水库泥沙冲淤分析计算
抽水蓄能电站初步设计阶段
水库泥沙冲淤分析计算大纲范本
水利水电勘测设计标准化信息网
1996年10月
抽水蓄能电站初步设计阶段
水库泥沙冲淤分析计算大纲
主编单位:
主编单位总工程师:
参编单位:
主要编写人员:
软件开发单位:
软件编写人员:
勘测设计研究院
1
年月
目次
1. 引言 (4)
2. 设计依据文件和规范 (4)
3. 基本资料 (4)
4. 水库泥沙冲淤计算 (6)
5. 专题研究 (9)
6. 应提供的设计成果 (9)
附件A (10)
附件B (11)
附件C (14)
1 前言
项目概况
抽水蓄能电站位于省县乡境内，总装机 MW。抽水蓄能电站由上水库、水道系统、厂房及下水库组成。水库泥沙冲淤分析计算
2 设计依据文件和规范
2.1 有关本工程(或专业)的文件
(1) 可行性研究报告;
(2) 可行性研究报告审批文件;
(3) 初步设计任务书和项目卷册任务书，以及其它专业对本专业的要求;
(4) 泥沙专题报告。
2.2 设计规范
(1) DL 5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程；
(2) SDJ 11-77 水利水电工程水利动能设计规范(试行);
(3) SDJ 214-83 水利水电工程水文计算规范(试行);
(4) SL 104-95 水利工程水利计算规范;
(5) 水库水文泥沙观测试行办法。
2.3 主要参考资料
(1) 水利水电工程泥沙设计规范(报批稿)[echidi1][1]；
(2) 《泥沙手册》(中国水利学会泥沙专业委员会主编)；
2
(3) 《水库泥沙》(陕西省水利科学研究所河渠研究室、清华大学水利工程系泥沙研究室合编)；
(4) 《河流泥沙工程学》(武汉水利电力学院)。
3 基本资料
3.1 水库概况
(1) 水库地形图，施测时间；
(2) 库区纵、横断面表，需要时给出横断面特征线；
(3) 水库水位容积、面积曲线图及表(包括总库容与干支流库容)。
表 1 水库水位容积、面积表
抽水蓄能电站装机容量 MW(共台)，一般每日发电 h( 点至点)；每日抽水 h( 点至点)。水泵最大扬程抽水流量 m3/s，最小扬程抽水流量 m3/s；水轮机额定水头发电流量 m3/s。
3.4.1 水库水位、库容特征值，见表2。
表 2 库水位、库容特征值
(1) 各设计频率洪水的坝前水位
表 3 各设计频率洪水的坝前水位
3
(2) 历年各径流调节时段平均(时段末)坝前水位和进出库流量
3.5 枢纽资料
(1) 抽水蓄能电站枢纽平面布置图；水库泥沙冲淤分析计算
(2) 工程枢纽布置(含排沙设施)图；
(3) 蓄能电站进/出水口布置图；
(4) 水库泄流曲线。
表 4 泄流能力汇总表单位：m3/s
4 水库泥沙冲淤计算
4.1 水库泥沙冲淤计算的任务与内容
4.1.1 水库泥沙冲淤计算任务
4.1.2 水库泥沙冲淤计算的主要内容
4.2 水库泥沙冲淤计算
4.2.1 水库运用方式
(1) 下水库运用方式
根据工程任务、综合利用要求、河流输沙特性及库区地形特点，经分析拟采用泥沙调度方式。
(2) 上水库及蓄能电站的运用方式水库泥沙冲淤分析计算
每日发电 h( 点至点)，每日抽水 h( 点至点)，上水库水位变幅 m。
4
5
4.2.2 计算方法
4.3 计算成果及成果分析 4.3.1
计算成果
4.3.2
计算成果分析
4.4.1 观测目的
4.4.2 测验项目
(1) 库区淤积测量、淤积泥沙颗粒分析和干密度测定。
4.4.3 测验方法
4.4.4 实施计划 4.4.4.1 断面布设
(1) 水库蓄水前应在库区布设横断面(含高程与平面控制)； (2) 断面布设原则与布设。
4.4.4.2 测验时间
(1) 库区淤积测验时间，一般每年施测一次，必要时增加测次。
(2) 蓄能电站进/
出水口处的含沙浓度分布和冲淤形态、泥沙过机含沙量和粒径，根据水库淤积与入库水沙情况，每年观测 次。 4.4.4.3 观测设备及其经费
4.4.4.4 观测人员与观测经费
4.5 确定保库防沙措施 4.
5.1 保库防沙设计
6
4.5.2 水库泄流规模拟定 4.5.3 电站防沙
5 专 题 研 究
6 应提供的设计成果
6.1 水库泥沙冲淤计算书 6.2 设计报告 6.2.1 设计报告 6.2.2 报告附表
(1) 年、月输沙量系列表；
(2) 淤积计算纵断面成果表(格式参看表C2)。 6.2.3 报告附图
(1) 泥沙颗粒级配曲线(包括悬移质与河床质)；水库泥沙冲淤分析计算 (2) 水库水位面积、容积曲线(包括天然与淤积后)； (3) 不同淤积年限的淤积纵断面图。
附件A 水库概况描述的基本格式
本附件给出了抽水蓄能电站几种典型水库概况描述的基本格式，设计人员可根据工程具体情况选择、调用。
A1 河道库概况
水库位于 河 游，开发任务是以 为主，兼顾 、 等综合利用要求。水库由 河和主要支流 、 、 等组成。水库为 型水库，正常蓄水位 m ，相应库容 万m 3，水面面积 km 2，水面宽 m
至 m ，库区长度 km ，河道纵比降 ?，为 河床。库区平面形态如图 所示。
A2 岸边库概况
水库位于 河岸的宽阔地块上，正常蓄水位 m ，相应库容 万m
3，水面面积 km 2，其引水设施一般由引水枢纽与渠道(或抽水站)组成，平面形态如图 所示。
A3 弯道库概况
水库位于 河的弯道上，正常蓄水位 m ，相应库容 万m 3，水面面积 km 2。其上坝址形成滞洪水库，最高滞洪水位 m ，水库长度 km ，平面形态如图 所示。 A4 台坪库概况
水库位于 山的台坪上，正常蓄水位 m ，相应库容 万m 3，水面面积 km 2，死水位 m ，相应库容 万m 3。水库平面形态如图 所示。
附件B 水文泥沙特性的描述
本附件给出了抽水蓄能电站几种典型水库水文泥沙特性描述的基本格式，设计人员可根据工程具体情况选择、调用。B1 河道库的入库与坝址水文泥沙特性
(1) 水文测站情况及入库水沙系列水库泥沙冲淤分析计算
(2) 干支流入库与坝址的流量、悬移质泥沙输沙量
B1 水文站
(3) 入库推移质沙量
(4) 泥沙颗粒特性
表 B3 水文站悬移质泥沙颗粒级配表
表B4 河河段河床质泥沙颗粒级配统计表
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绘制悬移质与河床质泥沙颗粒级配图。
(5) 悬移质矿物成分
表B5 河段悬移质各粒径组硬矿物含量表
(6) 泥沙的干密度水库泥沙冲淤分析计算
悬移质泥沙淤积物干密度采用 t/m3；推移质泥沙淤积物采用 t/m3；冲泻质泥沙淤积物采用 t/m3.
