水库泥沙淤积计算
团山子水库泥沙淤积分析计算及防治措施

水利规划与设计
2014 年第 4 期
团山子水库泥沙淤积 分析计算及防治措施
丁曼
1
于德万
2
( 1.吉林省水利水电勘测设计研究院 吉林长春 130021; 2.吉林省水利水电规划设计院 吉林长春 130021)
【摘
要】
义气河属山区性河流,流域植被较好,河床稳定,河底由砾石和卵石组成。团山子水库建
4
5
结论
防治措施
为了更好的发挥水库工程的正常效益, 建议 可以采取以下防治措施, 减小泥沙淤积对工程运 行的影响。 ( 1)在坝址处设立泥沙观测站,为分析水 库淤积提供科学数据。 在坝址处建站,观测泥沙情况。特别是汛期 的来水来沙情况, 应及时取样计算悬移质输沙量, 以验证泥沙分析计算成果, 使其更符合实际情况。 ( 2)加强水库上游水土保持。 水土保持是防治水库泥沙淤积的根本途径, 利用水保措施,减小水库上游流域泥沙入库量, 起到阻沙、减沙的作用。 ( 3 )科学合理调度,以满足水库排水排沙 要求。 充分利用汛期大洪水能携带大量泥沙的性 能进行水库的科学调度 , 大汛期及时开启闸门放 水 ,以达到排沙清淤的效果 ,将大部分泥沙排出
的改变,水库淤积形态也将随之发生变化,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, 假定水库中泥沙淤积呈水 平状增长。所以,本次设计将 50 年的淤积量大
水文水资源
水利规划与设计 库外 , 实行蓄清排浑运用。
2014 年第 4 期
部分淤积在库区及坝前。经分析计算,坝前淤积 高程为 327.02m。
1.3
V
(104 m3) 2354.48
h (m)
13.7
团山子水库
表 7 正常高水位泥沙淤积计算表
水库泥沙冲淤分析计算

水库泥沙冲淤分析计算引言:水库是水资源调配、水能利用和洪水防治的重要工程,但是由于水库上游的河流携带大量的泥沙,常常造成水库的冲淤问题。
因此,对水库的泥沙冲淤进行分析和计算,对于合理设计水库以及有效防止泥沙淤积具有重要意义。
一、水库泥沙冲淤分析水库泥沙主要来自上游河流的冲刷、侵蚀和自然沉积等过程。
通过对上游河流的泥沙输沙率、输沙浓度、输沙密度等参数的测量和分析,可以预测水库的泥沙输入量。
2.泥沙输移分析:泥沙在水库中的输移过程是一个复杂的动力学过程。
通过建立泥沙输移模型,考虑水库的流动、湍流、沉积、悬移负荷等因素,可以分析泥沙在水库中的输移规律。
3.水库冲淤分析:水库的冲淤是指由于泥沙的淤积和冲刷作用,导致水库内部水深的变化。
通过对水库的水位和泥沙淤积的监测和分析,可以计算水库的冲淤量。
二、水库泥沙冲淤计算1.泥沙输入计算:根据上游河流的泥沙输沙率和水库上游面积,可以计算出每年输入水库的泥沙量。
泥沙输沙率的计算可以通过现场测量或者借助河流流量和泥沙浓度的关系公式进行计算。
2.泥沙输移计算:根据泥沙输移模型,考虑水库的流动特性、悬移负荷、沉积速率等因素,可以计算出泥沙在水库中的输移量。
输移过程可以采用数值模拟方法,结合实际数据进行计算和验证。
3.冲淤量计算:根据水库的水位和泥沙淤积的测量数据,可以计算出水库的冲淤量。
冲淤量可以通过净淤积量和淤积面积的乘积来计算,也可以通过冲淤前后水位和底床标高的差值来计算。
三、水库泥沙冲淤分析计算的应用水库泥沙冲淤分析计算在水库设计、建设和运营中具有重要的应用价值。
通过对泥沙输入和输移的分析,可以合理设计水库的泥沙过闸设施,有效控制泥沙的进入。
通过对冲淤量的计算,可以及时采取清淤措施,避免泥沙淤积对水库堆养生态环境和水能利用带来的影响。
