电站下游非恒定流清水冲刷水沙运动特性研究

【作者】 郭志学； 佘俊华； 刘兴年； 黄尔；

【机构】 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室；

【摘要】 电站进行日调节,日内流量变化频繁,给下游河道通航带来影响,该问题在有通航要求的河道上,已成为一个突出的热点问题。本文采用平面二维数学模型,以长江向家坝水电站为例,分析了水电站下游重点滩险河段受日调节非恒定流影响下的河道水流运动规律及在枯水时段受日调节影响的河床冲淤变形规律。对河道水深、流速等分布规律及其对航运条件的影响进行了分析,提出了水位、流速变率的概念,从而对非恒定流对不同边界条件水流(滩、槽水流)的影响规律进行了分析,并对其对航运条件的影响进行了探讨。研究表明,当电站日调节最小下泄流量大于河道航道整治设计流量时,由于洪水波传播过程中的坦化作用,河道最小通航水深将有所增加,对航运有利,但另一方面,由于河道内水位变率与流速变率增加,将对航行安全带来不利影响。当考虑在日调节水流对河床的冲刷作用时,由于枯水时段,来水含沙量较低,将对滩面产生冲刷,增加主槽过流宽度,同时引起主槽通航水深减小,对航运带来新的不利影响。计算表明,当日调节清水冲刷作用河道冲淤稳定后,河道航行水深将与天然状态接近,而水位、流速变率增加,总体上对河道通航不利。更多还原