(7) 糙率
B2 岸边库(或弯道库)的入库水沙
岸边库(或弯道库)通常是引水式的，其入库水沙资料除执行B1条款外，还需统计河道大于某级含沙量出现的天数，见表B6。
表 B6 河水文站大于某级含沙量出现天数
B3 台坪库的入库水沙水库泥沙冲淤分析计算
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附件C 水 库 泥 沙 冲 淤 计 算
本附件给出了抽水蓄能电站几种典型水库泥沙冲淤计算的方法，建议的计算成果表述格式以及计算成果分析的建议，可根据工程具体情况选择、调用。
C1 抽水蓄能电站几种典型水库泥沙冲淤计算的方法 C1.1 河道库
以下例举有限差法：
(1) 基本方程 采用有限差法联解水流连续方程、挟沙水流运动方程和泥沙连续方程。其简化形式：
(C1) (C2)
式中：Dx ––––计算河段长度；
Dt ––––计算时段；水库泥沙冲淤分析计算
DZ ––––计算河段的平均河床冲淤厚度，正值为淤，负值为冲； 注：一般情况下，每一计算时段的冲淤厚度，以控制等于或 小于深的 较为合适。
G 1、G 2––––分别为进出口断面输沙率；
用于计算悬移质冲淤时，G=Q×S v ，其中S v 为悬移质含水 量；
用于计算悬移质冲淤时，G=B×g s ，其中g s 为推移质单宽 输沙率；
若悬移质和推移质要同时考虑时，则G=QS v +B×g
s ； B 、H ––––分别为计算河段的平均河宽和平均水深；
B 1、B 2、H 1、H 2––––分别为进出口断面上的平均河宽和平均水深。 联解式(C1)和式(C2)即可求得水库冲淤的发展过程。 表 C1 有 限 差 法 计 算 水 库 淤 积 过程 表
C1.2 岸边库
C2.1 河道库
(1) 水库泥沙淤积纵横断面成果表及水库泥沙冲淤过程纵断面图。
表 C2 水库不同年限淤积纵断面表
(2) 不同方案坝前淤积高程与蓄能电站进/出水口门前淤积高程表。水库泥沙冲淤分析计算
表 C3 坝前及蓄能电站进/出水口淤沙高程
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(3) 水库冲淤计算成果表
表 C4 抽水蓄能电站水库泥沙冲淤成果表
(4) 水库容积演变曲线图及水库泥沙淤积后库容变化表
表 C5 抽水蓄能电站水库泥沙淤积后库容变化表
C3 计算成果分析
C3.1 河道库
(1) 水库泥沙淤积对库容的影响；
(2) 阐明选择正常蓄水位、汛期限制水位、排沙水位、保证发电水位、死水位过程中，不同方案的泥沙淤积对工程效益、安全运行的影响，对上游或下游梯级的影响，对航运的影响。阐明方案比较结果，提出推荐方案；
(3) 阐明推荐的正常蓄水位、汛期限制水位、排沙水位、保证发电水位、死水位的冲淤计算成果；
(4) 分析水库泥沙淤积对坝前、蓄能电站进/出水口口门的影响，必要时，分析过机泥沙(包括含沙量与粒径)对电站(或上水库)的影响。C3.2 岸边库、弯道库、滞洪库、台坪库
水库泥沙冲淤分析计算
[1]一旦本标准正式发布，应移入2.2条。
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[echidi1]
水库泥沙冲淤分析计算
1 水库概况
万两河水利枢纽工程位于吉林省桦甸市红石镇境内, 水库坝址建在第二松花江上游左岸支流万两河上。万两河发源于桦甸市南乡龙岗山北侧, 流经桦甸市的王家店、治安屯等地, 流向由南向北, 于红石镇任家店东测汇入第二松花江。万两河属山区性河流, 流域地势南高北低, 水系发育较好, 河道坡度较陡, 高差大, 沿河两岸为岩石陡壁, 生长灌木杂草。流域植被较好, 河道稳定, 河底由砾石和卵石组成。
万两河水利枢纽建成后, 由于改变了天然河道的泥沙输移特性, 河流中一定量的泥沙将在水库淤积。为此要分析建库后泥沙淤积问题, 并提出相应措施, 使泥沙淤积其对工程的影响降到最低程度, 更好的发挥工程的正常效益。
2 水文特性
2.1 水库上游来沙
万两河水利枢纽坝址处无水文观测站, 年输沙量计算根据1984 年版《吉林省地表水资源》成果中多年平均悬移质输沙模数分区图查算。本地区悬移质侵蚀模数每年为50 t/ km2 a , 推移质输沙量占悬移质输沙量的15 % , 综合侵蚀模数为57.5t/ km2 a 。万两河水利枢纽坝址年输沙量成果表见表1.1 。
表1 万两河水利枢纽坝址年输沙量成果
万两河邻近流域的金沙河上有民立水文站,该站有1958 4/1988 年31 年泥沙观测资料, 且该流域与万两河所在流域植被等情况比较相似,可认为万两河泥沙的年内、年际变化情况与民立站类似, 所以本次以民立水文站为参证站, 分析万两河水利枢纽坝址的泥沙情况。民立站历年各月平均悬移质输沙量统计见表4.2 。
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表2 民立站输沙量年内分配表
通过民立站实测的多年平均输沙量年内分配表可以看出, 来沙量较少, 且泥
沙主要来自于汛期, 汛期占多年来沙量的89 % , 非汛期只占来沙量的11 %。
统计民立站1958 4/ 1988 年共计31 年输沙量资料, 民立站年最大输沙量为88.9 万t , 年最小输沙量为0.51 万t , 最大输沙量为最小输沙量的173.3 倍, 年最大输沙量为多年平均输沙量的6.75 倍。汛期月最大输沙量为61.6 万t , 月最小输沙量为1.4 万t , 汛期月最大输沙量为最小输沙量的44 倍。民立站水沙关系见表1.3 。
表3 民立站水沙关系表
从水沙关系表中可以看出, 基本上发生大水的月份, 来沙量也最大, 说明水
沙关系基本对应。
3 水库坝区泥沙淤积计算
万两河水利枢纽工程分两期修建, 对应不同的正常高水位。一期工程2015 年, 正常高水位为317.1m , 二期工程2020 年, 正常高水位为319.6m。本次对以上两种情况分别进行泥沙分析计算。
3.1 淤积程度判断
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本次设计采用库沙比指标Kt 的方法判别淤积程度。
式中: Kt 为库沙比; V 为正常高水位下的库容(m3 ) ; W S 为水库年入库沙
量的体积(m3 ) 。
表4
经计算, 万两河水利枢纽一期和二期的库沙比Kt 分别为1718 和2075 。当
Kt > 100 时, 泥沙淤积问题不严重。根据对民立站多年输沙量的分析, 泥沙主要来
自于汛期, 汛期输沙量占年输沙量的89 %。按万两河水利枢纽调度原则, 当来水小
于泄流能力时, 来多少放多少, 来水大于泄流能力时, 按泄流能力泄流。因此水库
在汛期的悬移质随着水库泄洪, 流到下游去, 只有部分悬移质和推移质在库内淤积, 所以初步判定泥沙对水库运行影响不大。
3.2 淤积形态判别
1) 由于万两河是一条少沙河流, 采用《泥沙设计手册》中的陈文彪、谢葆玲(适
用于少沙河流) 公式进行分析计算。
式中:为库水位变化程度, 表征水库运用方式; Δh 为水库历年平均坝前
水位变幅(m) h 为水库历年平均坝前水深(m) ;为表征入库水沙条件;为多年
平均年入库悬移质输沙量(104 m3 ) ;为多年平均年入库水量(104 m3 ) 。
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当φ> 0.04 为三角洲淤积; 当φ< 0.04 为带状淤积。
表5
经计算为φ小于0.04 , 属于带状淤积形态。
2) 采用罗敏逊公式计算:
43.8 ≥α> 5.3 为锥体淤积;
3.94 ≥α> 1.1为带状淤积;
1.75 ≥α> 0.777 为三角洲淤积。
式中: Ws 为水库多年平均入库沙量( t ) ; Δh 为水库历年平均坝前水位变幅(m) ; r0 为淤积物干容重( t/ m3 ) ; V 为正常高水位以下库容(m3 ) 。
表6
经计算, α 1 = 1.68 , α 2 = 1.78 。一期和二期的α取值结果符合带状淤积形态。
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用以上两种淤积形态判别方法判别后, 万两河水利枢纽建成后, 水库的泥沙
淤积形态初步分析确定属于带状淤积。
3.3 淤积量计算
根据1984 年版《吉林省地表水资源》成果中多年平均悬移质输沙模数分区图
查算。本地区悬移质侵蚀模数每年为50 t/ km2 , 推移质输沙量占悬移质输沙量的15 % , 综合侵蚀模数为57.5 t/ km2 。万两河水利枢纽多年平均入库沙量为7 705t , 其中悬移质为6 700t , 推移质为1 005t 。
本次水库淤积量计算采用清华大学水利系和西北水利科学研究所方法, 即多
年平均库容淤损率方法计算。
其中K、m 值按下列条件选取:
① > 0.5 , 或无底孔情况, K = m = 1 ;