结论:水库泥沙冲淤分析计算是水库设计和管理的重要内容,通过该分析和计算可以对水库的冲淤问题进行预测和控制,保证水库的正常运行和安全性。
水库泥沙淤积计算

水库泥沙淤积计算水库泥沙淤积是水库运行过程中不可避免的问题,它严重影响着水库的储水能力和防洪能力,因此需要进行淤积计算和淤积处理。
水库泥沙淤积计算是指根据水库来水量、悬移质含量及水库设计参数,预测和评估水库内泥沙的变动情况。
本文将从计算方法、影响因素、淤积处理等方面进行分析。
一、计算方法水库泥沙淤积的计算方法有多种,其中包括定量法、定性法和统计法等。
定量法一般是根据水库来水量、泥沙含量及输沙通量对泥沙淤积量进行量化计算。
其中,泥沙输沙通量可以通过测量泥沙的入库量和出库量来获得,来水量可以通过水文站点或流量站点的数据进行获取,泥沙含量可以通过定期对水库内的泥沙含量进行取样分析得到。
定性法则是根据水库淤积的观测结果、工程经验和相关理论,对淤积量进行近似估计。
统计法则是通过对历史水文数据和泥沙数据进行分析,建立统计模型,从而预测未来的泥沙淤积情况。
二、影响因素水库泥沙淤积的程度和速度受到多种因素的影响,其中包括来水量、泥沙输沙通量、水库设计和操作措施等。
来水量是泥沙进入水库的主要因素,来水量的大小直接影响着泥沙的输送和淤积情况。
泥沙输沙通量则是衡量泥沙进出水库的动态平衡度的重要指标,输沙通量的变化趋势会直接影响水库中泥沙的淤积速度。
水库设计和操作措施则是通过控制水库进出口流量、泄洪策略等手段来减少泥沙的淤积,它们对水库淤积情况的影响不可忽视。
三、淤积处理对于水库泥沙淤积问题,可以采取一系列的淤积处理措施。
其中,清淤是最常见也是最直接的处理措施,通过清除水库沉积物来提高水库的容积和防洪能力。
清淤可以采用机械清淤、人工清淤、水力冲刷等方法,根据淤积量的不同和水库的实际情况选择合适的处理方法。
此外,还可以通过在水库入库口设置泥沙过滤设施、改变水库运行策略等手段来减少泥沙的进入和淤积。
总之,水库泥沙淤积计算是水库管理中的重要环节,它关系着水库的正常运行和防洪能力。
通过合理的计算方法和淤积管理措施,可以预测和控制水库的淤积情况,保证水库的稳定和安全运行。
沈家河水库设计泥沙淤积量计算分析

水 利 科ห้องสมุดไป่ตู้技
沈家河水库设计泥沙淤积量计算分析
田志 贵
( 宁夏 水 文 水 资 源勘 测 局 固原 分 局 , 宁夏 固原 7 5 6 0 0 0 )
摘
要: 水库泥沙淤积量的计算是水库设计 中的一项重要 内容 , 文章对几种主要计算方法进行 简要介绍、 计算、 分析 , 对方法选择
量0 . 0 2 万 吨( 1 9 9 7 年) 。 年 内变 化 极 大 ,主要 集 中在 7 、 8 两 月 的几 场 大洪 水 中 ,其 中 8 月份 输 沙 量 占年 输 沙 量 的 4 9 . 9 %。多 年平 均 含 沙 量 3 6 . 8 k g / m 3 , 年 最
大含沙量 1 4 1 k g / m s( 1 9 7 3年 ) ,最 小 年 平 均 含 沙 量 0 . 1 k g / m 3 ( 2 0 0 7 年) 。 最大 一 日输 沙 量 8 5 . 9 万 吨( 1 9 7 6 年 8月 2 9 日) 。 固 原站 站 多年 沈家 河 水库 位 于原 州 区头 营 镇沈 家 河 村 , 东经 1 0 6 。 1 5 3 2 . 8 ” , 北 平均输沙量月分配比见表 2 。 纬3 6 o 0 6 1 1 . 4 ” , 距 固原 市 1 2 k m, 集 水 面积 3 1 3 k m 2 , 河长约 3 9 . 