤积、灌溉效益、库区淹没影响及工程投资等主要因素,确定水库死水位为1 226 m,为工程规模论证提供依据。     

二滩水库多年泥沙淤积特征分析

根据二滩水库蓄水运行以来实测水文和泥沙断面测量资料,对水库泥沙淤积特征进行了分析,结果表明:二滩水库1998~2011年泥沙淤积量约6.25亿m3,淤积大部分在死库容以下,调节库容损失率6.18%;1998~2000年蓄水初期年均淤积量约0.76亿m3,2000~2011年年均淤积量近0.36亿m3。水库泥沙淤积以三角洲形态逐渐向坝前推进,从泥沙淤积纵向分布看,干流泥沙淤积主要分布于库中段;从横向分布看,淤积主要集中在主槽。实测三角洲淤积洲头距坝约66.0 km,坝前平均淤积高程为1 030.0 m,远低于泄洪建筑物进口和机组进水口底高程,不会出现坝前泥沙淤积问题。     

水库调度运行方式对水库泥沙淤积的影响

水库泥沙淤积相关问题的研究是大型水库建设非常重要且必要的研究课题。通过库区55 km范围的泥沙物理模型试验,研究2种泥沙调度运行方式下(方式1为前50 a汛期高水位运行,后50 a汛期低水位运行;方式2为100 a保持汛期低水位运行)水库泥沙淤积演变过程、库尾淤积、淤积量等情况。研究表明,不同运行方式下,汛期坝前水位对水库泥沙淤积的沿程发展、库尾淤积高程等影响较大。通过比较分析,水库运行前50 a,2种运行方式下泥沙淤积差别较大,运行方式2,汛期保持低水位运行更有利于水库排沙减淤;水库运行后50 a,2种运行方式相同。随着运行年限的增加,2种运行方式下泥沙淤积趋于相同。     

嘉陵江亭子口水库泥沙淤积研究

利用一维不平衡输沙原理对嘉陵江亭子口水库正常蓄水位458 m运用方案进行了库区泥沙冲淤计算分析.计算结果表明:水库泥沙淤积形态为三角洲淤积,水库运用20 a,库区三角洲淤积体的顶点在距坝80 km左右,水库运用50 a三角洲淤积顶点下延至距坝60 km左右;当枢纽运用至100 a末时,库区泥沙淤积量为21.81亿m 3,水库泥沙淤积大部分集中在常年回水区;当枢纽运用至20 a末时,遇不同频率洪水时,受库区泥沙淤积影响,昭化以下41.9 km河段及昭化以上10 km左右河段水位抬高1.05～2.53 m.     

中塬沟水库泥沙淤积形态分析与计算

中塬沟水库是咸阳市亭口水库反调节蓄水工程,为确定反调蓄工程泄洪建筑物的进口高程,该文对坝前沟道内的泥沙分别用三角洲淤积形态法、锥体淤积形态法和经验面积减少法进行形态分析与淤积计算。结果表明,采用三角洲淤积形态在不考虑异重流情况下的计算结果适合中塬沟水库泥沙淤积形态分布,与实际基本符合。水库在运行50 a后,坝前淤积高程将达到881.0 m,泄洪洞口前淤积高程达到883.0 m,该结果为泄洪洞进口高程设计提供依据。     

红旗泡水库泥沙淤积量的分析

红旗泡水库经过20余年的运行.已产生了较大的泥沙淤积,淤积面积约为10.4km~2,范围在144m高程以下,淤积总量约为150.1万m~3.年平均淤积量近7万m~3.     

西藏扎拉水电站水库泥沙对电站运行影响试验研究

为了分析西藏玉曲河扎拉水电站运行后水库泥沙对电站取水发电产生的影响,基于扎拉电站整体河工模型试验成果,对扎拉电站运用50 a水库泥沙淤积过程,泄水建筑物及电站引水口前泥沙淤积分布、淤积高程,电站过机泥沙特性进行了试验研究。结果表明:水库运用50 a末,库区泥沙基本达到冲淤平衡,水库淤积总量约占总库容的66.45%;坝前泥沙淤积高程基本与底孔进口底高程齐平,对底孔泄流排沙影响不大;电站引水口前形成较明显的冲刷漏斗,引水渠淤积对电站正常引水影响不明显;电站过机泥沙,在水库运用初期没有0.1 mm的粗沙,在水库运用50 a末,遇常年含沙量洪水,过机泥沙中粒径0.1 mm的粗沙占过机总沙量的3.2%。建议下阶段进行优化水库调度,提高水库排沙效率的研究,进一步减少水库泥沙淤积,减轻泥沙对机组的磨损。     