②0.5 > > 0.08 , K = 1.04/ 0.6 及m =1.04/0.95 (内插取值) ;
③= 0.08 左右, K = 0.6 , m = 0.95 ;
④0.08 > > 0.03 , K = 0.6 4/0.4 及m =0.95 4/0.90 (内插取值) ;
⑤< 0.03 , K = 0.4 , m = 0.9 。
蓄水年后的总淤积量
式中: αν为多年平均库容淤损率( %) ; R 为多年平均入库沙量(m3 ) ; V 正
为正常高水位以下库容(m3 ) ; V 总为总库容(m3 ) ; ΔWS 为多年平均淤积量(m3 ) ; Wλ为多年平均入库径流量(m) 。
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本次淤积泥沙的稳定干容重为1.3t/ m3 。经计算, 50 年的淤积量为25.92 ×104 m3。
表7 单位:
104
3.4 坝前淤积高程计算
通过以上对万两河的泥沙分析与计算, 万两河泥沙淤积初步判断属于带状淤
积形态, 但随着水库的运行, 一些库区流域特性的改变, 水库淤积形态也在发生变化, 并逐渐过渡到水库淤积平衡后的锥体淤积。本次设计从工程安全方面考虑, 仍采用可研阶段的方法, 假定水库中泥沙淤积呈水平状增长。所以本次设计将50 年的淤积量淤积至坝前。经计算, 一期工程, 坝前淤积高程为293.3 , 二期工程, 坝前淤积高程为293.5m。
4 水库淤积的影响
万两河水利枢纽建成蓄水后, 将形成4.5km的库区, 由于水库的作用改变了水沙的特性, 使泥沙在库中淤积。当正常高水位为317.1m时, 每年的淤积量只占正常高水位下库容的0.048 % , 设计50 年后的泥沙淤积体积占死库容的31.2 % , 占正常高水位以下库容的2.55 %。当正常高水位为319.6m时, 每年的淤积量只占正常高水位下库容的0.046 5 % , 设计50 年后的泥沙淤积体积占死库容的34.4 % , 占正常高水位以下库容的2.33 %。
5 防治泥沙、淤积的措施
5.1 加强水土保持
水土保持是防治水库淤积的根本途径, 它既能保土保水, 又可起到减沙、阻沙的作用, 从根本上解决水库淤积问题。
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5.2 合理调度、排沙
5.2.1 泄洪排沙, 蓄清排浑
根据水库的具体情况, 河流的水量及沙量高度集中于汛期的特点, 充分利用
汛期大洪水能携带大量泥沙自然传吐的性能, 洪水一到就及时开启闸门放水, 以达
到排沙清淤的效果, 将大部分泥沙排出库外, 实行蓄清排浑运用。
5.2.2 异重流排沙
在水库蓄水情况下, 当供水挟带大量的泥沙入库时, 由于清水与浑水的比重
不同, 二者基本不相混掺, 而是浑水潜入清水底部并沿库底向坝前运行, 此时及时
打开底孔的闸门, 将浑水排出库外, 可减少水库淤积量。
5.2.3 人工排沙
在水库泄空期间, 人工将主槽两侧的淤泥推向主槽, 或将水流导入在滩地上
预先挖好的新主槽内, 依靠清水、基流或洪水冲刷作用, 将泥沙排出库外。
5.2.4 合理调度
结合发电合理的调度运用, 增大排沙效果。
6 结语
影响水库泥沙淤积的因素可分为自然因素和人类活动影响因素两方面, 自然
因素是水库泥沙淤积发生、发展的潜在条件, 人类活动是水库泥沙淤积发生和发展
的主导因素, 人类活动可以通过改变某些自然因素来改变侵蚀力和抗蚀力大小的对
比关系, 得到水库泥沙淤积加剧或者减小两种截然不同的结果。
必须在流域内加大力度进行水土保持工作,尊重自然规律, 切实治理水土流失, 恢复良好生态, 使之形成新的良性的水沙循环。由此可见,在水库设计和管理运用时, 研究如何用水库操作减轻泥沙淤积是一个重要的课题, 需要在今后的设计实践中不
断探索、总结和完善。
[作者简介] 焦恩东(1966 - ) 男, 吉林省敦化市人, 大学毕业, 助理工程师, 现从事水利工程设计工作。
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金沙江白鹤滩水电站水库泥沙淤积计算分析
蔺秋生万建蓉黄莉
（长江科学院，湖北武汉 430010）
摘要：白鹤滩水电站是金沙江下游四个梯级电站中的第二级，上接乌东德梯级，下游为溪洛渡梯级和向家坝梯级，是我国实施“西电东送”战略部署的重点骨干工程。本文根据不平衡输沙原理，通过建立一维全工程建成后水库泥沙淤积情况，分析电站建成后不同时期库区泥沙淤积量、淤积分布、坝前淤积高程及出库沙量等。
计算分析结果表明：（1）水库运用至100年末，泥沙总淤积量37.17亿m3，其中悬移质泥沙35.99亿m3，推移质泥沙1.182亿m3，防洪库容保留94.4％，调节库容保留90.4％；（2）水库运用至100年末，泥沙淤积部位主要在库区中段，库尾和坝前淤积较少，干流库区淤积以三角洲淤积形态为主；（3）由于水库库容较大（正常蓄水位以下库容为185.32亿m3），泥沙淤积并不严重，至水库运用100年末，坝前平均淤仍低于电站进水口底板高程728.0m，对电站进水影响不大；（4）水库运用1～100年内，拦蓄了大量悬移质泥沙和全部的推移质泥沙，极大地减少了进入下游河道的泥沙量，水库排沙比在43.07％～44.80％，悬移g/m3。
关键词：金沙江;白鹤滩水电站;水库淤积;数学模型
1 概况
金沙江是长江的上游河段，上起青海省玉树县直门达，下至四川省宜宾市，全长3464km。白鹤滩水电站是金沙江下游四个梯级电站中的第二级，上接乌东德梯级，下游为溪洛渡梯级和向家坝梯级，工程以发电合效益，是我国实施“西电东送”战略部署的重点骨干工程（见图1）。
白鹤滩水电站坝址位于金沙江下游四川省宁南县和云南省巧家县境内，控制流域面积43.03万km2，占金沙江流域面积的91％，多年平均流量4110m3/s，多年平均径流量1297亿m3（统计年份1958～2000年）常蓄水位825m（黄海高程基准，下同）时，水库长约190km，水面宽200～400m，总库容185.32亿m3。库区内主要入汇支流有黑水河、普渡河、小江及以礼河。
白鹤滩坝址多年平均含沙量1.46kg/m3，多年平均悬移质年输沙量1.853亿t，推移质输沙量202万t，输沙量约占屏山站的75.0%，约占长江寸滩站的40.5%，约占宜昌站35.3%，控制金沙江产沙区的大部分库径流量占全年的63.7%，汛期平均输沙量占全年的89.17%，汛期月平均含沙量为1.66～2.41kg/m3，因此，汛期流量大、含沙量大、输沙量集中是入库水沙的主要特点。
本文根据不平衡输沙原理，通过建立一维全沙河床冲淤数学模型，计算分析工程建成后水库
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泥沙淤积情况，分析电站建成后不同时期库区泥沙淤积量、淤积分布、坝前淤积高程及出库沙量等。由于白鹤滩库区位于长江金沙江重点产沙区，本次研究工作对于水库的长期使用问题研究及相关工程设计工
2 数学模型
数模计算采用长江科学院自主开发的水库泥沙冲淤数学模型软件“HELIU-2”，模型采用的基本方程经简化后如下：
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三、水文计算 （一）径流计算 1、多年平均径流量计算 本流域无实测流量资料，但有常系列降水资料，经查《延安地区实用水文手册》得，多年平均径流深y=100毫米，已知F=55.4，则多年平均径流量W=1000×y×F=1000×100×55.4=554万方。 2、设计年径流量计算 从《延安地区实用水文手册》查出流域内多年平均径流深为100毫米，变差系数C=0.56，采用C=3C计算出不同，sVV频率的设计年径流量： 不同频率年径流量一览表 (二)设计洪水 1、洪峰流量计算 经实地勘查，该流域属黄土林区。
①汇水面积相关法 N=3.58 N=0.74 F=55.4 F=KQ K NN50． 0.74 55.4 =3.58×3 =69.84（m/s） N =6.32 N=0.74. F=55.4 K=KFQ NN5000.74× 55.4 =6.323 =123.29（m/s） ②综合参数法 a.设计点、面暴雨推算 公寨沟流域面积F=55.4平方公里，小于100平方公里，故设计历时取6小时，由《延安地区实用水文手册》附图6-3至6-10分别查出该流域几何中心处各历时点雨量统计参数，见表一。 表一 按表一的参数，以Cs=3.5Cv查皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数Kp，求的50年一遇，500年一遇20分钟、1小时、3小时、6小时的点雨量Htp=KpHt列入表二、第5、7栏，由《延安实用
水文手册》表6-2，查得线型拟合参数a、b填入表二2、b 栏，41+aF）计算点面系数填入表二第=1/3栏，应用式α（ 8、栏。6 Ht=Ht计算各历时的面雨量α×列入表二面年一遇设计点、面雨量计算表：500、50． 表二 ηγαβ QΗ=CNFΨ３Ν502=0.33 =F/LΨC=0.24 N=50 F=55.4 =0.41