5 k m, 表 2 固原 站 多年 平 均输 沙 量 月分 配 比 水库流域系典型黄土丘陵区, 地势基本走 向为南高北低 、 西高东低 , 坌 曼 ! l !I l I ! : :l ! : !l 1 1 1 1 : ! I !I ! : :l : l!l!I l 地 貌 以黄 土覆 盖 的丘 陵 和河 谷平 原 , 海拔 高 程 在 1 6 5 2 — 2 4 8 0 m之 间 。 l 上游建有中庄中型水库 , 贺家湾、 大马庄 、 郭庙 、 青石峡、 清溪沟 5 座 2 _ 3水库设计淤积量的计算分析 小( 一) 型水 库 , 黑刺沟 、 饮 马河 、 柯 庄 3座 d , ( - -) 型水库 , 除 中 庄水 2 . 3 . 1用输沙模数分区图推算水库输沙模数 库在建 、 贺家湾水库新建 , 其它水库均 已除险加 固, 上游水库面积 占 输沙模数分 区图是长系列 、 全站点 的综合成果 , 反映了输沙模 沈家河水库面积的 2 9 . 4 %, 水库基本情况见表 1 。 数在地域上的时空分布规律 ,是查算输沙模数最基本最常用的方 表 1区域水库基本情况一览表 法。 水库 流域输沙模数 由南到北递增 ,在 1 7 0 0 ~ 4 2 0 ( 0m 2 之间 , 沈 流域面 积 水库 建 设 总库容 设计 标准 校核 标准 除 险加固 水库 名称 f k m2 ) 等级 时间 ( 万 m3 ) ( 年) ( 年) 情 况 家河水库以上流域多年平均输沙模数 2 6 0 0 t / k m 2 。 2 . 3 . 2水文站实测值推算水库输沙模数 中 庄 l I . 5 中 型 2 O l 3 3 1 4 4 5 0 l O o 0 在建 固原 站1 9 6 6 — 2 0 1 3年 ( 2 0 0 9年 以后 采 用原 州站 插补 ) 实 测 平 均 贺 家湾 2 8 小 ( 一) 2 0 o 0 3 2 0 3 0 3 0 0 输沙量 3 1 . 8 万吨 , 计算得输沙模数 1 5 1 0 t / k m 2 。 大 马庄 2 0 . 7 小 ( 一) l 9 7 2 3 0 0 3 0 3 o 0 2 0 1 2缸 由于 实 测 系列 流 域 水 库 工 程较 多 , 对 流 域 来 沙 量影 响 大 , 故 需 郭 庙 l 6 . 6 小 ( 一) 1 9 7 4 2 6 9 3 0 3 0 o 2 0 0 8 龟 对实测资料进行还原 。 青 石峡 l 2 . 2 小 ( 一) l 9 6 8 1 2 0 3 0 3 0 0 2 0 0 9矩 用 固原 水 文站 流域 面积 减 去上 游水 库 及 骨 干坝 控 制 面积 求 得 黑 刺沟 5 0 小 ( 二) 1 9 7 2 2 0 2 0 2 0 o 2 O 1 2年 实际产沙面积 ,然后用逐年输沙量除以实际产沙 面积求得输沙模 拇 庄 3 . 1 小 ( 二) l 9 9 6 2 7 2 0 2 0 0 2 0 1 3 篮 数 ,最后再用输沙模数乘于固原水文站流域面积求得天然输沙量 , 饮马河 4 0 小 ( 二) 1 9 7 6 6 0 3 0 3 0 0 2 O O 9年 经推算固原站输沙量 为 4 6 . 1 万吨 , 输沙模数为 2 2 0 0 t / k m 2 。 清溪沟 l 6 O 小 ( 一) 1 9 8 2 2 2 6 3 0 3 0 0 2 0 o 9 年 2 . 3 . 3水库实测淤积量推算输 沙模数 沈家河 3 l 3 中 型 1 9 5 9 4 7 4 9 5 0 l 0 o o 2 0 0 2薤 据实测资料统计 , 见表 3 , 沈家河水库 1 9 5 8 年建成至 2 0 1 2年 , 合计 9 2 3 5 5 5 年总淤积量 2 3 1 5万立方米,年平均淤积 4 2 . 