水库调度运行方式对水库泥沙淤积的影响

水库调度运行方式对水库泥沙淤积的影响

陈洁杰

华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司 四川省成都市 610000

摘要：对于水库而言，泥沙淤积情况的存在，一方面会影响水库自身的正常运行，使其难以充分发挥作用，甚至影响水库的使用周期，另一方面还会对下游河床造成一定冲刷。因此在水库建设过程中，泥沙淤泥是必须应当考虑和研究的问题之一。通常情况下，水库可以采取多种方式来进行清淤工作，如：水库泥沙调度等，而为了更加全面的了解和认识水库调度运行方式对泥沙淤泥的影响，本文将对水库调度运行方式对水库泥沙淤积的影响进行深入的探讨，以供参阅。

关键词：水库调度运行方式；泥沙淤积；影响

一般情况下，水库的作用主要是平衡水资源的分布，同时也可以在一定程度上降低洪涝灾害等所造成的损失，为部分地区的水资源系统开发提供基础,但是泥沙淤泥问题的出现极大影响了水库兴利效益的充分发挥。如：建设在多沙河流上的水库，泥沙淤泥的速度比较快，且随着泥沙淤积量的增加,对水库的影响作用也会越来越大，降低了水库的使用寿命，甚至使水库完全丧失功能，因此这些年，国家加大了对水库泥沙淤泥问题的研究和投入力度，以切实提高水库功能发挥，实现兴利效益的根本目的。

1水库泥沙淤积形态

1.1三角洲淤积

形成条件：水库运用水位高且比较稳定,变动回水区长。

特性：包括尾部段、洲面段、前坡段、坝前段，淤积物及配沿程分选明显，自尾部至坝前逐渐变细，由于进入坝前段泥沙量很少且很细，因此淤积厚度较小。

1.2锥体淤积

形成条件：水库小，淤积不能充分发展。一种是运用水位低，坝前有一定流速，能使较多泥沙运行到坝前落淤和排出水库；另外一种是水库回水短，含沙量高且颗粒细，即便坝前流速不大，但依靠超饱和输沙，仍有较多泥沙运行到坝前落淤或排出水库。

特点：淤积厚度自上而下沿程递增，河底比降逐年变缓。此外，当水库达到淤积平衡，其淤积体都是锥体形状。

1.3带状淤积：

形成条件：运用水位变幅大，变动回水区范围长且具有河道和水库双重特性，变动回水区虽然以淤积为主，但冲淤交替，常年回水区以悬移质中的中细沙淤积为主。

特性：淤积厚度沿程分布较均匀，淤积分布是由坝前水位升降降淤积体拉平所致，不是水库淤积固有特性，一般出现在水库运用初期，很难长期维持。

2水库调度基本要求及内容

水库调度的基本要求是局部服从整体，兴利服从防洪，防洪兼顾兴利，统筹考虑全面安排，力求经济社会生态效益的综合利用。水库调度运用主要技术指标包括上级批准的校核洪水位、设计洪水位、汛期限制水位、正常蓄水位、死水位、下游防洪标准、工农业及城市生活供水量等。

2.1防洪调度

防洪调度是在确保大坝安全前提下，按防洪需要对洪水进行调蓄。汛限水位以上的防洪库容调度运用，按管理单位权限实行分级调度管理；任务是确定水库下游防护对象防洪标准，实施水库洪水调蓄及排放，保障大坝和下游防洪安全。

2.2兴利调度

水库兴利调度是对天然来水、用水、水库调蓄库容三者之间相互关系，进行定量分析，确定合理蓄水、放水配置，达到充分利用水资源、最大限度发挥供水效益的目的。兴利调度应遵循优先满足城乡居民生活用水，兼顾其他方面用水要求，实行计划节约用水原则。兴利调度一项重要内容是编制调度引蓄供水计划，研究分析当年的用水量预测和供水量配置方案。

3水库泥沙调度对控制水库淤积的要求

由于各个水库规模的不同，河流泥沙不均匀的输沙量和含沙量，在《水电水利工程泥沙设计规范》中规定枢纽工程分为严重和不严重两类的。遇到严重的泥沙问题，必须进行水库泥沙调度，加强水库泥沙量的观测，同时加强排沙防沙设施的设置。列为泥沙严重的工程必须符合下列条件之一。

