关于受水库尾水影响的水位～流量关系曲线分析.pdf

能源水利 关于爰水库尾水影响的水隹浼量关糸 曲线分析 应爱忠青田县水文站浙江省青田县 摘要 水库尾水位是确定水电站工作水头的主要参 数之 一 也是观测 水电站下游水位的重要依据 本 文 结合实际工作经验 主要就受水 库 尾水影响的水位流量关系曲线的绘制 复核 应用等方面的相 关问题进行了分析 关键词 水库尾水 水位流量 关系曲线 中图分类号 文献标识码 文章编号 弓胃 量 尾水流量为电站机组发电用水流量和平均扩大以后 由于我国多数水 电站在施工时清渣不够彻底 导致水电 的溢 流量值的总和 利用实际观测得到 的水位变化过程 计 站水库尾水断 面处的水位流量关系曲线与设计阶段采用的 算得到的尾水流量数据 即可得出设计阶段尾水位 流量关 曲线有不同程度的 差 别 一般在 同等流量情况下水位偏高 但 系曲线 对经常进行世洪的水电站 引起下游受到冲刷 又可能导致水 水位流量关系曲线绘制 位临时降低 时间长久后又可能抬高 因此 受水库尾 水影响 由于下游乌江渡水电站水库的蓄水对索风营水电站水库 的水位流量 关系曲线应根据各水电站的具体情况 实施定期 有回水顶托影响 经研究表明 当乌江渡水库水位彡 时 或不定期 的复核 校正 其中 校测尾水位与流量的关 系曲线 该电站水库尾水位流量关系基本不受到影响 可采用天然情 的方 法较为简单 一般 可根据水电站下泄流量同时进 行水位 况的水位流量关系 而当乌 江渡水库水位 时 该电站水 的观测 并点绘出关系曲 线 但必须注意应取水电站 水库 负荷 库的尾水位 流量关系即会受到顶托影响 的 其尾水位 流量 与泄洪达到稳定并持续 一段 时间的泄量 关系点则会较为散乱 根据实际测量得到的水位点的分布情 况 以及回水计算成果 即可分别作出 当乌江渡水库水位在 索风营 水电站位于 乌江中游六广河段 琐址以上控制流 和这二种条件下 索风营水电站 水库水位 域面积 枢纽 工程由碾压混凝土重 力坝 坝身开敞 流里关系曲线 见图 所不 式溢流表孔 右岸引水 发电系统及地下厂房等建筑物组成 最 二 一 大 坝高水库正常蓄水位水库总库容亿 调节库容亿 为 日调 节水库 该水电站设计百年 一 遇 洪水流量 为 千年 一 遇校核洪水量为 该工程主要以发电为主 并兼有渔业 灌溉 旅游 说 江 气 位在瞻时躺 天纖 环境保护等综合效益 是乌江流域水资源开发利用以及防治 水旱性灾害的 重要控制性工程 设计 阶 段水 库尾水位流量关系曲线的绘制 图受乌江渡水库水位 的水位 流关 系曲线图 从图 中可以看出 以下的尾水 位流量关系点较 通常而言 若水电站下游附 近有良好的水又观测站时 可 为散乱 但随着 乌江渡水库水位的 变化 其曲线变化趋势是明 以在间径流很小最好是趋近于零的区域 建立水电站尾水 士厂 显的 以上的尾水位 流量关系点则较为集中 并逐渐呈 位和下游水文 站水位的关系 如关系很好 也可直接采用下游 丄山 立认 现为带状 索风营水电站水位的 变化趋势不是很明显 因此 水又站的流量和水电站尾 水 位点绘制尾水位流量的关系曲 知 可将水位作为 索风营水电站不 受水库尾水影响的相关 线 采用这种 方式 比采用未经过试验的机组过流曲线和泄洪 曲线所查询到的 流量精度要更为准确 曰过 尾水位观测 水库 尾水 位流量关系核 力准确绘制 该水电站水库水位流量关系曲线 并 真实观 由于工程建设完工后 使原河道水流特性出现了定改 测到水库尾水断面水位歧化过程巾及受水位顶托的影响 使得在设精段的水賴面的尾水位録关纟失去了 一 工程 中在水电站 址下游设立了专用水文观测 站 并利用自 定的适用性 因此 为了详细 准确的掌握电站水库的出流关 计水位计进行自动观测 以真实 准确的观测水位实际变化过 纟 避免因水库尾水位的抬高而导致电能的损 失 都需要重新 程 在制过程巾 测得电站 址 域最高水位为 仏料尾水料的水位流量关系曲紐行复核 观测过程中水位的最大变 