1 万立方米 , 1 9 7 4年 水 库 流 域 设 有青 石 咀 、 开城 、 郭庙 、 柯庄 、 二 十 里铺 、 青石峡 、 吕 以前 年 均 淤积 7 6 . 9 万立方米 , 接 近 流 域 多年 平 均 年 来 沙量 , 随 着 上 家庄 、 沈家河 8 处雨量站 , 在 清 水 河 干 流设 有 原 州 、 固原 、 什 里 铺水 游 水 保 治理 工程 的 实施 , 水 库 淤积 量 逐年 减少 , 1 9 8 0 — 2 0 0 0 年 水 库 年 文站 , 站网密度相对较大 , 资料系列较长 , 具有代表性。 均淤积 3 1 . 7万立方米 , 2 0 0 0 年 以来为干旱年份 ,来水少来沙也少 , ( 1 ) 固原 水 文 站 1 9 6 6 年设立 , 集水面积 2 1 0 k m 2 , 2 0 0 9年 4月 撤 2 0 0 0 ~ 2 0 1 2年水库年均淤积 4 . 6万立方米 ,根据淤积量推算各时段 销 。主要观测项 目有水位 、 流量、 泥沙、 降水量 、 水化学等 , 实测最大 平均输沙模数 ,采用面积加权法计算得多年平均输沙模数 2 3 3 0 t / k m2 。 流量 为 4 9 1 m 3 / s ( 1 9 7 8年 7月 1 0日 ) 。 ( 2 ) 原州 站 2 0 0 9年 4月 设 立 , 集水 面积 1 0 5 k m 2 , 主要观测项 目 表 3 沈 家河水 库 实 际淤 积 量统 计表 有水位 、 流量 、 泥沙 、 降水量 、 水化学等 , 设 站以来 实测最大流量为 施测 时 段 集水面积 淤积量 年数 年均淤积量 输沙模数 年月 ( k 施测单位 n i 2 ) ( 万I ] 1 3 ) ( 万 ) ( t / k n i 2 ) 4 8 . 1 m 3 / s ( 2 0 1 3年 6月 6日 o
泥沙淤积计算

水库特征水位
4.3.1 死水位
结巴水库死水位的选择考虑两方面因素:①应满足下游干渠自流灌溉对高程的要求;②水库正常运行年限内水库泥沙淤积的影响。
结巴水库作为下游干渠灌溉水源工程之一,灌溉取水主要为由水库放至总干渠,再由主干渠分水至降乡引水干渠及结巴子灌区东西干渠,均为自流灌溉。
因此结巴水库死水位的选择主要考虑水库正常运行年限内水库泥沙淤积的影响。
4.3.1.1 泥沙淤积计算
本阶段设计按泥沙全部入库,水库正常运行50年进行泥沙淤积计算。
(1)年淤积量计算
r P m
W
P
a
V
⨯
-⋅
⋅
⨯
+
=
)
1()
(
)
1(
年
式中:
年
V—多年平均年淤沙容积(m3/年);
P—多年平均含沙量(t/m3),取0.101kg/m3;
W—多年平均径流量(m3),取3689.71万m3;
m—入库泥沙沉积率(%),取100%;
p—淤积体的孔隙率(t/m3),取0.4;
γ—泥沙颗粒干容重(t/m3),取2.7 t/m3;
a—推移质淤积量与悬移质淤积量之比(%),取20%。
经计算,上坝址年淤积量
年
V为0.28万m3/年。
(2)淤积总量计算
结巴水库按正常运行50年进行泥沙淤积总量计算,上坝址泥沙淤积总量为14万m3。
水库泥沙淤积与治理:问题、原因与对策

• 放养水生动物
• 水库旁通河道排沙
• 投放吸附剂
• 利用生物降解泥沙
水库泥沙淤积治理的实践案例
01
某水库泥沙淤积治理案例
• 治理背景和方法
• 治理效果和评估
• 治理经验和启示
02
某水库泥沙淤积治理案例
• 治理背景和方法
• 治理效果和评估
• 治理经验和启示
