【文章內(nèi)容簡介】 利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 方案 3：水位一次抬高汛期低水位相機排沙運用方案 該方案水庫運用方式如下： （ 1） 水庫蓄水位一次抬高 。 蓄水運用期水庫蓄水位893m。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 （ 2） 每年汛期 7~8月為排沙期 。 7月 1日 ~8月 10日 ， 水庫控制低水位運用 ， 控制水庫有效庫容不大于 200萬 m3； 8月 11日 ~8月 31日 ， 排沙水位 893m。 在排沙期 （ 汛期 7~8月 ） ， 當(dāng)入庫流量大于 30 m3/s且含沙量大于 50 kg/m3時 ，適時迅速降低庫水位 ， 水庫低水位或空庫敞泄排沙；當(dāng)入庫水沙不滿足相機排沙條件時 ， 水庫蓄水運用 。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 （ 3） 汛期 9月至次年 6月水庫蓄水運用 ， 水庫蓄水位893m。 在此期間 ， 在滿足供水要求的前提下 ， 利用高含沙洪水入庫時機 ， 采用異重流排沙 ， 盡量減少蓄水運用期間的泥沙淤積量 。 （ 4） 初擬反調(diào)節(jié)池 （ 或庫 ） 容積 700萬 m3， 以滿足汛期相機敞泄排沙期間的供水要求 。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 方案 4：水位逐步抬高汛期低水位相機排沙運用方案 該方案水庫運用方式如下： （ 1） 水庫蓄水位逐步抬高 。 第 140年 ， 蓄水運用期水庫蓄水位由 880m逐步抬高至最高蓄水位 893m， 蓄水運用期水位控制條件為：水庫死水位以上蓄水量最大不超過 4000萬 m3；最低蓄水位為 880m；最高蓄水位為 893m。 第 4150年 ， 蓄水運用期水庫蓄水位 893m。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 （ 2） 每年汛期 7~8月為排沙期 。 7月 1日 ~8月 10日 ， 水庫控制低水位運用 ， 控制水庫有效庫容不大于 200萬 m3； 8月 11日 ~8月 31日 ， 排沙水位與各年最高蓄水位相同 。 在排沙期 （ 汛期 7~8月 ） ， 當(dāng)入庫流量大于 30 m3/s且含沙量大于50 kg/m3時 ， 適時迅速降低庫水位 ， 水庫低水位或空庫敞泄排沙；當(dāng)入庫水沙不滿足相機排沙條件時 ， 水庫蓄水運用 。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 （ 3） 汛期 9月至次年 6月水庫蓄水運用 ， 水庫蓄水位與各年最高蓄水位相同 。 在此期間 ， 在滿足供水要求的前提下 ， 利用高含沙洪水入庫時機 ， 采用異重流排沙 ， 盡量減少蓄水運用期間的泥沙淤積量 。 （ 4） 初擬反調(diào)節(jié)池 （ 或庫 ） 容積 700萬 m3， 以滿足汛期相機敞泄排沙期間的供水要求 。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 亭口水庫的合理運用方式 由上述 4種方案水庫沖淤計算和徑流調(diào)節(jié)計算結(jié)果分析： 方案 1水庫淤積量大 ， 剩余庫容偏小 ， 無法滿足供水目標(biāo)； 方案 2水庫運用 50年后剩余庫容較大 ， 但是 140年分期抬高水位運用時 ， 由于蓄水位低庫容偏小 ， 無法滿足供水目標(biāo)； 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 方案 3和方案 4水庫運用 50年后剩余庫容分別為 3093萬m3和 3755萬 m3， 滿足供水保證率和破壞深度要求的可供水量分別為 7183萬 m3和 7212萬 m3。 方案 3和方案 4相比較 ， 兩種方案可供水量基本相同 ，方案 4水庫運用 50年后剩余庫容相對較大 ， 但是方案 3水庫運用管理相對容易 ， 因此 ， 亭口水庫采用方案 3運用 。