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《穩(wěn)定潼關(guān)高程的三門峽水庫運(yùn)用方式研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、穩(wěn)定潼關(guān)高程的三門峽水庫運(yùn)用控制水位方案研究馮普林曹如軒2,鄧賢世石長偉打楊武學(xué)馬雪妍1(1.陜西省三門峽庫區(qū)管理局,西安710016:2.西安理工大學(xué),西安710048:3.陜西省水利廳,術(shù)安710004)摘要:本文從穩(wěn)定降低潼關(guān)高程的要求出發(fā),分析了三門峽水庫1974年以來運(yùn)用存在的問題,結(jié)合“蓄清排渾”運(yùn)用的必要條件論證了潼關(guān)以下庫區(qū)河道的富余挾沙能力狀況,根據(jù)平衡排沙的要求論證了汛期敞泄運(yùn)用的必要性,從九十年代以來保持年內(nèi)沖淤平衡的位置出發(fā)論證了非汛期運(yùn)用控制水位的取值及其淤積影響,提出了適宜的水庫運(yùn)用控制
2、水位方案建議。在方案論證過程中也考慮了非汛期盡可能發(fā)揮一定發(fā)電效益的因素。關(guān)鍵詞:潼關(guān)高程;蓄清排渾;平衡排沙;控制水位方案;三門峽水庫三門峽水庫是我國在黃河上興建的笫一座大型水利樞紐工程。自I960年9刀蓄水運(yùn)用以來,在黃河下游防洪、防凌、供水等方面發(fā)揮了顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益,但也引起了潼關(guān)高程抬升、庫區(qū)泥沙淤積發(fā)展等一系列問題,直接威脅到關(guān)中東部和西安的安全。九十年代初期以來,潼關(guān)高程較建庫前抬升5m,—直維持在328m以上,使得潼關(guān)以上庫區(qū)黃、渭、洛河河床抬升,堤防臨背差普遍達(dá)2.0?4.4m,庫區(qū)防洪形勢及
3、生態(tài)環(huán)境惡化趨勢I?分嚴(yán)峻。為緩解潼關(guān)以上庫區(qū)嚴(yán)峻的防洪形勢,必須降低并保持穩(wěn)定的潼關(guān)高程。圍繞潼關(guān)高程抬升問題的大量研究表明,水庫運(yùn)用不當(dāng)和來水來沙條件變化是潼關(guān)高程居高不下的兩個主要影響因索,水庫運(yùn)用方式不適應(yīng)來水來沙條件變化、無法實現(xiàn)水庫運(yùn)用年度的沖淤平衡是這一問題的實質(zhì);降低三門峽水庫運(yùn)用水位成為穩(wěn)定潼關(guān)高程的首要和必然的選擇。無論何種水平的潼關(guān)高程,實現(xiàn)水庫運(yùn)用年度的沖淤平衡是穩(wěn)定的前捉條件。因此,實現(xiàn)潼關(guān)以下庫區(qū)水庫運(yùn)用年度的泥沙沖淤平衡就成為制訂三門峽水庫運(yùn)用控制水位方案的主要依據(jù)。11974年以來水
4、庫運(yùn)用存在的主要問題三門峽水庫1973年11月開始按“蓄清排渾”原則進(jìn)行全年控制運(yùn)用,并開始非汛期發(fā)電;1981年后非汛期除承擔(dān)防凌蓄水任務(wù)外,還增加了防凌提前蓄水和春灌蓄水;1989年汛期水庫開始渾水發(fā)電試驗,在小流量平水期蓄水發(fā)電。在此期間,潼關(guān)高程有升有降,但以抬升為主要趨勢。曲于二期改建期間庫區(qū)溯源沖刷作用的影響,加之1975年水量偏豐,1975年汛后潼關(guān)高程下降到326.04m。此后10年間,潼關(guān)高程先升后降,到1985年汛后為326.64mo1986年以后又呈抬升趨勢,九十年代初以來一直維持在328ni
5、以上,2002年汛后為32&77m。1.1非汛期蓄水位高,潼關(guān)以下河段累積淤積量不斷增加1974年以來,水庫非汛期平均蓄水位316.26m,最高蓄水位325.99m(1977年3月1口),平均超310m水位213天,超315m水位143天,超320m水位72天,超32加水位40天。由于非汛期蓄水位高,潼關(guān)高程非汛期年平均抬升0.2?0?5ni。1974年以來潼關(guān)以下河段累積淤積量變化見表1。可以看出,蓄清排渾運(yùn)用以來,潼關(guān)以下庫區(qū)淤積量仍不斷增加,累積淤積量已達(dá)2.5117億代,其屮黃淤26?41斷面累積淤積量0.
6、7003億譏1991年汛后主要淤積在黃淤26?41斷面之間,占該時期的106.9%。非汛期連續(xù)三個斷面間的最大淤積體(淤積重心)與非汛期平均運(yùn)用水位關(guān)系見圖1。作者簡介:馮普林(1966-),男,陜西戶縣人,高級工程師,中國水科院“西部之光”訪問學(xué)者,主要從事水文泥沙及河道分析研究工作。可以看出,非汛期平均運(yùn)用水位愈高,其淤積重心部位愈偏上,反Z則淤積重心部位偏下。500050O00?O50■O表1黃河潼關(guān)以下淤積體分布表單位:ioV甘段河段蓄清排渾運(yùn)用期1973.10?1991.101991.10?2001.10
7、1973.10?2001.10黃淤26?410.30660.39370.7003壩址?黃淤412.14330.36842.5117??■???;-???????????黃淤前面號414039383736353433323130292827262524222120191817151412118642111111111111111111111非汛期平均運(yùn)用水位m)/IV9876541111J1U333333120110100908070605040302010距壩里程(km)圖1非汛期淤積重心與運(yùn)用水位關(guān)系圖-1.00
8、-1.00-0.75-0.50-0.250.000.250.500.751.00圖2蓄清排渾運(yùn)用以來黃淤26?41沖淤體與潼關(guān)高程升降值關(guān)系圖圖2為潼關(guān)以下無富余挾沙能力河段累積淤積量與潼關(guān)高程變化關(guān)系。說明控制該河段累積淤積量的變化對潼關(guān)高程具有重要作用。1?2汛期運(yùn)用水位偏高,洪水的沖刷能力受到限制1974年以來,水庫汛期平均運(yùn)用水位介于300?305m