关于工程泥沙情况的报告 泥沙问题是**工程的关键技术问题之一，直接关系到**水库寿命和工程综合效益发挥，也是**水库“安全、健康、高效”运行的必要条件。从**工程论证开始，中央就高度重视**工程泥沙问题，**建委和**办各届领导同志，也都非常关心泥沙工作的开展情况。为全面了解**工程泥沙冲淤变化，分析泥沙方面存在的问题，提出泥沙工作下一步的意见，6月12日，陈飞副主任在国际泥沙研究培训中心主持召开**工程泥沙工作座谈会。交通运输部长江航道局，长江委设计院、水文局，重庆市港航局、移民局和**集团公司枢纽局相关负责同志，泥沙专家组部分专家，我办规划司、装备司、水库司负责同志参加会议。现将会议情况和泥沙问题有关情况汇报如下： 一、**工程蓄水后泥沙冲淤基本情况及分析 根据长江**委员会《**工程试验性蓄水（2008年至2012年）阶段性总结报告》、《2013年度**水库进出库水沙特性、水库淤积及坝下游河道冲刷分析》提供的数据，**工程蓄水后泥沙冲淤基本情况如下： （一）水库上游来水来沙 2003年—2013年，**水库年均入库水、沙量分别为亿吨；论证阶段采用1961年—1970年水沙系列，年均入库水、沙量分别为吨；蓄水以来入库水、沙量分别为论证阶段的87%和36%。2008年―2013年试验性蓄水期间，年均入库水、沙量分别为吨，分别为论证阶段采
用值的%和%。 20世纪90年代以来，**上游来水量略有减少，来沙呈持续减小态势。来沙减少的主要原因：一是上游大型水库群的建设运行拦截了大量的泥沙；二是上游水土保持工作的开展减少了入库泥沙量；三是上游河道采砂的影响。有专家分析认为，若按照1991年―2000年新的水沙系列测算，**水库达到冲淤平衡的时间将由论证阶段的100年延长到300年，届时仍将保持86%的有效库容。同时，也要看到，上游来沙减少趋势存在不确定性，例如：上游**工程拦沙会随着水库泥沙淤积而减弱；“5?12”汶川地震后，岷江流域形成大量松散堆积体，也可能成为新的泥沙来源，如遇极端气象或地质灾害，将产生大量泥沙进入**水库。 （二）水库泥沙淤积 2003年—2013年，**水库入库泥沙总量为亿吨，出库亿吨，水库泥沙淤积总量吨；水库年平均淤积量亿吨，平均排沙比（出库泥沙占入库泥沙的比例）％。试验性蓄水6年间，水库淤积泥沙亿吨，年均淤积泥沙亿吨，排沙比为%。论证阶段预测水库年均淤积量为亿吨，前10年平均排沙比为33％，且排沙比随着水库运行时间延长而增大。2003年蓄水以来，水库泥沙年均淤积量仅为原论证预测值的42%左右，但排沙比相对预测值明显偏低。 从淤积高程看，绝大部分来沙淤积在水库高程以下，高程以上河床淤积泥沙，主要集中在奉节至大坝段。从淤积河段看，水库泥沙主要淤积在涪陵以下常年回水区，变动回水区（145m水位回水末端至
水文水利计算课程设计 第一章概况 一、基本情况 某河是渭河南岸较大的一级支流，发源于秦岭北麓太白山区，流域面积，干流全长，河道比降1/60～1/70。流域内林木茂盛，植被良好，水流清澈，水质优良。该河干流上有一水文站，控制流域面积686 km2。 拟在该河干流上修建一水库，其坝址位于水文站上游公里处，控制流域面积673km2。该水库将承担着下游和渭河的防洪任务，下游的防洪标准为20年一遇洪水，水库设计标准为100年一遇洪水，校核标准为1000年一遇洪水。该水库建成后将承担本地区37万亩的农业用水任务和临近城市的供水任务，农业用水的保证率为75%，城市供水的保证率为95%。 二、基本资料 1、径流 水文站有实测的1951～2000年逐月径流资料。（见附表1-1） 2、洪水 水文站有实测的1950～2000年洪水资料，经整理摘录的逐年洪峰流量（见附表1-2），同时调查到该水文站在1890和1930年曾经发生过两次大洪水，其洪峰流量资料（见表附1-2）。并计算出了不同频率洪量（见附表1-3）和典型洪水过程（见附表1-4）。 3、农业用水 根据该灌区的作物组成和灌溉制度，分析计算的灌区不同频率灌溉需水量见表12。 4、城市用水
城市供水每年按亿m3计，年内采用均匀供水。 5、水库特性 水库库容曲线（见图1-1）。水库死水位为，泄洪设施为开敞式无闸溢洪道，断面为矩形，宽度为30米。根据本地区气象资料和地质资料，水库月蒸发量和渗漏量分别按当月水库蓄水量的2%和%计。 图1-1 水库水位～库容系曲线关 水库在汛期输水洞按其输水能力泄洪，输水洞进口高程为722m，内径为4m， 设计流量为70m3/s。 第二章水库的入库径流特征分析 一、水文资料审查 1、资料的可靠性审查。 因为各种数据资料均摘自《水文年鉴》，故可靠性较高。 2、资料的一致性审查
水库泥沙冲淤分析计算 抽水蓄能电站初步设计阶段 水库泥沙冲淤分析计算大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1996年10月 抽水蓄能电站初步设计阶段 水库泥沙冲淤分析计算大纲 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 1
年月 目次 1. 引言 (4) 2. 设计依据文件和规范 (4) 3. 基本资料 (4) 4. 水库泥沙冲淤计算 (6) 5. 专题研究 (9) 6. 应提供的设计成果 (9) 附件A (10) 附件B (11) 附件C (14) 1 前言 项目概况 抽水蓄能电站位于省县乡境内，总装机 MW。抽水蓄能电站由上水库、水道系统、厂房及下水库组成。水库泥沙冲淤分析计算 2 设计依据文件和规范 2.1 有关本工程(或专业)的文件 (1) 可行性研究报告; (2) 可行性研究报告审批文件; (3) 初步设计任务书和项目卷册任务书，以及其它专业对本专业的要求; (4) 泥沙专题报告。 2.2 设计规范 (1) DL 5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程； (2) SDJ 11-77 水利水电工程水利动能设计规范(试行); (3) SDJ 214-83 水利水电工程水文计算规范(试行); (4) SL 104-95 水利工程水利计算规范; (5) 水库水文泥沙观测试行办法。 2.3 主要参考资料 (1) 水利水电工程泥沙设计规范(报批稿)[echidi1][1]； (2) 《泥沙手册》(中国水利学会泥沙专业委员会主编)； 2
(3) 《水库泥沙》(陕西省水利科学研究所河渠研究室、清华大学水利工程系泥沙研究室合编)； (4) 《河流泥沙工程学》(武汉水利电力学院)。 3 基本资料 3.1 水库概况 (1) 水库地形图，施测时间； (2) 库区纵、横断面表，需要时给出横断面特征线； (3) 水库水位容积、面积曲线图及表(包括总库容与干支流库容)。 表 1 水库水位容积、面积表 抽水蓄能电站装机容量 MW(共台)，一般每日发电 h( 点至点)；每日抽水 h( 点至点)。水泵最大扬程抽水流量 m3/s，最小扬程抽水流量 m3/s；水轮机额定水头发电流量 m3/s。 3.4.1 水库水位、库容特征值，见表2。 表 2 库水位、库容特征值 (1) 各设计频率洪水的坝前水位 表 3 各设计频率洪水的坝前水位 3
2水文 2.1流域概况 ××水库位于××西南方向，坝址高程1760m，径流面积0.78km2，主河长1.6km，平均坡降为88‰，流域平均高程1880m，径流量条形状。 ××水库属珠江水系西洋江流域源头支流，地处珠江流域与红河流域的分水岭上。河流自北向南，在坝址下游500m向西转，进入溶洞，流入其龙得河，又通过地下暗河进入头河，汇入西洋江，流域水系分布详见《××水库水系图》。 ××水库流域地处中低山区，森林种类较多，主要分布有灌木、杂草、杉木等植物，目前，森林林植被完好，覆盖率在80%以上，径流内有少量的泉点出露，来水主要靠地表径流。 2.2气象特性 西洋江流域属中亚热带高原季风气候区。夏季受东南太平洋和孟加拉湾暖湿气流影响，5～10间湿热多雨，水量充沛，其降水量占年降水量的85%左右，此期间又多集中在6—8月，占全年降水量的50%左右。冬季，受周围山脉作屏障作用，阻滞北方冷空气的入侵，使本流域干燥，凉爽少雨（11—4月），据××县象站资料统计，多年平均降水量为1046.00mm，蒸发量（d=20m）为1637.6mm，多年平均气温为16.7℃，极高最高气温为36.7℃，最低为-5.5℃。多年无霜期为306天，雨季相对湿率82%，绝对浊率19.9hp a，旱季相对湿度76%，绝对湿度10.8hp a。以上结果表明，流域具有气候温和，降 -1-