紫坪铺水库运用以来泥沙淤积特征分析

紫坪铺水库是都江堰灌区和成都市最重要的调节水源、成都市最重要的支撑电源,为全面掌握其泥沙淤积现状,基于库区实地调研、大断面观测资料和逐年水位观测资料等,对该水库运用以来的调度运用方式、泥沙淤积形态、泥沙淤积分布以及淤积物颗粒组成等进行了分析。分析结果表明:截至2020年10月,紫坪铺水库淤积总量为1.952亿m³,拦沙库容淤损87.1%,其中干流淤积量为1.843亿m³、支流淤积量为0.109亿m³;受2008年汶川地震影响,该水库年均淤积量由地震前的0.088亿m³增大至地震后的0.137亿m³,严重影响了水库的功能和寿命;淤积泥沙的95.0%集中在距坝16.32 km的M31断面以下库区,淤积泥沙的85.1%分布在850 m高程以下库区;淤积物中黏粒、粉细沙、中粗沙及卵石分别占淤积物总量的19.5%、73.0%、7.5%。建议尽快实施人工清淤疏浚,以恢复水库拦沙库容。     

陆水水库近期泥沙淤积规律分析

为了加强对已建水库泥沙淤积规律的分析总结,在已有研究成果的基础上,利用最新实测水文地形资料,分析研究了陆水水库近40 a来相关水文泥沙变化指标。分析结果表明,陆水水库近年来多年平均入库径流量约28.8亿m3,水库来水量年际间变化较大;入库水流含沙量不大,干流入库站崇阳站多年平均悬移质含沙量0.137 kg/m3,年输沙量73.2万t。目前,陆水水库淤积形态呈近似三角洲淤积;库区泥沙淤积总量不大,1967～2006年间库区泥沙淤积量约占水库总库容的4％,占死库容的16.3％,但局部库段泥沙淤积问题比较突出。     

水库泥沙淤积滞后响应的理论模型

河床演变中普遍存在着滞后响应现象,而以往的水库泥沙研究对滞后响应现象很少考虑.本文在作者近期关于水库泥沙淤积滞后现象研究的基础上,从河床演变学的自动调整原理出发,建立了水库泥沙淤积滞后响应的理论模型.并以三门峡水库泥沙淤积为例,利用提出的理论模型分析了库区累计淤积量对流量加权平均坝前水位的响应、潼关高程对年入库水量的响应及水库末端比降对年平均坝前水位的响应,结果表明所建理论模型能够描述泥沙淤积的特征,为水库泥沙淤积的研究提供了一种新的方法.     

郭家寨水库冲滩造槽排沙试验

郭家寨水库投入运行３４年，泥沙淤积严重，淤积总量达５２．９万ｍ￣３，占总库容９９万ｍ￣３的５３．４％，坝前淤积面仅比溢洪道底坎低０．１ｍ，排沙泄洪洞前泥沙淤积厚度８．５ｍ，库区淤积滩面纵比降２．１‰，据历次实测的库容曲线对比；泥沙淤积死库容占９８．８％，淤损兴利库容３３．１％，减少２２．２％的防洪库容，水库基本丧失了兴利库容的调节能力，减少灌溉面积２３００余亩。１９７８年前采用“蓄洪排清”运用方式，１９７９～１９９３年改用“空库渡汛”方式均不能减缓水库泥沙淤积速度。现选用水力挖塘机组辅助式的高渠拉沙方法，效果较佳。１０天排沙４．９３万ｍ￣３，死库容复活９．３％，淤滩造地５０余亩，出库泥沙利用６０％以上，单机日排沙１０２０ｍ￣３，排沙耗水率１．７６，排１ｍ￣３沙耗资０．２５元，比基流冲刷排沙相比，日排沙量高２倍，排沙耗水只占１／１１，耗资为１／４。     

小浪底水库运用以来库区泥沙淤积分析

为了提高小浪底水库排沙效果,延长水库拦沙寿命,对水库运用以来库区的淤积情况进行了分析。结果表明:(1)小浪底库区干流仍为三角洲淤积形态,三角洲顶点距坝16.39 km,高程为222.59 m。远离大坝的支流沟口淤积面均高于支流内部,支流畛水出现明显的拦门沙坎,高度为9.9 m。(2)汛期库区年均淤积2.117亿t,占总淤积量的92%。高程235 m以下淤积泥沙33.983亿m3,是淤积的主体。大坝—HH20、HH20—HH38库段是淤积的主要库段,分别淤积19.972亿m3、11.101亿m3,占总淤积量的61%、34%。干流淤积量为26.136亿m3,占总淤积量的80%。(3)淤积物中,细沙、中沙、粗沙分别占总量的39.7%、28.9%、31.4%。中细泥沙,尤其是不会造成下游大量淤积的细沙淤积在水库中,减少了拦沙库容,降低了水库的拦沙效益,缩短了水库的拦沙寿命。     

2018—2019年汛期小浪底水库排沙运用分析

2018—2019年汛期,黄河来水量大,小浪底水库连续两年实施了低水位、长历时、大流量、高含沙的排沙运用,取得了显著的排沙效果。基于小浪底水库实际排沙运用情况,分析水库排沙影响因素,采用回归分析方法建立水库排沙比计算公式,结果表明库区蓄水量、坝前最小水深、入库流量、水平回水长度等与水库排沙比关系较为密切,相关系数均在0.80以上,经实测资料验证,排沙比计算公式可较好地模拟水库排沙情况。进一步结合坝区地形观测资料,分析近坝区泥沙冲淤变化。2014年以来,受泄流底孔排沙影响,距坝4.5 km范围内河床比降稳定在4.3‰～5.1‰之间;进水塔前泥沙淤积最低高程在176～181 m之间变化,当前左岸泥沙淤积高程逐步抬升,坡度逐渐变陡,尚未形成稳定边坡,而右岸受山体控制,坡度大,泥沙淤积量少。     

