水电站的泥沙治理问题

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：对于不具备条件将电站取水口放在弯道凹岸的，则需充分论证。如葛洲坝枢纽大江电站位于坝区弯道凸岸，处于侧向进流的不利部位。图14-25三峡枢纽运用76年末排沙孔开启前后水电站前的地形变化左电站;右电站在坝区泥沙模型上对排沙孔(洞)的排沙效果进行了试验研究。

长江流域干支流含沙量不大，但年输沙量较大，其泥沙的组成包括沙、砾石和卵石。水利枢纽修建后，坝区河段将发生泥沙淤积，当淤积发展到一定程度后，如不采取适当的防沙措施，则可能影响电站的正常运行。因此，修建水利枢纽，需解决好电站取水防沙问题，一般通过枢纽布置和设置拦沙设施来加以解决。首先枢纽布置应有利于水电站的防沙，在预估枢纽兴建后河势变化趋势的基础上，尽可能将电站取水口放在弯道凹岸弯顶的下游段，正面引进含沙量较小的面流，含沙量较大的底流和推移质则由于弯道环流作用流向凸岸。例如葛洲坝水利枢纽二江电站布置在建坝后形成的弯道凹岸，取水条件十分有利。对于不具备条件将电站取水口放在弯道凹岸的，则需充分论证。如葛洲坝枢纽大江电站位于坝区弯道凸岸，处于侧向进流的不利部位。为此，通过对弯道水流泥沙运动规律的研究，分析众多已建位于弯道凸岸的引水工程实例，认为通过采取一定的措施是可以解决的。

三峡工程电站进水口排沙措施采用排沙孔(洞)形式，左、右电站段下设7个尺寸为4m×5.5m 的排沙孔，其中左电站3个，右电站4个，孔底高程靠枢纽左、右侧的2孔为85m，中间5孔为75m，在水位145m 时单孔过流量为500m3/s。地下电站排沙洞布置研究过两种形式:一种为集中布置方案，即在电站中间(3号与4号机组之间)下设一个直径为5m 的排沙洞，洞口底板高程为93m，引流量为350m3/s;另一种为分散布置方案，即在每两台机组之间设一条直径为3m 的排沙支洞，洞口底板高程为107.4m，6台机组共设3条支洞，3条支洞后接一条排沙总洞，每条支洞过流能力为120m3/s。

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图14-25　三峡枢纽运用76年末排沙孔开启前后水电站前的地形变化

(a)左电站;(b)右电站

在坝区泥沙模型上对排沙孔(洞)的排沙效果进行了试验研究。左右电站在枢纽运用中期54 年末和枢纽运用远期76 年末，分别两次开启7 个排沙孔，排沙孔总流量为3500m3/s，排少历时各为35h。排沙后，左右电站前缘的淤积高程均低于110m 高程，电站前淤积物有所冲刷，并形成较稳定的冲刷漏斗，冲刷漏斗纵坡一般为1∶8.3～1∶13.8，横坡为1∶3～1∶3.8 (如图14-25所示)。说明7个排沙孔的排沙效果显著，能保证电站进水口长期正常取水。

地下电站在枢纽运用30年末、54年末和76年末，分别三次开启排沙洞，排沙历时各为35h。排沙洞分散布置方案，排沙总流量为360m3/s，电站前淤积物有所冲刷，冲刷后的泥沙淤积高程均低于电站进水口底板高程116m，并能形成3个比较稳定的冲刷漏斗，冲刷漏斗横坡一般在1∶3～1∶4之间，纵坡一般在1∶7～1∶10之间，排沙效果显著，能保证地下电站长期正常取水。排沙洞集中布置方案的单个排沙洞开启后，排沙流量350m3/s，电站前淤积物也有所冲刷，也能形成比较稳定的冲刷漏斗，冲刷漏斗纵坡一般在1∶8～1∶12之间，横坡在1∶3.2～1∶4.1之间，排沙后仍有部位电站前缘的淤积物高程高于进水口底板高程116m，其中枢纽运用30年末为靠左侧1台机组;枢纽运用54年末和76年末为靠左、右两侧各1台机组。两种布置方案的排沙洞在开启后均有一定的排沙效果，且集中布置方案冲刷漏斗纵坡和横坡均略缓于分散布置方案，但因集中布置方案的横向影响范围有限，其排沙效果不如分散布置方案。

水电站的泥沙治理问题

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