03
某水库泥沙淤积治理案例
• 治理背景和方法
• 保护和改善水库水质
• 治理流域水土流失
• 合理布置水库泄洪和灌溉设
• 保护和增加水生生物栖息地
• 减少水库周边人类活动影响
施
水库泥沙淤积的治理技术
水库泥沙淤积
物理治理技术
水库泥沙淤积
化学治理技术
水库泥沙淤积
生物治理技术
01
02
03
• 水库冲沙泄沙
• 投放絮凝剂
• 种植水生植物
• 水库底部排沙
• 投放沉降剂
监管
• 建立水库泥沙淤积治理专家咨询
计划
• 确保水库泥沙淤积治理工程质量
组
• 制定水库泥沙淤积治理项目实施
• 及时调整水库泥沙淤积治理实施
方案
计划
水库泥沙淤积治理的监测与评估
治理效果评估
监测数据收集与分析
监测体系建设
• 建立水库泥沙淤积监测网络
• 定期收集水库泥沙淤积监测数据
• 评估水库泥沙淤积治理经济效益
人类活动对水库泥沙淤积的影响
人类活动导致土地利用变化
人类活动导致水文条件
变化
人类活动导致污染物排
放增加
• 土地开发导致植被破坏
• 水利工程导致河流改道
河流模拟课程设计—水库一维泥沙-淤积计算【范本模板】

水库一维泥沙淤积计算课程设计武汉大学水利水电学院2013-3-15目录一、目的与要求 (1)二、基本原理 (1)1、基本方程 (1)2、方程离散 (1)3、公式补充 (2)三、计算步骤 (3)四、计算框图 (4)五、计算结果 (5)1、历年输沙量特征值 (5)2、各年淤积总量 (5)3、各年水位库容关系 (6)4、水面线的变化 (7)5、深泓变化 (8)6、坝前断面变化 (9)六、结果分析 (12)1、剖面形态分析 (12)2、库容损失合理性分析 (12)七、计算程序 (13)一、 目的与要求通过课程设计,初步掌握一维数学模型建立数学模型的基本过程和计算方法,具备一定的解决实际问题的能力。
以水流、泥沙方程为基础,构建恒定流条件下的河道一维水沙数学模型,并编制出完整的计算程序,并以某个水库为实例,进行水库泥沙淤积计算。
水流条件:恒定非均匀流。
泥沙条件:包括悬移质,推移质的均匀沙模型,推移质计算模式为饱和输沙,悬移质计算模式为不饱和输沙,水流泥沙方程采用非耦合解。
二、 基本原理1、 基本方程水流连续方程:0=∂∂+∂∂xQt A ①水流运动方程()f i i gA x hgA AQ x t Q -=∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂02②或 034222=+∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂RA n Q g x z gA A Q x t Q ③泥沙连续方程()())(*S S QS xSA t --=∂∂+∂∂αω ④ 河床变形方程)(*00S S xG t y b--=∂∂+∂∂αωρ ⑤ 推移质平衡输沙方程G=G * ⑥水流挟沙力公式采用张瑞瑾公式,推移质输沙率公式采用Mayer —_Peter 公式,MAYER—PETER 公式中的能坡J 按均匀流曼宁公式近似计算(每个断面不同)。