万家寨水库初期运用及泥沙冲淤分析

万家寨水库自1998年10月下闸蓄水以来,入库水量偏枯,水库淤积量较设计预测量少,水库淤积形态时空上分布不均。水库运用初期,根据来水来沙和库区淤积情况动态控制运用水位。库尾河段泥沙淤积高程是水库初期运用水位的重要控制条件。凌汛期流量相对稳定,可利用凌汛开河期大流量拉沙排沙,延长水库泥沙冲淤平衡年限,更好地发挥水库的综合效益。     

德尔西水电站水库泥沙淤积计算

德尔西水电站位于南美洲,属于多沙河流。本文采用CRS-1河流泥沙数学模型对水库进行泥沙淤积计算。根据库区纵横断面、水沙代表系列和泥沙级配等条件,对3种运行方式进行了计算。根据计算结果,电站淤积平衡年限约为2年,并给出了推荐电站运行方式。水库按推荐运行方式运行,淤积平衡后,库区泥沙淤积量15.27万m3,正常蓄水位以下库容损失25.18%,调节库容损失率8.85%,余27.38万m3调节库容供发电等使用。     

汾河水库泥沙淤积数值模拟

泥沙淤积是水库普遍存在的问题,为了解决汾河水库泥沙淤积的现状,本文基于泥沙随机沉降的原理,并结合汾河静乐水文站的历年实测资料,建立了汾河水库泥沙淤积的随机数学模型,通过2008年汾河水库淤积地形的模拟结果与2008年实测地形进行对比,验证了模型的准确性;应用模型对汾河水库库区泥沙淤积发展情况进行了模拟预测,通过模拟计算,汾河水库泥沙淤积呈三角洲形状,随淤积年限的增加,水库淤积体逐渐向坝前移动,水库运行20、50、60年后总库容由原来的6.94亿m3,分别减小到4.04亿m3、2.95亿m3、2.94亿m3。模拟结果为水库今后的运行和管理提供了科学的依据。     

金沙江白鹤滩水库泥沙淤积计算分析

白鹤滩水电站是长江金沙江下游4个梯级电站之一,是我国实施“西电东送”战略部署的重点骨干工程。根据不平衡输沙原理,通过建立一维全沙河床冲淤数学模型,计算分析了工程建成后水库泥沙淤积情况,电站建成后不同时期库区泥沙淤积量、淤积分布、坝前淤积高程及出库沙量等。在所选取的计算条件与计算方案下,由于白鹤滩水库库容较大,加之工程上游干支流多个在建、拟建及已建水库的拦沙作用,白鹤滩水库在1～100 a运用期间,泥沙淤积对库容损失的影响较小,水库运用1～100 a仍属初期运行阶段。     

官山水库泥沙淤积及回水特征

为了提高水库的运行安全,充分发挥水库效益。文章根据官山水库实际情况,对水库泥沙淤积和回水特征进行研究。分析结果表明:随着时间的推移,水平淤积高程不断增加,淤积形态为锥体淤积,设计淤积年限50年的设计淤积量为20.50万m³。在官山水库工程设计阶段需充分考虑泥沙淤积的影响,研究结果为水库设计及运行提供参考。     

水库坝前及泄水底孔内泥沙淤积形态断面模型试验研究

新疆地区水库具有多泥沙特点,是造成水库库区水位抬高、库容降低的主要原因。文章以新疆克孜尔水库建设为工程实例,在水流运动、悬沙淤积相似条件基础上,计算出水库坝前及泄水底孔内泥沙淤积形态断面模型比尺,通过建立的试验模型对水库坝前及泄水底孔内泥沙淤积形态断面进行分析,对指导水库汛期排沙及大坝检修有重要作用。     

清江隔河岩水库泥沙淤积计算及分析

清江属少沙河流,但随着人类活动的增多、经济的发展和其它因素带来的负面影响,导致入库泥沙增加.为了掌握清江隔河岩水库下闸蓄水后9 a来水库淤积规模、机理及其发展趋势,依据1993年3月和2002年1月两次库区1∶5 000地形图,计算出隔河岩水库运行9 a来库容损失0.978亿m3,干流淤积量占库区总淤积量的74.9%,支流占25.1%.从纵剖面看,隔河岩水库干流的淤积形态介于三角洲淤积和带状淤积之间,趋于三角洲淤积.支流主要表现为带状淤积,河床最深点淤积较均匀,但离口门越近,淤积厚度越大.从横向淤积形态看,无论是干流还是支流,主槽淤积为断面淤积的主要表现形式.横向淤积形态比较平坦,淤积面平行抬高.最后分析了隔河岩水库泥沙淤积特性及原因.