三峡工程引航道冲沙流量的合理规模2.docVIP

三峡工程引航道冲沙流量的合理规模2行政论文范文大全 三峡工程引航道冲沙流量的合理规模 3 小流量冲沙的可行性 三峡工程上游引航道的控制宽度(139m高程以上平均240m)比葛洲坝工程三江上游引航道的最小宽度(57m高程以上平均250m)稍窄，同时，冲沙时航道水深相差很大。三峡工程汛期的水位是汛限水位145m，引航道冲沙时的最大水深仅为6m；葛洲坝工程作为三峡工程的反调节水库，设计要求它具有3m的水位变幅，相应水位为66～63m，冲沙时的水位一般是66m或66.5m(1987年后)，按相同的航深要求，葛洲坝工程的最大冲沙水深为9m。图1是1995年冲沙前后，葛洲坝三江上引航道进口处的断面。冲沙后过水面积为2781m2，平均水深达11m，大于前面采用的9m。三峡工程上引航道的冲沙水深较葛洲坝小1/3。如果假设冲沙开始时航道的淤积厚度同为2m，则三峡航道的水深仅为较葛洲坝的4/7。根据张瑞瑾的挟沙力公式 图1 葛洲坝三江上引航道进口处冲沙前后过水断面 measured inlet sections in sanjiang upper approach of gezhouba project before/after flushing s=k（u3/ghw） (1) 式中 u是平均流速；h是水深；ω是泥沙沉速；g=9.81；m≈1.0。由于三峡与葛洲坝相距仅几十公里，三峡引航道的泥沙和葛洲坝引航道的泥沙应该很接近，沉降速度基本一致。而在相同的冲沙流量下，三峡引航道的平均流速是葛洲坝的1.56～1.82倍，所以，三峡引航道的挟沙能力将是葛洲坝的5～10倍。对上游引航道而言，三峡工程显然没有必要采用与葛洲坝工程相同的冲沙流量。如果三峡与葛洲坝上游航道按相同的挟沙能力设计，则由公式(1)三峡工程引航道的冲沙流量为 q三峡冲沙=(0.44-0.54)q葛洲坝三江冲沙 (2) 葛洲坝三江航道冲沙流量一般为8000m3/s，因此，三峡上游航道的冲沙流量大约为4000m3/s。 三峡工程下游引航道的水位可以通过葛洲坝工程控制，冲沙时可以降低。三峡工程下游引航道的宽度为180m，口门宽200m，航道底的维护高程为57m，汛期最低水位是由葛洲坝水库66m控制(约67～69m)，全年最低通航水位为63m；葛洲坝三江下游航道的最小宽度为120m，口门宽是150m，航道底的维护高程为34.5m，全年最低通航水位为39.0m。对比之下，葛洲坝工程下游引航道的截面积应该比三峡下引航道小，冲沙条件较三峡工程应该更加有利。但是，由于葛洲坝工程是径流式电站，航道冲沙时机不可能安排在枯水季节，一般须在大江流量大于22000～23000m3/s的时候冲沙，这时，下游河道的水位高于46.5m，最大冲沙水深大于12.0m。而三峡工程的下游水位是处于葛洲坝工程水库的控制范围以内，汛末可以考虑降低葛洲坝水库水位冲沙。建议三峡冲沙时葛洲坝水库的坝前水位降低到62.5m，三峡工程下引航道出口的水位将为63～63.5m，最大冲沙水深约6.5m。冲沙时，三峡工程的最大水深为葛洲坝工程的54.2%；假设冲沙开始时，三峡工程和葛洲坝工程的淤积厚度均为2m，则三峡工程的水深仅为葛洲坝工程的45%。冲沙时三峡的最大过水面积仅为葛洲坝的58.4～71.1%；在相同流量下，三峡工程下游引航道的挟沙能力是葛洲坝工程的5～11倍。若按相同的挟沙能力设计，则三峡工程下游冲沙流量的规模 q三峡冲沙=(0.45-0.58)q葛洲坝三江冲沙 (3) 与(2)基本一致。另一方面，同样用公式(1)的挟沙能力作为衡量标准，冲沙时三峡工程下游引航道挟沙能力指标将高于上游。因此，三峡工程引航道的冲沙流量可按(2)确定。 葛洲坝工程从1986年开始，运行水位已达到66～66.5m。表1给出了1986、1987年三江航道的冲沙流量、水位及效果［9］。可见，冲沙条件和前面分析的条件是基本吻合的，冲沙效果(特别是下游)也是显著的。虽然上游效果略差，但最大水深都已经超过了分析中假定的9m。 从葛洲坝工程的设计和现状可以看出，三峡工程引航道冲沙的流量由公式(2)计算是基本上可靠的，故三峡工程可以采取小流量冲沙的方案。由于葛洲坝三江的冲沙流量一般为8000m3/s，所以，三峡引航道的冲沙流量可以限制在4000m3/s以内。 表1 葛洲坝工程三江航道的冲沙情况［9］ observed data of flushing from gezhouba navigation approaches 时间 航道 冲沙次数/流量 （m3/s） 水位 （m） 冲沙后平均 底高程(m) 最大水深 （m） 淤积量 (104m3) 冲刷量 （104m3） 冲沙效率 （%） 1987 上游 2/80