鲁布革水库泥沙淤积及泥沙调度方式

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1、鲁布革水库泥沙淤积及泥沙调度方式梅志宏1张小峰2（1．中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院2．武汉大学）摘要：本文通过鲁布革水库蓄水以来的实测资料，分析了水库淤积状况和特点，并对原设计的泥沙调度方式进行了评价。在此基础上，为了更好地兼顾发电与控制水库泥沙淤积两者的关系，用一维不平衡输沙模型进行水库泥沙淤积预测，对水库汛期排沙水位进行优化。在考虑水位降低速度受坝前滑坡体稳定要求限制的前提下，研究了鲁布革水库降低水位冲沙方式和效果。关键词：水库，淤积，泥沙调度1．概况鲁布革电站是珠江上源南盘江左岸支流

2、黄泥河的最下游一个梯级，开发任务为发电，电站装机容量600MW。开发方式为混合式，具有高坝、长引水道、高水头、全地下式厂区建筑物等特点。大坝为心墙堆石坝，最大坝高103.8m，坝顶高程1138.0m，引水隧洞全长9387m，引用流量214m3/s，利用落差372.5m。电站引水系统工程于1984年11月24日开工，1988年8月16日完工。电站第一台机于1988年12月27日投产，全部工程于1992年12月完建。鲁布革坝址控制流域面积7300km2，占黄泥河流域的88.3%。水库正常蓄水位为11

3、30m，此时水库长度19.4km，库容1.11×108m3；死水位为1105m，此时水库长度16km，库容0.37×108m3。水库库区两岸山坡陡峻，无较大支流汇入，库区河谷狭窄，正常蓄水位时水库平均宽度约203m，河床平均比降5.4‰，是典型的山区河道型水库。2．设计的泥沙调度方式2.1泥沙调度原则鲁布革水库库容小，来沙量大，总库容与入库沙量的比值为35，死库容与入库沙量的比值为11。为了控制泥沙淤积，长期保持调节库容，根据水库来沙集中于汛期、汛期发电弃水多的特点，设计要求汛期降低水位排沙运行

4、。设置水库汛期排沙水位为1105m（与死水位相同），使大部分的泥沙淤积在死库容内，减少调节库容内的泥沙淤积。同时，每隔3至5年放空水库冲沙一次，恢复部分死库容，用死库容进行固体径流调节，降低坝前淤积高程，减少电站的过机含沙量。2.2泄洪排沙设施的运用泄洪排沙建筑物主要有溢洪道、左岸泄洪洞、右岸泄洪洞和排沙洞。排沙洞位于电站取水口下方，1105m水位时最大泄量257m3/s，闸门小但启闭灵活，可经常开启微调库水位，利用电站弃水及时排沙，减少过机含沙量。为了达到汛期控制水位运行的要求，需要根据来流情

5、况，根据各泄洪排沙建筑物的特点，控制库水位在1105m。当汛期入库流量大于电站引用流量214m3/s，小于471m3/s时，开启排沙洞下泄多余水量；当入库流量大于471m3/s后，在优先使用排沙洞情况下，及时先开启右泄洪洞而后再开左泄洪洞。左、右泄洪洞和排沙洞的联合泄流能力达到2753m3/s，相当于P=10%的洪峰流量。在发生的洪水小于P=10%的洪水时，水库可以将水位控制在1105m，尽量减少1105m以上调节库容的淤积损失。左右泄洪洞除控制水位外，还能迅速地放空水库冲沙，特别是右泄洪洞底板

6、高程1060m，仅比原河床高出10m，是排沙的主要通道。1．水库实际运行情况3.1水库来水来沙岔江水文站位于鲁布革水库库尾，控制流域面积6950km2。统计鲁布革水库运行以后岔江水文站1988-2003年实测资料，平均流量144m3/s，平均输沙率123kg/s，平均沙量387×104t，含沙量0.854kg/m3。分析该站的实测资料有以下特点：(1)来沙量高度集中，沙峰与洪峰基本相应：汛期水量占全年79.3%，但沙量占全年的95.9%。月平均输沙量、含沙量最大值出现在6月，最小值出现在10月

7、。各年最大日输沙量占当年输沙量的比例为5.17%~26.7%，平均值为13.3%；实测日平均最大输沙率为23840kg/s（1997年7月15日），同日平均流量为2020m3/s，居实测段流量第二位。(2)沙量年际变幅大最大年沙量为960×104t（1994年），最小年沙量为132×104t（1989年），最大最小比为7.27。显然，设计的泥沙调度原则，充分考虑到了来沙高度集中于汛期的特点，汛期降低水位排沙，可以有效控制水库淤积量和淤积部位。与设计的入库沙量相比，来沙量明显增加，1988-20

8、03年平均沙量为387×104t，较设计值344×104t增加了12.5%。3.2运行水位水库实际运行时，如果汛期水位严格按设计要求运行在死水位1105m附近，存在如下问题：（1）鲁布革电站承担着南方电网调峰调频任务，如果汛期水位维持在1105m运行，基本没有调节库容，遇到来水小于发电流量时，发电出力不能满足电网需要，这种情况实际出现的天数仍较多，需要协调泥沙调度和发电调度的矛盾。（1）闸门频繁启闭，增加事故机率。根据资料统计，平均每年有90天日平均流量大于214m3/s，有30天大于471m3