动幅度为 丨 复核力法 尾水流 算 复核断面的优 选 如上虹互 丄 山 山 根据流量测验规范中的要求 在进行水位 流量关系复核 担 根据观测得到了尾水位 数据记录 可计算得出尾水流 LOW CAR BON WO RLD 2014 6 能源水利 丨 测验时 河段的 断面应优选在弯道 急滩 卡口等容易形成断 站水库和索风营电站水库水位变化过程 见表所示 面控制 的 下游河段 或者是选择断 面形 状 河槽底坡等较为稳 表年 月上旬乌江渡电站水库和索风营电站水库水位变化过程表 定的河段区域 时间索风营电站水库水位 索风营出库流量 头 乌江渡电站水库 说印山丄工 在索风营水电站水库尾水出流河段下游范围 内 由于没 有规范中要求的理想河段为了便于工作开展和测验准确度口玉 十又 又 的考虑 水文观测站在测验时尽量避开了水流波 动 较大 的区 丨 域和异常紊动区域 并选择了接近水库出流 口的 个具有代 表性的测流断 面 利用 声学多普勒流速仪对这三个断面的流 速 流向进行了测量 通 过相关数据的对比分析 选择出最优 細 复核断 面 流 量测次 的 布设结 由于水电站发电机组的出力 变化较为频繁 也使得尾水 在水电站运行过程中 由于水库尾水处施工时清渣不 位变化波动较大 为 满足尾水位流量曲线的 定线需要 应 当够彻底或者因水库冲 沙 都容易使得下游河床抬高 这已成为 在确保水电站发电机组稳定出力 的条件下实施 流量测次的布 了我国水电建设中的 一个普遍性现 象 尤其是 对于 一些大型 设 在布设的过程中 应 当满足索风营水电站台发电机组 水电工程 电站的电能损失很大 这 也使得水电站水库尾水断 在振动区之外的各种稳定出力情况均能出现丨 的原则 并 面处 的水位流量关系曲线与设计阶段采用的曲线有不同程 且要求每个稳定出力需要维持以上的 时间 以确 保在 度的 差 别 每种出力情况下 尾水位能从最低点上涨到 最高点 通过以上 应结合水库调度对出库流量进 行监测 并 与设计结果 布设方案 测验出各种不同出力情况下的尾水流量 并以此作 相对比 以验证电站尾水处各项水力因素是否出现变化 若 出 为尾水位 流量关系曲线复核的技术依据 现变化还应及时对水位流量关系曲线进行修正 并以此为依 复核结果分析 据对电站尾水河道进行清理和疏波工作 在电站施工时 还应 本文依据年乌江渡水电站水库在 以上水位和 尽量避免因水库下游堆碴而引起电站尾水位抬高 导致水电 以下水位运行时 分别将同时段的年索风营水电 站能量和容量的损失 站水库尾水断面处实测得到的水位点 出库流量点绘制成尾 将水位 流量关系曲线的复核结果应用到 电 站 的实际 水位流量关系图 见 图所示 并与设计阶段的尾水位 流 运行中 可以及时掌握 水库尾水出流情况 为电站实现所有数 量关系曲线进行比较 以详细掌握水库尾水出流的真实情况 据的自动化奠定了良好的基础 使电站在保证水库自身防洪 并以此对原设计关系曲线实施修正 安全的基础上 通过合理调度 实现在渔业 灌跃 旅游 环境 保护等各方面综合效益的提升 参考文献 柳 恒 刘颖 任 保学尼尔基水利枢纽尾水位流量关系率定东北 水利水电 彭有业水电站进水口与尾水渠布 里对 机组出力的影响广西水 利水电 一狄爾 麵财 黄树友电站尾水河道 模型试 验及数值模拟 大连 大连理工大 学 吴宏兴 裴国霞 杨玲霞水力学 丨 北京 中 国农业出版社 图 年索风营电站水库水位流量复核关系 夏敏常 张黎明水工水力学原型观测与模拟试验 北京 中国电 通过图 可以看出 复核结果在点据分布情况及变动趋 力出版社 势上 与设计阶段的尾水位 流量关系曲线是相 一致的 当索风营电站水库出流量大于时 尾水位 收稿日期 一 流量关系基本不会受到 乌江渡水库回水顶托的影响 作者 简介 应爱忠 男 工程师 本科 主要从事水文 当乌江渡电站水库 在水位以下运行时 索风营 工作 电站水库尾水断面处基本为低水情况 实测点据 主要分布在 设计曲线的上方 造成