作者:njbqy.cn????河道清淤 發布于 2021-05-07 23:49

渾水水庫排沙的意義

  渾水水庫排沙

  渾水水庫排沙是,在深入研究異重流排沙基礎上,根據水庫排沙運用的實踐研究出來的較好的排沙方法。

  目前我國科技工作者對渾水水庫的排沙規律、計算方法、模擬試驗和控制運用等問題都在積極探索,并取得了很多成果。

  渾水水庫特性

  渾水水庫排沙的意義

  汛期蓄水運用的水庫,當含沙洪水進入水庫后,一般呈異重流流態。當異重流到達壩前遇阻后,渾水位逐漸抬升,在水庫清水的下層形成渾水體,我們把這部分渾水體叫做“渾水水庫”。

  渾水水庫的少量粗沙沉降較快,大部分泥沙以很慢的速度群體下沉。入庫異重流停止后,在相當長的時間內,保持較高含沙濃度排沙;為了排渾水時,不將上層清水吸出庫外,應隨著渾水水位上升,逐漸開啟閘門,

  當渾水位下降到洞頂以上一定高度后,逐漸關閉閘門,停止排沙。該時段(T)內的排沙,即為渾水水庫排沙國內有許多學者對水庫異重流進行了較系統的研究。

  但由于所研究的水庫為湖泊形,且異重流含沙量低,均有明顯的三角洲淤積,異重流排沙比一般小于20%~30%。關于“渾水水庫”在這些文獻中,則僅作為一種現象描述,甚少研究。

  北方高含沙地區水庫觀測資料證明:高含沙異重流與低含沙異重流不同,它幾乎能將全部泥沙挾帶到壩前或帶入渾水水庫,沒有三角洲淤積或三角洲淤積不明顯,一次排沙比(出庫沙量與入庫沙量之比)可高達80%以上。

  如黑松林水庫洪水,渾水水庫排沙比達87.6%;劉家峽洮河庫區,平均異重流排沙比達84.8%。但異重流排沙耗水率很高,劉家峽水庫為7.6~ 361 m3/1,即排1t泥要消耗7.6~361 m 3水;官廳水庫為15-200 m 3/t,而渾水水庫排沙耗水率很低,一般為1.5~10m3/t。

  在水資源較短缺的地區,排沙耗水率的高低,是衡量一種排沙措施好壞的重要指標之一。當水庫大量下泄廢水時,應盡可能多利用異重流排沙,使溢洪道或表孔下泄水量減到最小程度。例如碧口電站汛期利用異重流排沙效果很好。

  南方山區河流上的中、小水庫,由于這些河流,比降大,懸沙細,洪水來勢猛,水庫為河道型水庫,懸沙也能大部分被挾帶至壩前形成渾水水庫。

  與北方河流比較,南方河流洪量大,歷時長,在洪水上漲階段,由于界面上升速度遠大于泥沙下沉速度,泥沙幾乎不下沉,故在排沙洞設計合理的情況下,渾水水庫排沙比也很高。如陜南的南秦水庫多年平均渾水水庫排沙比接近60%。

  綜上所述,既能蓄水,排沙比高,耗水率又低是渾水水庫排沙最大的優點。它是中、小水庫排沙的基本方式之一。如配合定期泄空沖刷或其他排沙清淤措施和一整套合理運用方式,就能保持一定有效庫容。

  巴家咀水庫渾水水庫的縱剖面圖。由圖可以看出,清渾水界面的上升與一般水庫庫水位上升一樣,當渾水體不大時,異重流到壩前遇阻,上升形成回流,壩前清渾水界面(簡稱界面)出現倒比降。

  隨著界面上升,倒比降愈來愈小,接近水平上升。末端有一界面與淤積面大體平行的動庫容。巴家咀水庫利用渾水水庫排沙次數最多的一年。

  該年渾水水庫排沙時,最大庫蓄水量5000萬m3,渾水最大滯洪量3181萬m3,異重流運行到壩前的距離達20km。

  該年95%以上的泥沙淤積在壩前最高渾水位以下,動渾水庫容內的淤積是極少的。因此,以后所指渾水水庫,均為壩前渾水位以下的渾水水庫。

  為了揭示渾水水庫排沙規律,闡明渾水水庫排沙計算和模擬試驗方法,我們得先弄清楚渾水水庫的一些特性。