[發(fā)明專利]一種恢復(fù)水庫(kù)攔沙庫(kù)容的設(shè)計(jì)方法及壩體結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810021196.0
• 申請(qǐng)日: 2018-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108256194A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張金良;劉繼祥;劉慶亮;付健;王惠芹;羅秋實(shí)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;E02B7/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王加貴

本發(fā)明公開(kāi)了一種恢復(fù)水庫(kù)攔沙庫(kù)容的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：S1：確定非常排沙底孔的閘底板高程；S2：確定非常排沙底孔的泄流規(guī)模；S3：確定非常排沙底孔的啟用條件；S4：計(jì)算分析設(shè)置非常排沙底孔對(duì)攔沙庫(kù)容的恢復(fù)效果本發(fā)明還公開(kāi)了一種恢復(fù)水庫(kù)攔沙庫(kù)容的壩體結(jié)構(gòu)，壩體上設(shè)有至少一個(gè)泄洪排沙深孔，壩體上還設(shè)有非常排沙底孔，非常排沙底孔的閘底板高程、泄流規(guī)模和啟用條件根據(jù)上述設(shè)計(jì)方法確定。本發(fā)明克服了本領(lǐng)域技術(shù)人員的技術(shù)偏見(jiàn)，使攔沙庫(kù)容可以重復(fù)利用，還對(duì)延緩水庫(kù)淤積、長(zhǎng)期保持水庫(kù)有效庫(kù)容發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種恢復(fù)水庫(kù)攔沙庫(kù)容的設(shè)計(jì)方法及壩體結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。興水利、除水害，事關(guān)人類生存、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步，歷來(lái)是治國(guó)安邦的大事。水是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。我國(guó)水資源時(shí)空分布不均，防洪抗旱問(wèn)題非常突出。水庫(kù)工程是防洪減災(zāi)體系和水資源保障體系的重要工程措施，利用其巨大的庫(kù)容可在汛期削減洪水，有效減輕洪水災(zāi)害；還可調(diào)節(jié)徑流，有效緩解水資源供需矛盾。新中國(guó)成立后，我國(guó)大興水利，建設(shè)了大量的水庫(kù)工程。截止2010年，我國(guó)已建成各類水庫(kù)87873座，水庫(kù)總庫(kù)容7162億m³。其中：大型水庫(kù)552座，總庫(kù)容5594億m³，占全部總庫(kù)容的78.1％；中型水庫(kù)3269座，總庫(kù)容930億m³，占全部總庫(kù)容的13.0％。大量水庫(kù)工程建設(shè)，有效提高了防洪抗旱保障能力，發(fā)揮了巨大的綜合效益，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

然而，我國(guó)水土流失問(wèn)題突出，在多沙河流上修建水庫(kù)后，由于水位抬高，流速減小，必然造成泥沙在水庫(kù)中的淤積，導(dǎo)致我國(guó)已建水庫(kù)庫(kù)容每年以1％左右的速度在不斷減小。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)七大江河的年輸沙量高達(dá)23億t，尤其以黃河輸沙量最大，居世界大江大河之首，天然年均輸沙量高達(dá)16億t。黃河流域水庫(kù)的淤積速度之快、淤積量之大令人震驚。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，至1989年黃河流域共有小型以上水庫(kù)601座，總庫(kù)容522.5億m³，淤損庫(kù)容109.0億m³，占總庫(kù)容的21％。現(xiàn)今，絕大部分水庫(kù)淤損庫(kù)容占總庫(kù)容一半以上，大大制約了水庫(kù)效能的發(fā)揮，有的甚至失去了應(yīng)有的作用。例如黃河干流第一座水利樞紐三門峽水庫(kù)，建成不久就因淤積嚴(yán)重而被迫進(jìn)行多次改建，并改變運(yùn)用方式，使水庫(kù)原設(shè)計(jì)功能至今無(wú)法充分發(fā)揮；青銅峽水電站在1967年至1971年運(yùn)用4年時(shí)間內(nèi)，損失庫(kù)容達(dá)到86％。

泥沙淤積使原本有限的水庫(kù)庫(kù)容不斷減小，調(diào)蓄能力大幅下降，防洪減災(zāi)和抗旱供水能力逐漸降低，泥沙淤積上延影響上游地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，庫(kù)底泥沙吸附有害物質(zhì)對(duì)水庫(kù)水質(zhì)造成二次污染，隨之而來(lái)的問(wèn)題將會(huì)越來(lái)越多，從而造成巨大損失。

通常情況下，在水庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，泄洪排沙深孔的底板高程需按照滿足水庫(kù)死水位泄洪排沙和防淤堵設(shè)置，死水位是指在正常運(yùn)用情況下，允許水庫(kù)消落的最低水位，水庫(kù)一般不低于死水位運(yùn)行。遭遇特殊干旱年份或戰(zhàn)備、地震等特殊情況，為保證應(yīng)急用水安全，也可臨時(shí)動(dòng)用死水位以下的存水。有減淤任務(wù)的水庫(kù)，需要利用死水位以下攔沙庫(kù)容合理攔蓄造成下游河道淤積的泥沙，滿足下游河道減淤要求。多沙河流來(lái)沙量大，泥沙會(huì)將死水位以下庫(kù)容淤滿，形成不可利用的庫(kù)容，從而影響水庫(kù)功能發(fā)揮。而泄洪排沙深孔底板高程一般不會(huì)低于死水位50m，其正常運(yùn)行條件為庫(kù)水位需高于死水位，因此不能通過(guò)常規(guī)的泄洪排沙深孔恢復(fù)死水位以下淤積的攔沙庫(kù)容，而淤積的攔沙庫(kù)容已發(fā)揮其減淤功能且不可再利用，這已成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員的固定思維和技術(shù)偏見(jiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種恢復(fù)水庫(kù)攔沙庫(kù)容的設(shè)計(jì)方法及壩體結(jié)構(gòu)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，使攔沙庫(kù)容可以重復(fù)利用，克服了本領(lǐng)域技術(shù)人員的技術(shù)偏見(jiàn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供了一種恢復(fù)水庫(kù)攔沙庫(kù)容的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

S1：確定非常排沙底孔的閘底板高程；