水量年际变化小，年内分配均匀，集中程度高，干湿分明的特点。该气候特点决定了径流由降水补给，径流与降水规律一致。 2.3年径流分析 拟建的××水库坝址附近属无测水文气象资料地区，水库设计年径流量根据其地理位置及气候成固相似性的特点，采用查径流深等直线图和移用西洋街（二）站径流模数两种方法分析，再作综合论证后取值。 2.3.1移西洋街（二）站径流模数法 西洋街（二）站属国家基本水文站，观测内客有水位、流量、降水、蒸发，观制面积2473km2。该站有1964—2001年的流量统计系列，且该系列已具有一定的代表性，统计年限满足规范要求，用适线法将该径流系列进行频率计算，矩法初估参数，取倍比系数C5=2.5C V，计算结果如表2-1 -2-
浅谈水库泥沙淤积计算方法在工程中的应用 摘要：某水电站为旬河梯级开发中的一级，该工程为小型水电站工程，水库回 水与上游水电站尾水衔接，二级公路沿库区右岸通过。计算水库泥沙淤积和回水 高度，确定库区淹没范围，是主要设计内容，因此泥沙淤积计算是该电站设计的 重点之一。本次对水库淤积的纵、横剖面形态进行了计算，并采用美国陆军兵团 水面线计算软件HEC-RAS推算了水库回水曲线。 关键词：泥沙淤积平衡比降水电站应用 一、工程概况 本工程水库正常蓄水位331.00m，总库容436.9万m3，电站装机容量 9000kW，多年平均发电量2293万kWh。大坝坝顶总长度124.50m，坝顶高程335.10m，最大坝高30.60m。溢流坝段长64.50m，布置在主河床，堰高16.50m；左岸挡水坝长11.00m，坝高16.60m；右岸厂房坝段长49.00m，布置在主河床右侧，其中机组段长29.00cm，安装间段长12.00m。水库采取“蓄清排浑”的运行方式，即当汛期入库流量大于分界流量182m3/s，小于造床流量729 m3/s时，水库 降低至排沙水位329.00m运行，多余水量通过泄水闸门控制泄流。水电站库区为 山区型河道，多为“U”型，两岸大部分为岩质岸坡，库区河段天然平均比降 J0=1.8‰。河谷宽窄相间，库面平均宽度88m，回水长度4.1km。水库悬移质多 年平均输沙量111万t，推移质按悬移质的20%估算，为22.2万t，共计输沙量133.2万t。 二、水库泥沙冲淤分析及计算 1. 水库泥沙淤积形态判别 水库泥沙淤积形态判别采用《泥沙计算手册》中清华大学水利系及西北水利 科学研究院公式： α= V / WS / J0 式中：α—判别系数；V—水库正常蓄水位331.0m以下的库容（万m3），V= 265；WS—多年平均输沙量（万m3），WS =133.2；J0—水库库区原河床平均比降（?），J0=18.0。 计算得α=0.11<2.2，库区纵向淤积形态为锥体淤积。水库库容很小，水库在很短时间即可 达到淤积平衡状态，泥沙淤积厚度自上而下沿程递减至坝前，淤积面比降近乎一个比降，一 次洪水的淤积就可能达到坝前。 2.水库淤积形态计算 2.1纵向形态计算 天然河道比降是水沙过程和和床之间的长期作用的结果，而建库后的平衡比降只是在造 床水沙条件改变之后，同是两者相互作用的产物，因此本工程采用倍比法计算水库平衡比降。考虑本工程取水枢纽布置形式为闸坝式，侵蚀基准面抬高值较小，确定水库淤积平衡比降为 原河道比降的0.8倍。原河道河床比降为i0=1.8‰，淤积平衡比降为i=1.44‰。根据水库统计 资料，水库滩地淤积纵剖面比降与原河槽比降的关系为1:10，即滩地淤积纵剖面比降i滩 =0.18‰。 2.2.横向淤积形态计算 从造床流量相当于平滩(河漫滩)流量这个概念出发，按照《泥沙设计手册》中钱意颖公式 计算确定造床流量。 式中：—汛期平均流量，取 =84.5 m3/s（取主汛期7~9月）。 计算得Q造=729 m3/s。根据水文资料分析，水库坝址处2年一遇洪峰流量为870 m3/s， 多年平均洪峰流量为1250 m3/s。根据上述计算及经验，造床流量采用钱意颖公式计算结果。
长江泥沙冲淤变化对口门航道的影响及治理杜晓啸 发表时间：2018-05-21T15:19:54.300Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：杜晓啸[导读] 摘要：随着我国对长江的有效利用，其为我国创造良好经济效益与社会效益的同时，长江泥沙冲淤也对航道和口门的使用造成一定的不利影响。 江苏省泰州市高港区引江河管理处 225300 摘要：随着我国对长江的有效利用，其为我国创造良好经济效益与社会效益的同时，长江泥沙冲淤也对航道和口门的使用造成一定的不利影响。本文以长江泥沙冲淤当中的水流模型和泥沙冲淤模型构建入手进行分析，并对该模型进行试验分析，使其满足实际情况，该模型的构建对我国长江泥沙治理有着很好的借鉴作用。之后对造成长江泥沙淤积主要原因进行分析，并对泥沙冲淤变化能够对口门和航道的 影响进行分析，最后提出治理长江沙淤积的主要措施，以期对我国相关工作人员有所参考作用与借鉴价值。前言：随着我国大坝的建成并投入使用，已然成为长江流域主要的防洪工程。工程的建成不但对我国区内的航道条件做出有效的改善，同时对我国经济发展也有着非常重要的作用。但是随着长江水库的建成，泥沙淤积情况也愈发的严重，对航道与口门的使用均造成一定的不利影响。随着我国水利工程的不断建设，对泥沙冲淤进行深入的研究，对今后的相关建设与使用有着极高的参考价值。 一、模型构建及试验 （一）数学模型构建 1.水流模型构建 长江一般蜿蜒曲折，要想对计算域边界存在的起伏变化大的问题加以克服，一般采取贴体正交曲线坐标系加以计算。利用Willemse求解的正交曲线坐标进行方程转换： （三）试验结果 本试验对底坡分别为0.50%和0.75%两种情况下的水面线加以测量，测量结果显示水面线相对平缓，和水库水面线基本相同，所以，试验工况设置符合要求。 二、泥沙淤积对口门与航道的影响
FCD 12030 FCD 抽水蓄能电站初步设计阶段 水库泥沙冲淤分析计算大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1996年10月 1 水库泥沙冲淤分析计算大纲 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 年月 2 目次 1. 引言 ..................................................... 4 2. 设计依据文件和规 范 ......................................... 4 3. 基本资料 ................................................... 4 4. 水库泥沙冲淤计算 ............................................. 6 5. 专题研究 ..................................................... 9 6. 应提供的设计成果 ............................................. 9 附件 A ......................................................... 10 附件B . (11) 附件C (14) 3 1 前言
项目概况 抽水蓄能电站位于县乡境内，总装机。抽水蓄能电站由上水库、水道系统、厂房及下水库组成。 2 设计依据文件和规范 2.1 有关本工程(或专业的文件 (1 可行性研究报告; (2 可行性研究报告审批文件; (3 初步设计任务书和项目卷册任务书，以及其它专业对本专业的要求; (4 泥沙专题报告。 2.2 设计规范 (1 DL 5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程； (2 SDJ 11-77 水利水电工程水利动能设计规范(试行; (3 SDJ 214-83 水利水电工程水文计算规范(试行; (4 SL 104-95 水利工程水利计算规范; (5 水库水文泥沙观测试行办法。 2.3 主要参考资料 (1 水利水电工程泥沙设计规范(报批稿 1； (2 《泥沙手册》(中国水利学会泥沙专业委员会主编； (3 《水库泥沙》(陕西省水利科学研究所河渠研究室、清华大学水利工程系泥沙研究室合编；