2、 方程离散方程 ①在恒定流情况下有0=∂∂xQ,离散为:Q=const 方程 ③变形为034222=+∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂R A n Q x z A Qx gA Q 或 023422222=+∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂R A n Q x z gA Q x 上式离散为0)1((213434221212121222121=ψ-+ψ∆+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++++++jj j j j j j j j j j j R A Q R A Q xn z z A Q A Q g 方程(4)去掉时间项得到)(*S S qx S --=∂∂αω 该方程的解析解为:()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆--∆-+⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆--+=+++q x x q q x S S S S S S j jjjj j αωαωαωexp 1exp 1***1*1 由方程(4—5)可得()()00'0=∂∂+∂∂+∂∂ty B x QS x BG b ρ 对2 号断面以下,上式可以离散为:()()()()0)1(1010'0=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆ψ+ψ-+∆-+∆-++ty B y B xQS QS xBG BG j j j j b b ρ对于进口断面,推移质不考虑,悬移质采用单点离散 方程(5)可离散为: '01*10)(ραωtS S y ∆-=∆3、 公式补充mgR u k S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ω3*K 取 0。
漫湾水库淤积分析

漫湾⽔库淤积分析漫湾⽔库淤积分析梅志宏何成荣刘斌中国⽔电顾问集团昆明勘测设计研究院,昆明,650051摘要:漫湾⽔库库⼩沙多,泥沙问题严重。
本⽂利⽤漫湾⽔库运⾏以来的多次实测资料,对⽔库⼲⽀流的库容损失、泥沙淤积形态、淤积分布进⾏了详细分析,从⽔库⼊库沙量、⽔库汛期运⾏⽔位等⽅⾯分析了导致⽔库库容损失增加、坝前淤⾼发展加快、⼩湾坝段⽔位流量关系抬⾼的原因,并对解决漫湾⽔库的泥沙问题提出了建议。
关键词:漫湾;⽔库淤积1 前⾔漫湾⽔电站位于云南省澜沧江中游河段,是澜沧江中下游梯级电站规划的第三个电站。
坝址位于云县与景东交界河段,控制流域⾯积11.45万km2。
电站为坝后式开发,重⼒坝型,坝⾼132m。
开发⽬标为发电,分⼆期建设:上游⼩湾电站投⼊前为⼀期,⽔库正常蓄⽔位994m,汛期限制⽔位985m,死⽔位982m,装机1250;⼩湾投⼊后为⼆期,取消汛期限制⽔位,抬⾼⽔位运⾏,增加装机⾄1550 MW。
1993年4⽉⽔库蓄⽔,同年6⽉第⼀台机组发电。
漫湾⽔库为河道型⽔库,回⽔与⼩湾电站衔接,长约60km。
正常蓄⽔位相应库容9.2×108m3,库沙⽐24,属泥沙问题严重型⽔库。
电站后期由于⼩湾电站的投⼊运⾏,绝⼤部分泥沙拦截在⼩湾⽔库中,漫湾⽔库泥沙问题将有效解决。
漫湾电站运⾏⾄今,⽔库的实际淤积情况如何?与设计情况相⽐,淤积发展是快是缓,原因何在?今后⼜将如何发展?这些变化对在建的⼩湾电站有何影响,是值得研究的问题。
2 泥沙设计情况2.1 泥沙特征值漫湾电站坝址下游约10km有戛旧⽔⽂站,该站流域⾯积11.46万km2,与漫湾坝址流域⾯积11.45万km2相⽐⾮常接近,是设计的基本依据站,该站的径流、泥沙等成果可直接⽤于漫湾坝址。
漫湾电站初步设计时,利⽤戛旧⽔⽂站1964年~1982年实测流量、输沙率成果,通过插补延长得到1953年~1982年共30年泥沙系列。
经统计,坝址多年平均悬移质输沙率1491kg/s,悬移质沙量4704万t,含沙量1.21kg/m3。