一种三峡水库汛期“蓄清排浑”动态使用的泥沙调度方法与流程

本发明涉及水利工程技术领域，特别是涉及一种三峡水库汛期“蓄清排浑”动态使用的泥沙调度方法。

背景技术：

“蓄清排浑”是指汛期排出“浑水”(实际上是排沙)，汛后蓄满“清水”。“蓄清排浑”的泥沙调度方式是被实践证明了的一种处理水库泥沙淤积的有效方式，已在我国的水库调度中得到广泛使用。但“蓄清排浑”调度方式体现的只是一个调度原则，“浑水”和“清水”更多的是一种定性的划分，设计阶段按年内时段给出的划分往往较为粗略，对于一个调度年内的“浑水”和“清水”时间界限的划分，还需要针对具体的水库，具体问题具体分析。对于两个不同的水库，对一个水库来说是“浑水”，而对另一个水库来说可能只能算是“清水”；对于同一个水库，现在某一个时段的“浑水”可能比过去某一个时段的“清水”还要“清”。根据入库水沙变化，实时调度中根据入库含沙量变化动态使用“蓄清排浑”泥沙调度方式，有利于放松设计阶段给设计水库调度方式施加的泥沙限制，以充分发挥水库综合效益。

按三峡水库设计调度方式，汛期6月中旬～9月底不调洪时均按145m运行，以有利于排沙，三峡水库蓄水运用以来特别是上游溪洛渡、向家坝运用以来，汛期入库沙量大幅减少，汛期6月中旬～9月底部分时段含沙量甚至已经开始小于论证阶段10月和5月的含沙量，且汛期入出库沙量基本集中出现在1～2次大的沙峰过程中，即汛期不同时段也存在着相对的“浑”和“清”。因此，考虑将“蓄清排浑”调度方式动态应用于三峡水库汛期，汛期入库沙量较小时蓄清水，抬高库水位运行，入库沙量较大时排浑水，降低库水位运行。实现“蓄清排浑”泥沙调度方式在三峡水库汛期的动态使用，是一个实时调度中非常值得期待的泥沙优化调度方式。

2009年以来，三峡水库持续开展了汛期中小洪水调度，现有调度方案既充分利用了洪水资源又减轻了下游的防洪压力，但洪水入库时拦蓄中小洪水，会抬高浑水期间的库水位，造成实际上的“蓄浑”现象，会增大库区泥沙淤积。如果不开展中小洪水调度，则现有汛期按汛限水位145m运行调度方案，会造成汛期出现的“蓄清”机会的浪费，不利于提高汛期水资源利用效益。因此，在三峡水库汛期入库泥沙量大幅度减小背景下，现有汛期调度方案存在“蓄浑”增淤和“蓄清”机会浪费的不足，不利于水库汛期排沙减淤和水资源利用。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种三峡水库汛期“蓄清排浑”动态使用的泥沙调度方法，能够解决现有方案在汛期入库泥沙增多时因中小洪水调度而“蓄浑”增淤，在汛期入库泥沙很少时却又因汛限水位限制而无法“蓄清”的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种三峡水库汛期“蓄清排浑”动态使用的泥沙调度方法，它包括以下步骤：

步骤1，在三峡水库汛期即6月1日～8月31日，实时收集资料，具体包括寸滩站含沙量S_寸、沙峰入库日寸滩站流量Q_寸1、上下游防洪形势，当有防洪需要时，水库按防洪调度方式运行；

步骤2，实时调度中，当寸滩站实测含沙量S_寸小于2.0kg/m³或者沙峰入库日寸滩站流量Q_寸1小于25000m³/s时，水库按“蓄清”调度，库水位在145～150m之间动态运行；

步骤3，实时调度中，寸滩站实测含沙量增大到2.0kg/m³且当日寸滩站流量不小于25000m³/s时启动水库“排浑”调度；

步骤4，“排浑”调度启动时，下泄流量在保证坝下游流量不超过河道安全泄量的前提下，宜不低于35000m³/s且大于入库流量，库水位宜按145m运行；

步骤5，出库含沙量降至约0.1kg/m³时结束“排浑”调度重新进入“蓄清”调度。

步骤2中，三峡水库开展汛期“蓄清排浑”动态使用泥沙调度的依据站为位于库尾的干流控制性水文站寸滩站。

步骤4中，“排浑”调度启动时，如果坝前水位高于145m，则库水位应尽快降至145m排沙，如果坝前水位等于145m，则库水位按145m运行排沙。

步骤5中，在实时调度中，还应综合考虑水库来水预报、水资源利用、防洪、航运等因素以确定水库结束“排浑”调度的具体时机，“排浑”调度结束时的出库含沙量可在参考值0.1kg/m³上下一定范围适当浮动。

本发明的有益效果是：本发明可克服现有方案存在的不足，本发明在入库泥沙增多时降低库水位“排浑”，在入库泥沙减少时调高库水位“蓄清”，给出了开展汛期“蓄清排浑”动态使用泥沙调度的时间、“排浑”调度和“蓄清”调度的启动条件和结束条件、“排浑”调度和“蓄清”调度的调度方式，可为水库汛期泥沙调度决策提供技术支撑。

本发明方法同样适用于其他大型河道型水库的汛期“蓄清排浑”动态使用泥沙调度。

附图说明

图1是三峡水库库区干支流河道及水文站位置图。

图2是本发明一种三峡水库汛期“蓄清排浑”动态使用的泥沙调度方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。本发明公布的一种三峡水库汛期“蓄清排浑”动态使用的泥沙调度方法，其具体步骤如下：

步骤1，在三峡水库汛期即6月1日～8月31日，实时收集资料，具体包括寸滩站含沙量S_寸、沙峰入库日寸滩站流量Q_寸1、上下游防洪形势，当有防洪需要时，水库按防洪调度方式运行；

步骤2，寸滩站年均径流量和输沙量约占三峡坝址的80％和90％，故选定三峡水库库尾干流寸滩水文站为入库控制站，出库控制站选定为位于坝下游12km处的黄陵庙水文站；当寸滩站含沙量S_寸小于2.0kg/m³或者沙峰入库日寸滩站流量Q_寸1小于25000m³/s时，三峡水库按“蓄清”调度，库水位可在145～150m之间动态运行；

步骤3，寸滩站含沙量增大到2.0kg/m³且当日寸滩站流量不小于25000m³/s时可启动三峡水库“排浑”调度；

步骤4，三峡水库“排浑”调度启动时，如果坝前水位高于145m，在保证下泄流量不超过坝下游河道安全泄量的前提下，库水位应尽快降至145m排沙，且下泄流量宜不低于35000m³/s且大于入库流量，如果坝前水位等于145m，则库水位按145m运行排沙；

步骤5，将出库含沙量降至约0.1kg/m³作为三峡水库“排浑”调度结束重新进入“蓄清”调度的泥沙参考因素，同时，在实时调度中，还应综合考虑水库来水预报、水资源利用、防洪、航运等因素以确定水库结束“排浑”调度的具体时机，“排浑”调度结束时的出库含沙量可在参考值0.1kg/m³上下一定范围适当浮动。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。