水库泥沙淤积研究综述 (邓山2008150122 三峡大学) 摘要: 由于我国有许多河流是含沙量高、输沙量大的多泥沙河流, 水库泥沙淤积问题异常严重。所以对水库泥沙淤积的研究具有重要的现实意义。前人对水库泥沙淤积问题做了大量研究探讨，本文对我国水库泥沙淤积研究的状况和成果进行了全面的综述。内容包括、水库泥沙淤积的形态、入库水沙条件变化引起的问题、水库变动回水区泥沙问题研究三个方面。 关键词：水库；泥沙；淤积；回水区 1 引言 水库泥沙淤积主要是河水挟带的泥沙在水库回水末端至拦河建筑物之间库区的堆积。拦河筑坝后抬高了水位, 形成了在建筑物前近似水平、而在上游末端与天然河流原水面线相切的水面曲线。水流进入库区后, 由于水深沿流程增加, 水面坡度和流速沿流程减小, 因而水流挟沙能力沿流程降低, 出现泥沙淤积。水库淤积是水库设计和管理中的一个难题。在河道上兴建水库会改变河流的水流条件和泥沙运动状态, 使泥沙在水库库区内淤积, 从而降低水库的使用效益, 甚至导致水库失效报废, 所以, 对水库泥沙淤积问题的研究就显得尤为重要。 2 水库淤积观测和资料分析 水库淤积的观测和资料收集是水库淤积研究的基础。我国最早开展的系统性泥沙淤积观测是对20 世纪50 年代建成的永定河官厅水库、60 年代初建成的黄河三门峡水库和汉江丹江口水库的泥沙观测, 从中积累了大量的资料。从60 年代开始, 水利部科技司针对黄河流域和北方多沙河流的水库淤积, 选择了官厅、三门峡等12 座大型水库作为重点淤积观测的水库, 并建立了“黄河泥沙研究协调小组”, 组织了攻关研究和成果交流。后来又将其扩展到包括南方水库在内的20 个大型水库, 其成果见表1 。以这20个水库为骨干, 我国已有一支数量较大的水库淤积观测队伍, 收集了大量第一手资料。不论从收集资料的数量、内容、深度和可靠性看, 在世界上都是首屈一指的。
小浪底水库的泥沙问题(一) 摘要：通过分析小浪底水库泥沙观测手段及观测成果，结合水库这几年的调度运用情况，文中就水库泥沙淤积的观测方法、泥沙淤积层的确定、排沙洞运用、淤积量比较以及泥沙淤积形态共5个方面的问题进行了分析和探讨 关键词：泥沙泥沙淤积层泥浆层小浪底水库 1前言黄河是一条举世瞩目的多沙河流，小浪底水库承接来自黄河三门峡及小浪底库区的全部来沙量，泥沙淤积将是水库运用面临的突出问题之一。加强对水库水文泥沙测验及泥沙调度运用，控制库区泥沙冲淤变化，关系到小浪底水库的使用寿命及社会与经济效益发挥，因此，小浪底水库的泥沙问题备受国内外水利专家的关注。小浪底库区泥沙淤积测验常设断面174个，其中干流布设56个，左岸21条支流布设65个，右岸19条支流布设53个。根据设计要求，干流上的断面在高程275m以上左、右岸埋设端点桩、控制桩各1个，在高程250m以下各埋设地形桩1个；支流上部分较窄断面，左、右岸埋设端点桩、控制桩各1个，而地形桩则视具体情况酌情埋设，同时，为找桩定线的方便，在端点桩附近加埋了指示桩。小浪底水库蓄水至275m时，形成东西长130km，南北宽300～3000m的狭长水域，断面法实测总库容为126.5亿m3，其中，支流库容占总库容的41.1%。通过近几年的泥沙淤积观测，结合枢纽近几年来的调度运用情况，这里对小浪底水库的泥沙问题进行了初步的分析与探讨。2水库泥沙运用的设计原则按小浪底
水库泥沙运用的设计思想，小浪底水库泥沙运用应遵循的主要原则是：（1）拦粗排细，且初期以拦沙运用为主。（2）采用蓄清排浑运用方式，利用水库75.5亿m3的拦沙库容和10.5亿m3的调水调沙库容，在50年运用期内相当于约25年内下游河床不再抬升。 3蓄水四年来水库泥沙冲淤情况通过对下闸蓄水4年来水库泥沙淤积观测资料的整编，我们得到：（1）蓄水后第一年即2000年，水库入库沙量3.61亿t，出库沙量0.042亿t，排沙比仅为1.2%。 （2）蓄水后第二年即2001年，水库入库沙量2.94亿t，出库沙量0.29亿t，排沙比为9.9%。 （3）蓄水后第三年即2002年，水库入库沙量2.71亿t，出库沙量0.634亿t，排沙比为23.4%。 （4）蓄水后第四年即2003年，水库入库沙量7.10亿t，出库沙量1.07亿t，排沙比为15.1%。在泥沙淤积形态方面，从2003年12月的观测结果看，回水末端的淤积三角洲其顶点位置大约在距坝74.5km处，较汛前的顶点上延了26.8km，其顶点高程为244.9m。洲面段在距坝74.5km~113.1km之间，前坡段延伸到距坝49.6km，形成了一个长达63.5km的淤积三角洲。洲面段和前坡段的比降分别为0.28‰和1.43‰。通过计算，该三角洲泥沙淤积量为3.23亿m3，占2003年水库干流淤积量的93.3%。在淤积泥沙的颗粒组成上，测验范围内淤积泥沙的粒径普遍较细，d50一般在0.004~0.016m之间，属于粉沙类。2003年汛后观测结果显示，在距坝40.9km以下，淤积泥沙其d50在0.004~0.008mm
第一章绪论 1水文水利计算分哪几个阶段？任务都是什么？ 答：规划设计阶段水文水利计算的主要任务是合理地确定工程措施的规模。 施工阶段的任务是将规划设计好的建筑物建成，将各项非工程措施付诸实施 管理运用阶段的任务是充分发挥已成水利措施的作用。 2我国水资源特点？ 答：一）水资源总量多，但人均、亩均占有量少（二）水资源地区分布不均匀，水土资源配 置不均衡（三）水资源年际、年内变化大，水旱灾害频繁四）水土流失和泥沙淤积严重（五）天然水质好，但人为污染严重 3 水文计算与水文预报的区别于联系? 答：水文分析与计算和水文预报都是解决预报性质的任务。 （1）预见期不同，水文计算要求预估未来几十年甚至几百年内的情况，水文预报只能预报 几天或一个月内的未来情况。（ 2）采用方法不同，水文计算主要采用探讨统计规律性的统计 方法，水文预报采用探讨动态规律性的方法。 4 水文分析与计算必须研究的问题？ 答：（ 1）决定各种水文特征值的数量大小。（2）确定该特征值在时间上的分配过程。（ 3）确定该特征值在空间上的分布方式。（ 4）估算人类活动对水文过程及环境的影响。 次重点：广义上讲，水文水利计算学科的基本任务就是分析研究水文规律，为充分开发利用水资源、治理水旱灾害和保护水环境工作提供科学的依据。 第二章水文循环及径流形成 1 水循环种类：大循环、小循环 次重点定义：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程，称为水循环或水分循环。 2 水量平衡定义，地球上任意区域在一定时段内，进入的水量与输出的水量之差 等于该区域内的蓄水变化量，这一关系叫做水量平衡。 3若以地球陆地作为研究对象，其水量平衡方程式为 多年平均情况下的水量平衡方程式若以地球海洋作为研究 对象，其水量平衡方程式为多年平均全球水量平衡方程式 流域水量平衡的一般方程式如下：若流域为闭合流域， 则流域多年平均 p=E+R 4 干流、支流和流域内的湖泊、沼泽彼此连接成一个庞大的系统，称为水系。 5 河流一般分为河源、上游、中游、下游及河口五段。
黄河口泥沙冲淤演化探讨 【摘要】近年来，随着黄河河道的频繁波动以及来水来沙变化，黄河三角洲地区海底地形地貌也发生了很大的变化，部分岸段出现了不同程度的侵蚀后退，给海岸防护带来很大挑战。本论文基于现场调查与室内分析、海床与海岸的历史数据分析、数学模型与工程泥沙输移计算等几个方面的工作。从动力地貌、沉积学的角度出发，系统的分析研究垦东海域的泥沙特性，滨海沉积类型、底沙运移和海床冲刷规律或特性，分析岸线的历史演变情况（包括海岸线变迁遥感解析图），并对各岸线段的侵蚀或淤积类型、强弱和各岸线段的稳定性进行分析评价，分析其变化趋势。 【关键词】海床演变；冲淤；黄河；泥沙输运 研究结果表明，黄河口向南扩散的泥沙基本不影响莱州湾南部的底质沉积。1976年以来，莱州湾中部沉积速率为3.3～5.3cm/a，且逐年减少，与向南扩散的大量泥沙极不相称，黄河泥沙不在此区大量沉积，莱州湾只是一个向外输沙的通道。莱州湾涨潮时，南岸潮流流向西，西岸潮流顺时针转向北，与河口南侧的南西向潮流互相顶托；落潮时，潮流的流向均为东北方向。莱州湾区泥沙正是在这种有利的流场作用下的向东北方向运移出去。大量泥沙经过莱州湾向东北运移，这样就减轻了河口泥沙的淤积。南去的泥沙由于受莱州湾特定流场的影响，相当数量的泥沙最终也向东北方向输移，说明目前河口的流路对莱州湾影响不大，黄河入海泥沙扩散最终向东北方向进入渤海中部地区。 改道后的黄河口沙嘴的不断延伸，使河口两侧呈三角状，离岸远的水动力明显减弱，必然造成大量的泥沙淤积。多年来，黄河河口两侧的淤积逐渐扩大。清8改汊口门是该海域最强烈的淤泥聚集区，造成大量淤积，而老黄河口钓东大嘴口门外则是该研究海区最强烈的冲刷区。该海域80%以上的泥沙淤积在拦门沙区内，从而导致拦门沙区以平均每年淤高约1m的速度向前发展。由于潮流和河口径流的影响，部分泥沙向河口南侧输运。而由于余流的影响，则另有部分泥沙沿15m等深线向该海域西北方向输移。黄河南北两侧岸坡的冲刷皆呈减弱趋势。黄河口北侧岸坡所受冲刷强烈，又缺少外来泥沙的补给，因而岸线蚀退；而黄河口南岸坡所受冲刷较弱，再加上水动力条件的减弱和潮流输沙的淤积作用，以致河口南侧岸线趋于相对稳定。 通过阅读大量黄河口海域动力及泥沙输运等文献，本文对黄河口海域泥沙输运和沉积及冲淤趋势进行了初步研究。基于现场调查与室内分析、海床与海岸的历史数据分析、数学模型与工程泥沙输移计算等几个方面的工作。从动力地貌、沉积学的角度出发，系统的分析研究垦利海域的泥沙特性，滨海沉积类型、底沙运移和海床冲刷规律或特性，分析岸线的历史演变情况（包括海岸线变迁遥感解析图），并对各岸线段的侵蚀或淤积类型、强弱和各岸线段的稳定性进行分析评价，分析其变化趋势。 主要研究方法如下：
