基于水沙數值模擬的某水庫典型洪水過程沖淤特性研究

劉富強, 張曉雷, 毛羽, 陳浩, 韓力球

(1.河南天池抽水蓄能有限公司,河南 南陽 473000; 2.華北水利水電大學,河南 鄭州 450045)

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基于水沙數值模擬的某水庫典型洪水過程沖淤特性研究

劉富強1, 張曉雷2, 毛羽1, 陳浩2, 韓力球2

(1.河南天池抽水蓄能有限公司,河南 南陽 473000; 2.華北水利水電大學,河南 鄭州 450045)

汛期洪水過程中的水沙運動規律及河床變形調整特點,對抽水蓄能電站下庫庫區防淤及電站安全運行十分重要。利用一維水沙數值模擬技術,開展了某抽水蓄能電站下庫典型洪水過程的河床變形研究。介紹了MIKE11水動力模塊的計算原理與泥沙輸移模塊的處理方法,構建了庫區模型。根據電站對庫水位周期性調節的要求,進行了模型參數調試與驗證。利用所建模型進行了20年一遇洪水過程的水沙數值模擬,給出了洪水中水力要素的變化、河床的沖淤發展及淤積的沿程分布。結果表明：庫區上游有沖有淤,泥沙淤積重心在攔河壩上游600～1 500 m的范圍內;庫區泥沙淤積總量約為18.6萬 t,排沙比約為11%。同時，研究表明可以通過優化電站運行方式提高水庫的排沙比。

下水庫;水沙模擬;淤積分布;洪水過程;排沙比

相對常規水電站，抽水蓄能電站水庫的庫容較小，且上、下水庫循環抽、放水運行，在河流泥沙含量較高的地區興建抽水蓄能電站，泥沙淤積將直接導致水庫庫容的損失和機電設備的磨蝕。由于抽水蓄能電站水庫的運行水位長期保持在正常蓄水位和死水位之間，若沒有合理的處置措施，泥沙極易淤積在正常蓄水位和死水位之間，占據水庫調節庫容，甚至淤積至電站進、出水口位置?！?br>