黃河龍口水利樞紐工程排沙洞設計

魯永華 任智鋒 高文軍 李幫芬

1 入庫泥沙特征

龍口水庫入庫沙量由萬家寨水庫出庫沙量和萬家寨—龍口區間來沙組成,萬家寨水庫泥沙沖淤平衡后的多年平均出庫沙量為1.32億t,萬家寨—龍口區間多年平均沙量0.19億t,龍口水庫多年平均懸移質入庫沙量合計1.51億t。干流因萬家寨水庫攔截無推移質泥沙入庫,萬家寨—龍口區間推移質主要來自支流偏關河,推移質多年平均入庫量1萬t。龍口水庫多年平均徑流量178.1億m3,多年平均含沙量6.36 kg/m3,最大含沙量289 kg/m3。龍口水庫干流入庫泥沙經萬家寨水庫調節后,出庫泥沙多年平均 d50為0.023mm。萬家寨—龍口區間懸移質泥沙較粗,d50為0.039mm。

龍口水庫上游的萬家寨水庫采用“蓄清排渾”運行方式,排沙期8、9兩個月。萬家寨水庫8、9月入庫泥沙占年沙量的44%,出庫泥沙占年沙量的64%。經水庫調節后泥沙更為集中在8、9兩個月進入龍口水庫,非汛期龍口水庫入庫沙量不足年沙量的10%。

2 水庫排沙期運用原則

為了保持一定的調節庫容,龍口水庫在排沙期8、9月的運用原則如下:當入庫流量小于1340m3/s時,水庫進行日調節,水庫在死水位888m至水位892m之間運行,為保證水庫的排沙效果,運行水位應盡量降低,日調節蓄水水位以滿足日調節發電所需水量為控制條件。排沙期入庫流量等于或大于1340m3/s時,水庫在死水位888m運行,電站在基荷運行或棄水調峰。當水庫因為日調節運用造成水庫排沙期調節庫容不能滿足日調節需要時,水庫水位降至885m進行沖沙。

3 樞紐排沙設施布置

黃河是著名的多泥沙河流,黃河上修建電站,解決好泥沙問題至關重要,若排沙不力,將導致庫容迅速萎縮、上游河床抬高、水輪機嚴重磨蝕等一系列嚴重后果。……