水库泥沙冲淤的基本规律与排沙措施 摘要:河流上修建水库以后，水泥随水流进入水库在库内沉积，形成水库淤积，水库淤积的速度与人库径流中的含沙量，水库的与用方式，水库的型态等因素有关。通常位于水土流失区的水库淤积都比较严重。由于水库淤积，库容喊小，水库的调节能力也随之喊小。水库的淤积不仅会影响水库的综合效益和使用命，而且还会使水库上游的淹和范围圹大，两岸下水位升高，造成土地盐花，沼泽化，同时破坏水库下游河道的水沙平衡、促使下游河床演变加剧。 关键词：水库泥沙，基本规律，排沙措施 Abstract: The construction of reservoirs on the rivers, the cement flowing into the reservoir formation of reservoir sedimentation, reservoir sedimentation speed and the human library runoff sediment deposited in the bank, the reservoir and in a way, the reservoir type and other factors. Usually located in the more serious soil erosion area of reservoir sedimentation. Reservoir sedimentation, capacity shout small, the adjustment capacity of the reservoir also will call small. Siltation of the reservoir will not only affect the comprehensive benefits and the use of life of the reservoir, but also upstream of the reservoir flooded and a Kuang large range of cross-strait water levels caused by land Yanhua, swamps, while destruction of the reservoir downstream river water and sediment balance promote downstream fluvial process intensified. Keywords: reservoir sediment, the basic law of sediment measures 一、水库泥沙冲淤的基本规律 水库积的主要形式是壅水淤积。通时淤积对河床组成，河床比降和床断面形态进行调整，进而提高水流挟沙能力，达到新的输沙平衡。同样，冲剧也是通过对河槽的调整来适应变化了的水沙条件。冲淤的结果都是达到不冲不淤的平衡状态。只就是淤发展的第一个基本规律——冲淤平衡嶜向性规律。 水库泥沙冲淤的另一个基本规律是“淤积一大片，冲剧一条带”。由于挟带泥沙的浑水到哪里，哪里就会发生淤积，而淤积横断面上往往是平行淤高的，这就是“淤积一大片”的特点。当库水位下降，水库泄流能力又足够大时，水流归槽、冲剧主要集中在河槽内。就能将库区拉出一条深槽、形成滩槽分明的横断面形态，这就是“冲剧一条带”的特点。 水库泥沙冲淤的在一条规律就是“死难活”。即由于冲剧主要发生在主槽以内，所以主槽能冲淤交替。而滩地除只能随主槽冲刷在临槽附近发生坍塌外，一般不能通过冲刷来降低滩面，所以滩地只淤高。这一规律可形象地称为“死滩活槽”。它说明，水库在合理的控制运用下，是可以通过冲刷来保持相对稳定的深槽的。
小浪底水库的泥沙问题 作者：李珍时间：2007-11-25 12:28:00 摘要：通过分析小浪底水库泥沙观测手段及观测成果，结合水库这几年的调度运用情况，文中就水库泥沙淤积的观测方法、泥沙淤积层的确定、排沙洞运用、淤积量比较以及泥沙淤积形态共5个方面的问题进行了分析和探讨 关键词：泥沙泥沙淤积层泥浆层小浪底水库 1 前言 黄河是一条举世瞩目的多沙河流，小浪底水库承接来自黄河三门峡及小浪底库区的全部来沙量，泥沙淤积将是水库运用面临的突出问题之一。加强对水库水文泥沙测验及泥沙调度运用，控制库区泥沙冲淤变化，关系到小浪底水库的使用寿命及社会与经济效益发挥，因此，小浪底水库的泥沙问题备受国内外水利专家的关注。 小浪底库区泥沙淤积测验常设断面174个，其中干流布设56个，左岸21条支流布设65个，右岸19条支流布设53个。根据设计要求，干流上的断面在高程275m 以上左、右岸埋设端点桩、控制桩各1个，在高程250m以下各埋设地形桩1个；支流上部分较窄断面，左、右岸埋设端点桩、控制桩各1个，而地形桩则视具体情况酌情埋设，同时，为找桩定线的方便，在端点桩附近加埋了指示桩。 小浪底水库蓄水至275m时，形成东西长130km，南北宽300～3000m的狭长水域，断面法实测总库容为126.5亿m3，其中，支流库容占总库容的41.1%。通过近几年的泥沙淤积观测，结合枢纽近几年来的调度运用情况，这里对小浪底水库的泥沙问题进行了初步的分析与探讨。 2 水库泥沙运用的设计原则 按小浪底水库泥沙运用的设计思想，小浪底水库泥沙运用应遵循的主要原则是： （1）拦粗排细，且初期以拦沙运用为主。 （2）采用蓄清排浑运用方式，利用水库75.5亿m3的拦沙库容和10.5亿m3的调水调沙库容，在50年运用期内相当于约25年内下游河床不再抬升。
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者： 凤呜大王* 推理公式法计算设计洪峰流量 推理公式法是基于暴雨形成洪水的基本原理推求设计洪水的一种方法。 1.推理公式法的基本原理 推理公式法计算设计洪峰流量是联解如下一组方程 ) 6.7.8(278.0)5.7.8(,278.0) 4.7.8(,278.04 /13/11m c c n c p m c n p Q mJ L t F t t S Q t F S =
图8.7.1 推理公式法计算设计洪峰流量流程图 ②计算设计暴雨的S p、x TP，进而由损失参数μ计算设计净雨的T B、R B。 ③将F、L、J、R B、T B、m代入式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），其中仅剩下Q m、τ、R s,τ未知，但R s,τ与τ有关，故可求解。 ④用试算法求解。先设一个Q m，代入式（8.7.6）得到一个相应的τ，将它与t c 比较，判断属于何种汇流情况，再将该τ值代入式（8.7.4）或式（8.7.5），又求得一个Q m，若与假设的一致（误差不超过1%），则该Q m及τ即为所求；否则，另设Q m仿以上步骤试算，直到两式都能共同满足为止。 试算法计算框图如图8.7.1。 2. 图解交点法 该法是对（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6）分别作曲线Q m~τ及τ~ Q m，点绘在一张图上，如图8.7.2所示。两线交点的读数显然同时满足式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），因此交点读数Q m、τ即为该方程组的解。 创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王*
头门港区泥沙冲淤分析及对策 （河海大学港航学院，210009） 【摘要】头门港区淤泥质基础，泥沙运动比较剧烈，极易引发港池航道的骤淤，将严重影响 工程建设和运行时期的安全，因此，台州港头门港区规划时对其的泥沙冲淤进行分析和研究。本文在分析头门港区附近的海岸演变、泥沙运动及港池、航道的泥沙淤积机理等内容的基础上，对头门港区泥沙运动和强风暴潮时期的港口航道泥沙骤於问题进行探索。为解决减小港池、航道的泥沙淤积，提出合理的工程平面布置和固沙工程措施建议，以此提高港池、航道 泥沙的减淤效果。 【关键词】淤泥质基础港区；港池航道；减淤方法 淤泥质地基海岸附近的泥沙活跃性较强，受到波浪和潮流等诸多海洋动力影响，泥沙的起动 及沉积比较频繁，泥沙运移的频率也较高，极易造成淤泥质地基港口航道泥沙淤积。淤泥质 地基海岸外航道受到风暴潮的影响，也会出现骤淤，给港口开发带来巨大冲击。同时泥沙运 动涉及的知识面较广，如涉及到地质学、水力学、泥沙运动力学等，对头门港的泥沙运移进 行分析，能了解该港区泥沙淤积的主要原因，从而提出有效的减淤方法和措施，促进头门港 区的港口开发和当地临港经济发展。 一、头门港区泥沙淤积的机理特征 1、头门港概况。头门港位于台州湾北侧，头门岛南侧码头区前沿自然水深8~10m，水深条 件良好，是一座近海岛港，距大陆10公里，通过跨海大桥与大陆相连。头门港区是台州港 中心港区，是地区综合性枢纽港，为台州市及周边腹地内外贸运输服务，港区围涂空间巨大，临港型工业开发条件得天独厚。头门港第一座2万吨级通用散杂货泊位，水工结构按靠泊5 万吨级船设计，于2014年12月底建成并投入运营。