(1)50≤正常蓄水位以下的库容/库输沙量(体积)≤100，两者之间的之比值即是库容沙量比。

(2)在水库设计的主要基准期内，水建筑物的取水口或泄流建筑物的安全会受坝前泥沙淤积的影响。

(3)严重的水库末端淤积上延和水库回水，会影响到主要交通干线或已建大型水利水电工程的正常运行。

(4)位于已通航河流上的水库工程，在船闸上、下引航道撇积和变动回水区对航运有明显的影响。

(5)枢纽下游河道冲淤变形，可能影响重要的交通干线、桥梁、港口、航道等的安全或已建重要的防洪、取水、排沙等工程。

(6)抽水蓄能电站过机含沙量、粒径大于机组所能承受的限度。

(7)水库调节功能会受到分支水库中泥沙淤积中出现的、拦门沙坎的影响。

4水库调度方式变化对水库泥沙淤积的影响

4.1某水库的调度方式

该水库在进行调度中，采用了一级开发、一级建成以及逐步移民的调度方案，在对水库调度初步设计阶段，要求水库水位在每年六到十月下降到一百四十五米，维持低水位运行。如果水库下游需要防洪，水位下降到防洪限制水位准备益洪。十月份蓄水达到一百七十五米，十月到第二年四月，水位保持高水位，五月底前水位大于等于一百五十五米，在枯水期低水位削落，六月上旬水位下降到一百四十五米。

对于该水库的坝前水位来说，主要是呈现出梯形，枯水期处于高水位来运行，达到一百七十五米，每年十月一直到第二年的四月，平均来水量将会达到全面总量的百分之十九点五，来水来沙量比较少。相比较之下来沙量站比例更少，长期以来来沙量达到全年来沙量的百分之二点二四。在水库汛期，来沙量比较多，每年六到九月水平均来沙量占总量的百分之八十八点九二。根据该水库调度过程分析，该水库的来水来沙最大的时候是坝前水位低的汛期，然而过渡时期是来自于汛期以及枯水期中间，时间比较低，在枯水期水库坝前水位比较高，其来水来沙量比较少。

4.2某水库汛期水位调度对水库淤积平衡所带来的影响

在自然情况下，来水来沙量在河道汛期将会占据绝对的优势，河床形态的最终平衡是在汛期。虽然水库的来水来沙量每年都不相同，然而决定来水来沙量的最终发展趋势还是汛期的水沙量。在修建好的水库运行时，水库自身调度方式会影响到水库河段下游的水位，此刻水库的水不再是自由水，该水库通过运用水库的蓄清排浑解决了水库的淤积，从而达到了冲淤之后水库运行的平衡。水库坝前水位的变化比较大，平衡之后其年内冲淤依然是比较大的变化。蓄水期水库淤积的泥沙将会被冲刷，汛期水库坝前运行水位基本维持在一百四十五米，从其侧面塑造来看，这个时候水库水利接近河床冲淤的均匀幅度，这个时候塑造河床平衡是关键时刻。与此同时，根据对水库泥沙淤积研究，可以知道该水库来水含沙量仅仅只是天然河道挟沙能力的百分之四十五点一。与其他的水库相比较，该水库的挟沙能力比较富裕，平衡之后的水库淤积，其平衡过程中实际上是蓄水期淤积和汛期水库冲刷的过程。在这个时候，水库的造床流量在汛期是大于每秒三万立方米，水库的边界条件以及汛期水沙是对该河段河床塑造具有决定性的作用。这也说明选取合理的水库调度运行方式对于水库泥沙淤积的平衡具有一定的促进作用。

5结束语

合理的水库调度方式对淤积平衡有一定的推动作用，因此水利水电工程应当切实根据自身的实际情况选择水库调度方式，从而有效的解决泥沙淤积问题。

参考文献

[1]李巍.水库调度运行方式对水库泥沙淤积的影响[J].水利建设与管理,2017(09)：65-67.

[2]胡春宏,方春明,许全喜.论三峡水库“蓄清排浑”运用方式及其优化[J].水利学报,2019(01)：2-11.

[3]薛晨,由丽华,阳莉.紫坪铺水库库容淤积现状及其对水库调度的影响[J].四川水力发电,2018,(04)：39-41+192.