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引水式水电站防沙设计分析(论文).pdf

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·27 · 1 泥沙的危害分析 对于引水式水电站而言,泥沙对其的危害往往不仅局限 在某一个方面,特别是一些位于山区中的河流更是如此,具 体的推移质输沙率与河流流量的关系如图 1所示。从图 1中可 看到随着流量的逐渐提升,相应的,推移质输沙率也得到了 对应的提升,这对于引水式水电站的实际运转有着十分显著 的影响。                S  LHT S Uã Q Q  N T 图1 推移质输沙率与河流流量的关系 洪水会将数量庞大的底沙以及悬移性质的泥沙带到水电 站内部,而那些颗粒相对较粗的泥沙因其质量原因沉积在引 水道中,从而影响到引水道自身的过水能力,随水流一起进 入水电站内部的泥沙会引起引水道、压力管道以及水轮机内 部零件的严重磨损,大幅降低了各个零部件的使用寿命。与 此同时泥沙的存在为气核形成提供了一个很好的条件,因此 这些泥沙含量较高的河流上的水电站不但运转效率较低,而 且零件的更换也十分频繁。在河流进入汛期之后,部分泥沙 含量过大的水电站不得不停机进行冲砂工作或雇佣大量的劳 动力进行相应的清淤工作,这些工作的开展虽是为保障水电 站的安全稳定运行,但同时对其安全稳定运行及应有经济效 益的发挥带来了一定的影响。引水式的水电站与河床式及坝 后式的水电站相比更易遭受到泥沙的侵害,因此针对引水式 水电站开展相应的防沙设计就显得十分重要。 2 常用的几种防沙设计 2.1 F I]? 沉砂池本身最适宜在悬移性质泥沙含量较多且泥沙颗粒 直径较大的河段中使用。主要是在水电站的进水口前将人工 弯道修建出来。通过利用河流自身凹岸一侧的表层清水,水 流底部的泥沙通过流速的提升及束水冲砂的方式使其经由冲 砂闸排向下游部分。而那些引入到水电站内部的取水口的水 流则是通过修建较大的沉砂池,借助流速降低、泥沙沉降及 分离等操作后将流水和泥沙进行彻底分离,这部分清水则是 经由引水渠道进入水电站内部,而泥沙则是通过沉砂池被排 放到河流的下游河床。 2.2  ?? ?F I] 在一些山区内部河道特别狭窄的地方,库容量一般情况下 都相对较小,基本上都维持在几十万至几百万 m 3的库容。因 为自身在基建上就已经投入了较高的资金,同时因地形限制, 很难建设一个规模较大的沉砂池。在这种情况下,为节省部分 资金,在全面综合考虑水库泥沙淤积情况降低、电站自身日 调节库容的维持等方面后,除了人工性质的弯道,建设沉砂 池之外,还有一种使用频率较高的方式是用水库代替沉砂池, 简单来说就是将水库作为水电站的沉砂池。将泥沙的淤积警 报设置在淤积洲头上,当水库自身的泥沙淤积达到一定数量 的时候就会触发警报,随后就需针对淤积洲头开展推移工作, 同时需将处于控制闸之前的泥沙淤积形态、泥沙洲头的高度 及位置等方面进行控制。只有这样才能更好地将大颗粒泥沙 阻挡在取水口外。 2.3  L?? <?、?为 I? ? ? 这种拦沙坎和平底闸、泄洪冲砂闸的配合使用的方法常 见于我国的嘉陵江等河流的上游引水式水电站中,通过上述 3 者的合理搭配使用,辅以在取水口前设置冲砂拦道,如此一 来水电站之前的拦沙坎及冲砂闸就会形成一种倒沙现象,以 此实现水电站自身的防沙目标。 [摘 要] ? ?A?/?? (?W卫?V?? ? ??  ? (? ,? ?? (?n? h[? ?}味 L? h住 V ??印/ h ,?乾味 Ls?5 +? (?傍 ??m亦 。了 cn ?傍 I堵之? ,\? ? L??(?? L ??凹 ??堵,坤之 t??? L ??? ?,? Ys" ?  ? 
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