水库年平均淤损率影响因素分析

水库年平均淤损率是反映水库在某一时段内库容年平均淤损程度的重要指标。分析表明,水库年平均淤损率主要与库沙比(总库容/年平均入库沙量)、水库运用方式、入库水沙过程、水库运行阶段密切相关。通常情况下,水库库沙比越大,淤积占库容的比例就越小,水库年平均淤损率也越小。水库采取有利排沙的运用方式,水库的淤积量就较少,年平均淤损率也较小。有利的入库水沙条件,如大水小沙这样的水沙组合,年平均淤损率也较小。水库运用初期与后期相比,由于库区过水面积较大、流速较低,水流输沙能力较小,泥沙不易排往下游,库区淤积泥沙较多,水库年平均淤损率也较高。因此,降低水库年平均淤损率可以通过增加库沙比、采用有利排沙的水库运用方式和优化入库水沙过程等综合措施来实现。

我国水库淤损情势分析

基于全国第一次水利普查水库资料,分析了我国水库时空分布特征,我国现有10万m^(3)以上的水库约9.8万座,总库容约9323亿m^(3),其中小型水库数量占全国的95.22%,大型水库库容占全国的80.43%,我国水库数量和库容在1950年以后快速增加。在掌握全国水库分布的基础上,收集了我国6702座水库淤积资料,其中约90%的水库淤积资料年份统计到2016—2018年,水库资料涵盖了七大流域和内陆所有省份。其中,大型水库131座,库容约2143亿m^(3);中型水库580座,库容约155亿m^(3);小型水库5991座,库容约44亿m^(3);分别占本次统计总库容的91.5%、6.6%和1.9%。根据收集的资料分析得到:我国水库平均淤损率为11.27%,各流域水库淤损率差别较大,其中黄河流域水库淤损率为36.76%,长江流域水库淤损率为4.25%,水库淤损率随水库运行时间增加整体呈上升趋势;我国水库年均淤损率为0.41%~0.49%,其中黄河流域水库年均淤损率最高,为1.39%,长江流域水库年均淤损率为0.25%,水库年均淤损率随水库运行时间增加而减小。在此基础上,采用模糊数学均值聚类方法对水库进行了分类,根据水库淤损率大于38%、14%~38%、小于14%将水库分为严重淤积、中度淤积和轻度淤积三类。根据年均淤损率大于1.5%、0.5%~1.5%、小于0.5%将水库分为淤积速率较快、淤积速率中等和淤积较慢三类。研究成果可为科学开展淤损水库功能恢复提供基础数据和技术支撑。

梨园—阿海混合式抽水蓄能电站库区泥沙淤积预测

水库泥沙淤积不仅会导致水库有效库容减小,影响水库的使用寿命和发电效益,还会影响水库的调节能力,增加水库的防洪压力。库区泥沙淤积预测有利于掌握水库运行期间的泥沙淤积趋势,便于制定合理的调度运行方式以达到防沙减沙的目的,延长电站使用寿命。采用一维恒定非均匀不平衡输沙数学模型预测了考虑上游梯级电站拦沙后,金沙江中游梨园、阿海水库在梨园—阿海混合式抽水蓄能电站建成后库区泥沙淤积趋势,结果表明:梨园、阿海水库泥沙主要淤积在库中—库尾河段,坝前泥沙淤积高程较低,库区泥沙淤积程度较轻;梨园-阿海混合式抽水蓄能电站运行100年后,梨园、阿海水库泥沙淤积总量分别约为1.21亿m3、1.94亿m3,调节库容淤损率分别为8.43%、14.4%。