引水式開(kāi)發(fā)電站首部樞紐沖沙運(yùn)行方式數(shù)值模擬研究.pdf

1、庫(kù)區(qū)泥沙淤積問(wèn)題是引水式電站樞紐難以徹底解決的問(wèn)題,當(dāng)庫(kù)區(qū)淤積發(fā)展到壩前時(shí),將對(duì)電站引水防沙構(gòu)成威脅,進(jìn)而影響電站發(fā)電效益。這種問(wèn)題每個(gè)電站都存在,只是程度不同而已。以往處理該問(wèn)題主要采用“以防為主,以除為輔”的方式,本文通過(guò)研究庫(kù)區(qū)泥沙淤積規(guī)律,采用數(shù)值模擬技術(shù)找出合理的沖沙運(yùn)行方式達(dá)到主動(dòng)排沙的目的,將對(duì)樞紐防沙設(shè)計(jì)有著重要的指導(dǎo)作用和實(shí)踐意義。
　　 本文對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)引水防沙的發(fā)展及現(xiàn)狀進(jìn)行了評(píng)述,就該問(wèn)題有關(guān)的數(shù)值模擬研

2、究進(jìn)行了回顧。為滿足河道橫向沖淤變形計(jì)算的需要,及適用于長(zhǎng)歷時(shí)長(zhǎng)河段的河床變形計(jì)算,先求解一維水流得到沿程各斷面上的水力要素,再利用簡(jiǎn)化后的二維方程求解垂向平均流速和邊界切應(yīng)力在橫斷面上的分布,并將該結(jié)果用于河床縱、橫向沖淤計(jì)算,從而建立了準(zhǔn)二維泥沙數(shù)學(xué)模型。為了更好模擬山區(qū)河流有關(guān)水沙特性,分別求解懸移質(zhì)和推移質(zhì)分粒徑組泥沙方程,完成泥沙沖淤計(jì)算。還對(duì)過(guò)機(jī)泥沙問(wèn)題進(jìn)行了處理,通過(guò)模型給出斷面平均含沙量,然后根據(jù)斷面平均含沙量與絕對(duì)含沙

3、量的關(guān)系,確定各粒徑組過(guò)機(jī)問(wèn)題。
　　 利用決洛水電站47年設(shè)計(jì)水沙系列,對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算,計(jì)算結(jié)果與天然河道的基本不沖不淤情況相吻合。并對(duì)樞紐不同運(yùn)行方式下,未來(lái)47年的沖淤過(guò)程進(jìn)行了預(yù)測(cè)計(jì)算,得出不同運(yùn)行方式下取水口前淤積面高程隨年際變化過(guò)程、庫(kù)區(qū)泥沙沖淤形態(tài)和庫(kù)容曲線等計(jì)算成果,最終為樞紐確定了合理的沖沙運(yùn)行方式,并分析了過(guò)機(jī)泥沙問(wèn)題。分析表明:采用合理的沖沙運(yùn)行方式,滿足電站所需調(diào)節(jié)庫(kù)容,“以庫(kù)代池”方案可行,能做