基于MIKE(21、3)的河南天池抽水蓄能電站下水庫庫區(qū)水沙數(shù)值模擬研究.pdf

1、近年來，我國各地相繼建設(shè)了一批抽水蓄能電站，以改善電網(wǎng)的運(yùn)行狀況。在河流泥沙含量較高的地區(qū)興建抽水蓄能電站，對泥沙問題的研究將直接影響到水庫庫容的損失和機(jī)電設(shè)備的磨蝕。天池抽水蓄能電站下水庫具有入庫沙量大且容易淤積、地形條件不利于排沙且未設(shè)攔沙庫、洪水泥沙問題突出、過機(jī)泥沙問題復(fù)雜等特點(diǎn)，泥沙問題亟待研究。因此，為了確保庫區(qū)安全及工程效益的正常發(fā)揮，十分有必要開展天池抽水蓄能電站下庫區(qū)水沙問題的研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采

2、用MIKE軟件分別搭建了天池抽水蓄能電站下庫區(qū)的二維、三維水沙數(shù)學(xué)模型，根據(jù)實(shí)測和物理模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)對所建模型進(jìn)行了驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明所建模型對河道阻力狀況的模擬近似度相對較高，可以利用所建模型對下庫區(qū)的洪水演進(jìn)及河床變形進(jìn)行數(shù)值模擬。⑵應(yīng)用搭建的二、三維水沙模型，對下庫區(qū)進(jìn)行了50年長系列水沙過程及典型頻率洪水過程的水沙數(shù)值模擬。在長系列水沙條件下，下庫區(qū)的泥沙淤積形態(tài)為三角洲淤積，泥沙主要淤積在壩前0.5~1.8km范圍內(nèi)。隨著水庫運(yùn)

3、行時(shí)間的增加，壩前泥沙淤積發(fā)展到一定程度后，淤積體會沿著原?河灣從壩前逐漸向電站進(jìn)出水口附近發(fā)展，使進(jìn)出水口附近的泥沙淤積量增大；在典型頻率洪水條件下，上游黃鴨河干流洪水帶來的泥沙將大部分落淤在下庫區(qū)內(nèi)，同樣主要淤積在壩前0.5~1.8km范圍內(nèi)。同時(shí)，部分泥沙會從上游攔沙潛壩及下游壩前分別沿原河灣向電站進(jìn)出水口附近淤積發(fā)展，洪水越大，這種現(xiàn)象越明顯。⑶針對原攔沙減淤設(shè)計(jì)中存在的問題，提出了加高攔沙潛壩與增設(shè)非封閉性攔沙壩的優(yōu)化方案，并