2009年，临海市委托交通部规划研究院 进行头门港区总体规划研究，采用“浅水深用”的规划理念进行规划，规划岸线28公里84个 万吨级泊位，最大可建20万吨级泊位。 2、头门港区水沙运动特征。港区水流动力以潮流为主，涨、落急流速一般介于0.60~1.0m/s 之间。近岸潮动力偏弱，头门岛北侧潮动力强于南侧。河道内以往复流为主，受岛屿约束的 潮流通道内呈现较明显的往复流特征，不受台州列岛掩护的开敞水域旋转性趋强，北侧潮流 旋转性强于南侧。头门岛及其附近海域，涨潮水流从外海经黄琅～一江山岛、一江山岛～头 门岛、东矶列岛间和猫头洋海域自东偏南向西北向运动，分别进入河口水域、头门岛浅滩和 三门湾南侧浅滩，头门岛～白沙之间有少部分水体流向北侧浅滩纳潮区；落潮时沿相反运动 进入东海。头门港区附近海域含沙量平面分布规律为河口、河口浅滩、边滩水域、外海域依 次减小。河口区垂线平均含沙量达10kg/m3，外海域含沙量约0.2kg/m3。头门岛前沿水域含 沙量较小，其中北侧水域含沙量稍大，边滩水域局部区域泥沙搬运能力较强。大风天后含沙 量增加1倍左右。含沙量在潮次序列间的变化显著，大潮含沙量最高、中潮次之，小潮最低。涨潮期含沙量一般略高于落潮期含沙量。 3、天科所和南科院淤强预测与骤淤机理。2009年，临海市委托天科所和南科院进行了《台 州港临海港区波浪潮流共同作用下泥沙数学模型研究》平行论证，南科院认为：规划实施后，码头运营初期，南港区（港池和航道）回淤总量约为1000-1500万m3，北港区回淤总量约330-590万m3，南港区回淤总量是北港区的2.5-3倍。天科所认为：规划实施后，码头运营 初期，南港区（港池和航道）回淤总量约为350-390万m3，北港区回淤总量约250-420万 m3，南港区回淤总量是北港区的1.2-1.5倍。头门港区的泥沙淤积来源于两个：一是在平时 的涨落潮流作用下，泥沙在台州湾近海滩往复搬运，此种泥沙又叫做搬运泥沙；二是台风洪 水时将椒灵江上游的泥沙挟带而至，可称外来泥沙。港池、航道骤淤泥沙来源于此二种。头 门港区近20年的8米到10米等深线变化不大，在没有外界作用下，海床基本稳定。然开挖 后的港池和航道会不会骤淤是关系到头门港区能否建港的关键所在。天科所通过对港区海域
头门港区泥沙冲淤分析及对策 发表时间：2015-10-15T10:48:01.633Z 来源：《工程建设标准化》2015年6月作者：李双双 [导读] 河海大学港航学院，210009 为解决减小港池、航道的泥沙淤积，提出合理的工程平面布置和固沙工程措施建议，以此提高港池、航道泥沙的减淤效果。 （河海大学港航学院，210009） 【摘要】头门港区淤泥质基础，泥沙运动比较剧烈，极易引发港池航道的骤淤，将严重影响工程建设和运行时期的安全，因此，台州港头门港区规划时对其的泥沙冲淤进行分析和研究。本文在分析头门港区附近的海岸演变、泥沙运动及港池、航道的泥沙淤积机理等内容的基础上，对头门港区泥沙运动和强风暴潮时期的港口航道泥沙骤於问题进行探索。为解决减小港池、航道的泥沙淤积，提出合理的工程平面布置和固沙工程措施建议，以此提高港池、航道泥沙的减淤效果。 【关键词】淤泥质基础港区；港池航道；减淤方法 淤泥质地基海岸附近的泥沙活跃性较强，受到波浪和潮流等诸多海洋动力影响，泥沙的起动及沉积比较频繁，泥沙运移的频率也较高，极易造成淤泥质地基港口航道泥沙淤积。淤泥质地基海岸外航道受到风暴潮的影响，也会出现骤淤，给港口开发带来巨大冲击。同时泥沙运动涉及的知识面较广，如涉及到地质学、水力学、泥沙运动力学等，对头门港的泥沙运移进行分析，能了解该港区泥沙淤积的主要原因，从而提出有效的减淤方法和措施，促进头门港区的港口开发和当地临港经济发展。 一、头门港区泥沙淤积的机理特征 1、头门港概况。头门港位于台州湾北侧，头门岛南侧码头区前沿自然水深8~10m，水深条件良好，是一座近海岛港，距大陆10公里，通过跨海大桥与大陆相连。头门港区是台州港中心港区，是地区综合性枢纽港，为台州市及周边腹地内外贸运输服务，港区围涂空间巨大，临港型工业开发条件得天独厚。头门港第一座2万吨级通用散杂货泊位，水工结构按靠泊5万吨级船设计，于2014年12月底建成并投入运营。2009年，临海市委托交通部规划研究院进行头门港区总体规划研究，采用“浅水深用”的规划理念进行规划，规划岸线28公里84个万吨级泊位，最大可建20万吨级泊位。 2、头门港区水沙运动特征。港区水流动力以潮流为主，涨、落急流速一般介于0.60~1.0m/s之间。近岸潮动力偏弱，头门岛北侧潮动力强于南侧。河道内以往复流为主，受岛屿约束的潮流通道内呈现较明显的往复流特征，不受台州列岛掩护的开敞水域旋转性趋强，北侧潮流旋转性强于南侧。头门岛及其附近海域，涨潮水流从外海经黄琅～一江山岛、一江山岛～头门岛、东矶列岛间和猫头洋海域自东偏南向西北向运动，分别进入河口水域、头门岛浅滩和三门湾南侧浅滩，头门岛～白沙之间有少部分水体流向北侧浅滩纳潮区；落潮时沿相反运动进入东海。头门港区附近海域含沙量平面分布规律为河口、河口浅滩、边滩水域、外海域依次减小。河口区垂线平均含沙量达 10kg/m3，外海域含沙量约0.2kg/m3。头门岛前沿水域含沙量较小，其中北侧水域含沙量稍大，边滩水域局部区域泥沙搬运能力较强。大风天后含沙量增加1倍左右。含沙量在潮次序列间的变化显著，大潮含沙量最高、中潮次之，小潮最低。涨潮期含沙量一般略高于落潮期含沙量。 3、天科所和南科院淤强预测与骤淤机理。2009年，临海市委托天科所和南科院进行了《台州港临海港区波浪潮流共同作用下泥沙数学模型研究》平行论证，南科院认为：规划实施后，码头运营初期，南港区（港池和航道）回淤总量约为1000-1500万m3，北港区回淤总量约330-590万m3，南港区回淤总量是北港区的2.5-3倍。天科所认为：规划实施后，码头运营初期，南港区（港池和航道）回淤总量约为350-390万m3，北港区回淤总量约250-420万m3，南港区回淤总量是北港区的1.2-1.5倍。头门港区的泥沙淤积来源于两个：一是在平时的涨落潮流作用下，泥沙在台州湾近海滩往复搬运，此种泥沙又叫做搬运泥沙；二是台风洪水时将椒灵江上游的泥沙挟带而至，可称外来泥沙。港池、航道骤淤泥沙来源于此二种。头门港区近20年的8米到10米等深线变化不大，在没有外界作用下，海床基本稳定。然开挖后的港池和航道会不会骤淤是关系到头门港区能否建港的关键所在。天科所通过对港区海域骤淤采用50年一遇E向波浪为条件进行分析，分析认为：港池航道24小时骤淤厚度小于6.0cm，海域港池航道发生骤淤的可能性不大。 二、头门港区工程减淤的方法 1、取消南侧挖入式港池、在连岛大堤上开不小于2公里的口子。在《头门作业区总体规划》编制时，为确保港口安全运行，减少港池和航道的淤积，临海市委托天科所和南科院进行了《台州港临海港区波浪潮流共同作用下泥沙数学模型研究》平行论证。天科所认为南侧港区连岛大堤和南侧的挖入式港池是合理的，不会造成淤积。而南科院则认为南侧挖入式港池和连岛大堤改变了该海域潮流方向和动力，港池将会出现严重淤积，为了减少南侧码头区回淤量，建议取消南侧港区原规划挖入式港池方案。连岛大堤将全封堵潮汐通道，将引起海域较大范围潮动力有不同程度的调整，考虑到椒江口属强潮河口、泥沙活动性强，因潮动力调整引发的床面演变预测难度较大，尽量保留部分潮汐通道（即：在连岛大堤上开不小于2公里的口子以保证南侧港区潮动力），以减小潮动力特征的改变幅度。 2、北侧港区建设防波挡沙堤。北侧港区建设环抱式港池，平面呈现为三形，防波挡沙堤延伸到深水区，进入港区的口门置于破波区以外，水深为12米，以此减少破波带内悬浮泥沙进入港池和外航道。在无防波堤掩护条件下，北侧港池淤积严重；因波浪因素泊位作业天数年损失约28天，50年一遇H1%大波可达7.62m，将严重制约大型泊位结构的建设。采用防波、挡沙堤掩护，对泥沙进行阻隔，可明显改善港池的建设和营运条件，预计泥沙回淤强度下降约40%，因波浪因素泊位作业天数年损失下降为9天，50年一遇的H1%大波下降为 3.5m，并且为北侧开发建设20万吨级泊位提供了十分有利的条件。 3、起步码头进港航道采用自然水深乘潮进港。头门港区是新开发的新港区，目前货物吞吐量少，难以承受航道的开挖和后期疏浚维护费用，起步码头工程进港航道采用自然水深乘潮进港，以此避免航道开挖和后期疏浚维护，使起步码头运行良性循环。同时加强起步码头港池淤积情况观测，为后续港区发展过程中，提供实测数据，对天科所和南科院的数模进行验证。 4、航道试挖槽验证回淤情况。数学模型模拟预测淤泥质海岸航道大幅开挖有一定的局限性，如天科所与南科院研究成果差距很大，下一步将计划开展航道试挖槽试验，为泥沙回淤分析数学模型进行验证，同时也为深入研究积累基础资料。 5、疏浚工程与成陆工程同步实施。为减少港池航道疏浚工程和港口码头后方造陆工程的造价，建议考虑港池航道回淤疏浚结合港口码头后方造陆工程同步实施。航港开挖和疏浚海泥倾倒地点较难找，而吹填成陆的所取的海泥又较难落实，头门港区的进港航道的开挖和