【正文】 院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 異重流排沙條件 （ 1） 每年 78月為水庫(kù)排沙期 ， 9次年 6月為蓄水運(yùn)用期 。 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 各方案水庫(kù)沖淤和徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 —1。 表 —3 不同抽水含沙量限制情況下徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果 供水情況 反調(diào)節(jié)池 規(guī)模 （萬(wàn) m3） 最大抽水流量 （ m3/s ） 最大抽水 含沙量 （ kg/m3） 抽水時(shí)間 限制 供水量 （萬(wàn) m3） 供水保證率 （ % ） 最大破壞深度 （ % ） ??? ?? ? ? 無(wú)限制 ?? ?? ?? ? ?? ??? ? ?? ??? ? ??? ?? ? ? 無(wú)限 制 ?? ?? ?? ? ?? ??? ? ?? ??? ? ??? ?? ? ?? 無(wú)限制 ?? ?? ?? ? ?? ??? ? ?? ??? ? ??? ?? ? ?? 無(wú)限制 ?? ?? ?? ? ?? ??? ? ?? ??? ? ??? ?? ? ?? 無(wú)限制 ?? ?? ?? ? ?? ??? ? ?? ??? ? ??? ?? ? ?? 無(wú)限制 ?? ?? ?? ? ?? ??? ? ?? ??? ? ?表 —4 不同抽水時(shí)間限制情況下徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果 反調(diào)節(jié)池 最大抽水流量 最大 抽水時(shí)間規(guī)模 （m3/s） 抽水 限制（萬(wàn)m3） 含沙量（kg/m3） 供水量 最大破壞深度（萬(wàn)m3） （%）700 1 . 1 8 7 —9 月不抽水 7 0 3 7 . 7 9 5 . 1 9 1 9 . 9 6700 1 . 1 8 7 、 8 月不抽水 7 0 3 7 . 7 9 5 . 1 9 1 9 . 9 6700 1 . 1 8 7 月不抽水 7 0 4 1 . 9 9 5 . 3 5 1 9 . 9 6700 1 . 1 8 無(wú)限制 7 1 8 3 . 3 9 4 . 3 9 1 9 . 9 9供水情況供水保證率（%） 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 排沙條件分析 不同排沙流量和沙限組合對(duì)水庫(kù)可供水量的影響分析 在前述排沙流量和沙限定性分析的基礎(chǔ)上 ， 對(duì)汛期排沙期不同排沙流量和沙限組合情況 ， 進(jìn)行了水庫(kù)沖淤和徑流調(diào)節(jié)計(jì)算 。 從表中可見(jiàn) ， 抽水時(shí)間無(wú)限制 （ 即全年抽水 ） 時(shí) ， 亭口水庫(kù)可供水量最大 ， 抽水時(shí)間有限制 （ 例如每年 7月不抽水 ） 時(shí) ， 亭口水庫(kù)可供水量將減少約 140萬(wàn) m3。 表 —2 不同引水流量情況下徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果 供水情況 反調(diào)節(jié)池 規(guī)模 （萬(wàn) m3） 最大抽水流量 （ m3/s ） 最大抽水 含沙量 （ kg/m3） 抽水 時(shí)間 限制 供水 （萬(wàn) m3） 供水保證率 （ % ） 最大破壞深度 （ % ） ??? ???? 無(wú)限制 無(wú)限制 ?????? ????? ?????? ??? ??? 無(wú)限制 無(wú)限制 ?????? ????? ?????? ??? ??? 無(wú)限制 無(wú)限制 ?????? ????? ?????? ??? ? 無(wú)限制 無(wú)限制 ?????? ????? ?????? ??? ??? 無(wú)限制 無(wú)限制 ?????? ????? ????? ??? ??? 無(wú)限制 無(wú)限制 ?????? ??? ?? ????? ??? ??? 無(wú)限制 無(wú)限制 ?????? ????? ????? ??? ??? 無(wú)限制 無(wú)限制 ??????? ????? ????? ? 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 反調(diào)節(jié)水庫(kù)工程抽水站取水條件 （ 1） 反調(diào)節(jié)庫(kù)抽水站抽水時(shí)的含沙量限制條件為亭口水庫(kù)入庫(kù)平均含沙量小于 8kg/m3。 從表中可以看出 ， 最大抽水流量由， 亭口水庫(kù)可供水量增加幅度較大；最大抽水流量大于 ， 亭口水庫(kù)可供水量幾乎不再增加 。因此 ， 本階段推薦配套反調(diào)節(jié)庫(kù)的規(guī)模為有效庫(kù)容 700萬(wàn) m3。 