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 反調(diào)節(jié)水庫工程規(guī)模及運用方式優(yōu)選比較 反調(diào)節(jié)水庫工程建設(shè)的必要性 （ 1） 滿足均勻的工業(yè)生活供水需求 ， 并滿足其設(shè)計保證率 90％ 的要求 。 否則 ， 由于排沙期不能供水 ， 不能滿足工業(yè)生活均勻供水的要求 。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 （ 2） 由于排沙期亭口水庫下泄過程與國民經(jīng)濟(jì)各部門的用水過程不協(xié)調(diào) ， 若缺乏有效的反調(diào)節(jié)工程措施 ， 將造成缺水與棄水并存的局面 。 通過反調(diào)節(jié)庫調(diào)蓄徑流 ， 使供水條件得到改善 ， 可有效緩解排沙與供水爭水矛盾 。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 反調(diào)節(jié)水庫工程的規(guī)模比較與選定 配套反調(diào)節(jié)工程規(guī)模受排沙期長短以及亭口徑流豐枯程度影響 。 在正常蓄水位與排沙水位均選定 893m的前提下 ，亭口水庫采用前述方案 3運行 ， 亭口水庫終極有效庫容為3093萬 m3（ 相應(yīng)于方案 3水庫運用 50年后正常蓄水位 893m有效庫容 ） ， 擬定反調(diào)節(jié)池容積規(guī)模為 500萬 m 600萬 m700萬 m 800萬 m3。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 針對亭口水庫正常蓄水位 893m規(guī)模方案 ， 對不同反調(diào)節(jié)庫容積方案進(jìn)行了徑流調(diào)節(jié)計算 ， 調(diào)節(jié)計算中采用的主要原則如下： （ 1） 亭口水庫終極有效庫容為 3093萬 m3（ 相應(yīng)于方案3水庫運用 50年后正常蓄水位 893m有效庫容 ） 。 （ 2 ） 調(diào)節(jié)計算采用時歷法 ， 入庫水沙資料為1954~2023年 ， 共計 52年的水沙系列資料 。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 （ 3） 調(diào)節(jié)周期按水文年周期 ， 汛期為 7~9月 ， 非汛期為 10~次年 6月 。 調(diào)節(jié)起始日期 1954年 7月 1日 ， 調(diào)節(jié)計算按逐日調(diào)節(jié) 。 亭口水庫起調(diào)庫容為 0萬 m3， 反調(diào)節(jié)水庫起調(diào)庫容為滿庫 。 （ 3） 黑河亭口水庫設(shè)計供水保證率 （ 月保證率 ） 不小于 90%， 供水破壞深度不大于 20%。 亭口水庫的經(jīng)濟(jì)可供水量按 “以供定需 ”的原則確定 。 （ 5） 亭口水庫和反調(diào)節(jié)庫的水量損失包括蒸發(fā)損失和滲漏損失兩部分 。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 （ 6） 河道最小基流水量 632萬 m3， 河道最小基流流量按 m3/s計 。 （ 7） 輸水洞進(jìn)口高程 ， 輸水洞引水最低水位（ 即死水位 ） 。 （ 8） 水庫調(diào)節(jié)計算過程中 ， 來水優(yōu)先滿足河道最小基流需要 ， 其次滿足用水要求 。 （ 9） 當(dāng)亭口水庫汛期的 8月由于排沙不供水或其他時段可供水量不能滿足供水要求時 ， 采取由反調(diào)節(jié)庫補充運用的原則 ， 由反調(diào)節(jié)庫泄放滿足供水要求的水量 。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 （ 10） 當(dāng)某時段亭口水庫調(diào)節(jié)的最大可供水量大于設(shè)計供水流量時 ， 亭口水庫輸水洞供水流量為設(shè)計供水流量 ，多余的水量通過抽水站與引水隧洞充蓄反調(diào)節(jié)庫 （ 中塬溝水庫 ） ， 最大抽水流量 m3/s， 最大抽水含沙量限制條件為亭口水庫入庫平均含沙量小于 8kg/m3；反之 ， 亭口水庫輸水洞供水流量為該時段最大可供水量 ,不足部分由反調(diào)節(jié)庫供給 。