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、過機泥沙問題復雜等特點，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)學模型，根據(jù)實測和物理模型試驗數(shù)據(jù)對所建模型進行了驗證。驗證結(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)的洪水演進及河床變形進行數(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

3、行時間的增加，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出水口附近發(fā)展，使進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，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