依據(jù)以上調(diào)節(jié)計(jì)算原則 ， 不同反調(diào)節(jié)庫(kù)容積方案的徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 —1。 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 （ 11） 當(dāng)亭口水庫(kù)有棄水且反調(diào)節(jié)庫(kù)未蓄滿時(shí) ， 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(kù) ， 以彌補(bǔ)排沙期及枯水段的供水不足問(wèn)題 。 （ 9） 當(dāng)亭口水庫(kù)汛期的 8月由于排沙不供水或其他時(shí)段可供水量不能滿足供水要求時(shí) ， 采取由反調(diào)節(jié)庫(kù)補(bǔ)充運(yùn)用的原則 ， 由反調(diào)節(jié)庫(kù)泄放滿足供水要求的水量 。 （ 7） 輸水洞進(jìn)口高程 ， 輸水洞引水最低水位（ 即死水位 ） 。 （ 5） 亭口水庫(kù)和反調(diào)節(jié)庫(kù)的水量損失包括蒸發(fā)損失和滲漏損失兩部分 。 （ 3） 黑河亭口水庫(kù)設(shè)計(jì)供水保證率 （ 月保證率 ） 不小于 90%， 供水破壞深度不大于 20%。 調(diào)節(jié)起始日期 1954年 7月 1日 ， 調(diào)節(jié)計(jì)算按逐日調(diào)節(jié) 。 （ 2 ） 調(diào)節(jié)計(jì)算采用時(shí)歷法 ， 入庫(kù)水沙資料為1954~2023年 ， 共計(jì) 52年的水沙系列資料 。 在正常蓄水位與排沙水位均選定 893m的前提下 ，亭口水庫(kù)采用前述方案 3運(yùn)行 ， 亭口水庫(kù)終極有效庫(kù)容為3093萬(wàn) m3（ 相應(yīng)于方案 3水庫(kù)運(yùn)用 50年后正常蓄水位 893m有效庫(kù)容 ） ， 擬定反調(diào)節(jié)池容積規(guī)模為 500萬(wàn) m 600萬(wàn) m700萬(wàn) m 800萬(wàn) m3。 通過(guò)反調(diào)節(jié)庫(kù)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(zhēng)水矛盾 。 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 。 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(kù)運(yùn)用 50年后剩余庫(kù)容相對(duì)較大 ， 但是方案 3水庫(kù)運(yùn)用管理相對(duì)容易 ， 因此 ， 亭口水庫(kù)采用方案 3運(yùn)用 。 （ 4） 初擬反調(diào)節(jié)池 （ 或庫(kù) ） 容積 700萬(wàn) m3， 以滿足汛期相機(jī)敞泄排沙期間的供水要求 。 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 （ 3） 汛期 9月至次年 6月水庫(kù)蓄水運(yùn)用 ， 水庫(kù)蓄水位與各年最高蓄水位相同 。 7月 1日 ~8月 10日 ， 水庫(kù)控制低水位運(yùn)用 ， 控制水庫(kù)有效庫(kù)容不大于 200萬(wàn) m3； 8月 11日 ~8月 31日 ， 排沙水位與各年最高蓄水位相同 。 第 4150年 ， 蓄水運(yùn)用期水庫(kù)蓄水位 893m。 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 方案 4：水位逐步抬高汛期低水位相機(jī)排沙運(yùn)用方案 該方案水庫(kù)運(yùn)用方式如下： （ 1） 水庫(kù)蓄水位逐步抬高 。 在此期間 ， 在滿足供水要求的前提下 ， 利用高含沙洪水入庫(kù)時(shí)機(jī) ， 采用異重流排沙 ， 盡量減少蓄水運(yùn)用期間的泥沙淤積量 。 在排沙期 （ 汛期 7~8月 ） ， 當(dāng)入庫(kù)流量大于 30 m3/s且含沙量大于 50 kg/m3時(shí) ，適時(shí)迅速降低庫(kù)水位 ， 水庫(kù)低水位或空庫(kù)敞泄排沙；當(dāng)入庫(kù)水沙不滿足相機(jī)排沙條件時(shí) ， 水庫(kù)蓄水運(yùn)用 。 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 （ 2） 每年汛期 7~8月為排沙期 。 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 方案 3：水位一次抬高汛期低水位相機(jī)排沙運(yùn)用方案 該方案水庫(kù)運(yùn)用方式如下： （ 1） 水庫(kù)蓄水位一次抬高 。 在此期間 ， 在滿足供水要求的前提下 ， 利用高含沙洪水入庫(kù)時(shí)機(jī) ， 采用異重流排沙 ， 盡量減少蓄水運(yùn)用期間的泥沙淤積量 。 在排沙期 （ 汛期 7~8月 ） ， 當(dāng)入庫(kù)流量大于 30 m3/s且含沙量大于 50 kg/m3時(shí) ， 適時(shí)迅速降低庫(kù)水位 ， 水庫(kù)低水位或空庫(kù)敞泄排沙；當(dāng)入庫(kù)水沙不滿足相機(jī)排沙條件時(shí) ， 水庫(kù)蓄水運(yùn)用 。 