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 （ 11） 當(dāng)亭口水庫有棄水且反調(diào)節(jié)庫未蓄滿時 ， 盡可能利用抽水站與引水隧洞將豐水期的水輸入反調(diào)節(jié)庫 ， 以彌補排沙期及枯水段的供水不足問題 。 （ 12） 當(dāng)遭遇個別特枯年份由于汛后來水較少時 ， 即使在滿足排沙條件時 ， 也不排沙 ， 只進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)以滿足供水要求 。 依據(jù)以上調(diào)節(jié)計算原則 ， 不同反調(diào)節(jié)庫容積方案的徑流調(diào)節(jié)計算結(jié)果見表 —1。 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 由上述結(jié)算結(jié)果可見 ， 反調(diào)節(jié)庫容積從 500萬 m3增加至600萬 m3時 ， 可供水量增加 173萬 m3；反調(diào)節(jié)庫容積從 600萬 m3增加至 700萬 m3時 ， 可供水量增加 114萬 m3；反調(diào)節(jié)庫容積從 700萬 m3增加至 800萬 m3時 ， 可供水量僅增加 31萬 m3。因此 ， 本階段推薦配套反調(diào)節(jié)庫的規(guī)模為有效庫容 700萬 m3。 表 —1 徑流調(diào)節(jié)計算結(jié)果 供水情況 ?反調(diào)節(jié)池 ?規(guī)模 ?（萬 ??） ?最大抽水流量 ?（ ???? ） ?最大抽水 ?含 沙量 ?（ ? ? ? ??） ?供水量 ?（萬 ??） ?供水保證率 ?（ ? ） ?最大破壞深度 ?（ ? ） ?最大供水流量 ?（ ???? ） ???? ? ??? ? ? ? ???? ? ????? ? ????? ? ?????? ???? ? ??? ? ? ? ???? ? ????? ? ????? ? ?????? ???? ? ??? ? ? ? ???? ? ????? ? ????? ? ?????? ???? ? ??? ? ? ? ???? ? ????? ? ????? ? ?????? ?? ? ??? ? ???? ? 滿足保證率及破環(huán)深度要求的可供水量為 ? 萬 ???? 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置 水庫運行方式研究 反調(diào)節(jié)水庫工程抽水站設(shè)計流量選定 針對配套反調(diào)節(jié)庫的規(guī)模為有效庫容 700萬 m3情況 ， 比較了不同抽水站設(shè)計引水流量對亭口水庫可供水量的影響 ，計算結(jié)果見表 2..—2。 從表中可以看出 ， 最大抽水流量由， 亭口水庫可供水量增加幅度較大；最大抽水流量大于 ， 亭口水庫可供水量幾乎不再增加 。 因此 ， 反調(diào)節(jié)水庫抽水站設(shè)計流量為 。 表 —2 不同引水流量情況下徑流調(diào)節(jié)計算結(jié)果 供水情況 反調(diào)節(jié)池 規(guī)模 （萬 m3） 最大抽水流量 （ m3/s ） 最大抽水 含沙量 （ kg/m3） 抽水 時間 限制 供水 （萬 m3） 供水保證率 （ % ） 最大破壞深度 （ % ） ??? ???? 無限制 無限制 ?????? ????? ?????? ??? ??? 無限制 無限制 ?????? ????? ?????? ??? ??? 無限制 無限制 ?????? ????? ?????? ??? ? 無限制 無限制 ?????? ????? ?????? ??? ??? 無限制 無限制 ?????? ????? ????? ??? ??? 無限制 無限制 ?????? ??? ?? ????? ??? ??? 無限制 無限制 ?????? ????? ????? ??? ??? 無限制 無限制 ??????? ????? ????? ? 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院 陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院2 樞紐工程布置