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 （ 2） 每年汛期 7~8月為排沙期 。 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 方案 2：逐步抬高蓄水位汛期低水位相機(jī)排沙運(yùn)用方案 該方案水庫(kù)運(yùn)用方式如下： （ 1） 水庫(kù)蓄水位逐步抬高 。 在此期間 ， 在滿足供水要求的前提下 ， 利用高含沙洪水入庫(kù)時(shí)機(jī) ， 采用異重流排沙 ， 盡量減少蓄水運(yùn)用期間的泥沙淤積量 。 在此期間 ， 當(dāng)入庫(kù)流量大于 30 m3/s且含沙量大于 50 kg/m3時(shí) ， 適時(shí)迅速降低庫(kù)水位 ， 水庫(kù)低水位或空庫(kù)敞泄排沙；當(dāng)入庫(kù)水沙不滿足相機(jī)排沙條件時(shí) ， 水庫(kù)蓄水運(yùn)用 。 第 110年水庫(kù)蓄水位 875m；第 1120年水庫(kù)蓄水位 880m；第 2130年水庫(kù)蓄水位 885m；第 3140年水庫(kù)蓄水位 890m；第 40年以后水庫(kù)蓄水位 893m。 （ 4） 當(dāng)遭遇個(gè)別特枯 年份 由于汛后來(lái)水較少時(shí) ， 即使在滿足排沙條件時(shí) ， 也不排沙 ， 只進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)以 滿足 供水要求 。 （ 2） 當(dāng)亭口水庫(kù)各時(shí)段調(diào)節(jié)的最大可供水量大于供水需水流量時(shí) ， 亭口水庫(kù)按照需求過(guò)程供水 ， 多余部分按照反調(diào)節(jié)庫(kù)配套抽水站的抽水能力充蓄反調(diào)節(jié)庫(kù)；反之 ， 亭口水庫(kù)按照該時(shí)段最大可供水量供水 ， 不足部分由反調(diào)節(jié)庫(kù)補(bǔ)給 。 有關(guān)模型中 水流方程的離散及求解 、 泥沙方程的離散及求解 、 相關(guān)問(wèn)題的處理 、 模型驗(yàn)證情況等不再介紹 ， 具體可想王新宏教授咨詢 。 （ 9） 水庫(kù)沖淤計(jì)算中將庫(kù)區(qū)劃分為 50個(gè)河段 ， 共計(jì) 51個(gè)控制斷面 ， 斷面間距平均 874m。 溢洪道規(guī)模為堰頂高程881m， 堰頂寬度 312m。 輸水洞進(jìn)口高程， 輸水洞引水最低水位 。 （ 6） 河道最小基流水量 632萬(wàn) m3， 河道最小基流流量按 m3/s計(jì) 。 （ 5） 水庫(kù)水量損失包括蒸發(fā)損失和滲漏損失兩部分 。 亭口水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)可供水量按 “以供定需 ”的原則確定 。 汛期按逐日調(diào)節(jié)；非汛期按逐旬調(diào)節(jié) 。 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 （ 2） 水庫(kù)沖淤計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)劃分為：汛期 （ 7~9月 ） 每日為一個(gè)計(jì)算時(shí)段 ， 非汛期 （ 10月 ~翌年 6月 ） 每旬為一個(gè)計(jì)算時(shí)段 。 當(dāng)水庫(kù)的供水與排沙發(fā)生矛盾時(shí) ， 首先滿足水庫(kù)的排沙要求 ， 此時(shí)水庫(kù)的供水任務(wù)由其他備用水源工程 （ 反調(diào)節(jié)庫(kù) ） 承擔(dān) 。 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 （ 4） 在滿足上述條件的前提下 ， 盡量提高供水的保證率 。 若排沙流量和沙限過(guò)大 ， 則排沙水量少 ， 盡管水庫(kù)供水量較大 ， 但是水庫(kù)終極庫(kù)容難以保持；若排沙流量和沙限過(guò)小 ， 則排沙水量較大 ， 盡管易于保持水庫(kù)的終極庫(kù)容 ， 但是水庫(kù)的供水量較小 。 除此之外 ， 還可利用反調(diào)節(jié)庫(kù)的蓄水補(bǔ)充其它時(shí)間缺水 。 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2 樞紐工程布置 水庫(kù)運(yùn)行方式研究 （ 2） 設(shè)置反調(diào)節(jié)庫(kù) ， 解決相機(jī)敞泄排沙期間供水問(wèn)題 排沙期 （ 汛期 7~8月 ） 利用高含沙大洪水入庫(kù)時(shí)機(jī)敞泄排沙時(shí) ， 水庫(kù)無(wú)法正常供水 。 （ 6） 庫(kù)水位日下降幅度的限制條件 初擬亭口水庫(kù)大壩采用土石壩方案 ， 依據(jù)相關(guān)規(guī)范 ，為大壩庫(kù)水位濺落時(shí)安全穩(wěn)定 ， 水庫(kù)實(shí)施相機(jī)敞泄排沙時(shí) ，水