NLC水库工程正常蓄水位的选择与确定

发表时间:2021/7/7   来源:《建筑实践》2021年3月第7期   作者:扎西才旦
[导读] 河流的天然流量同我们生产建造的需要时有矛盾的。
        扎西才旦
        西藏自治区水利电力规划勘测设计研究院   西藏拉萨  850000
        摘要:河流的天然流量同我们生产建造的需要时有矛盾的。兴利库容就能控制和重新分配天然径流,使之适应生产建设需要,这就是径流调节。其中为了消减汛期洪峰而进行的径流调节称为洪水调节;为了蓄存丰水期余水,以增补水期的缺水,而进行的径流调节称为兴利调节。本次正常蓄水位的选择与确定采用兴利调节计算方法。
        关键词:乡村振兴;泥沙淤积;兴利库容  
一、概况
        NLC水库位于西藏S县冷曲流域上。冷曲是怒江的一级支流,发源于S县吉达乡圭拉(果拉绕)村附近的苍龙日山西麓,源头至拉然为上游,称目曲。自源头向南流,而后转向西流,左纳一小支流后折向北流,在S县林卡乡怒江大桥附近注入怒江。冷曲河长132km,落差2460m,平均纵坡15.5‰,流域面积3115km2(其中冰川面积209km2),多年平均流量约31.5m3/s。
        NLC水库为S县城及下游村庄供水提供安全保障,并向吉达灌片和白玛拉根灌片进行补水,其工程任务为供水和灌溉,并为S县乡村振兴创造条件。
二、死水位确定
        根据水文报告中坝址处的悬移质和推移质输沙量,由于缺乏对泥沙颗粒级配、含沙量的月分配等资料,为安全计且坝址处多年来沙量较少,水库不计拦沙率,设计按泥沙全部入库计算。
        泥沙淤积体积计算
年淤积量V年=V推+V悬
V推=(Ws推·m)/(1-p)r
V悬=(Ws悬·m)/(1-p)r
        根据《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》(SL654-2014)表3.0.2要求,本工程合理使用年限为50年。水库淤积年限按50年计。回水采用20年淤积进行计算。
        坝址处:V淤(50年)=80.13万m3,V淤(20年)=32.05万m3。
        坝址处50年总淤积为80.13万m3,相应水位为4444.02m。
         坝址水库淤积库容为V淤=80.13万m3,由于本流域缺乏泥沙实测资料,以及参证站泥沙资料也缺乏泥沙颗粒级配等资料,为了安全考虑,建库后推移质和悬移质按全部入库考虑,不另计算悬移质拦沙率和水库冲淤计算。且根据已建水库的实际观测数据,带状淤多见于水库运行初期,后期逐步形成锥体淤积,故考虑到西藏泥沙资料的缺乏和安全起见,取泥沙平铺于库底。查库容曲线,坝址处淤积水位为4444.02m,考虑到下游供水取清水的要求,输水管底板高程为4446m,经水工建筑物布置,供水管径1m,淹没水深2.91m,确定NLC水库死水位为4450m,对应死库容为216.9万m3。
         三、正常蓄水位确定
         (1)正常蓄水位方案拟定
        NLC水库所在的冷曲流域为非通航河道,本阶段水库的正常蓄水位根据工程任务及地形地质条件进行选择。
        NLC水库主要任务为供水和灌溉,并为S县乡村振兴创造条件。是作为下游供水、灌溉用水的水源工程,建成后能为S县县城及下游村庄提供日供水规模2.62万m3/d,同时为下游28081亩土地灌溉提供水源,可将农作物灌溉设计保证率提高到75%,草地灌溉设计保证率提高到50%。本阶段正常蓄水位主要从工程开发的任务出发,按满足下游需水要求的调节库容,拟定正常蓄水位。
        正常蓄水位拟定方案表

         (2)方案比较
        工程静投资比较:本工程大坝为沥青心墙砂砾石坝,随着正常蓄水位抬高,坝基开挖量和坝体填筑量均增加,相应的工程部分投资也增加。正常蓄水位从4465m抬高至4467m,工程静投资分别为57407万元、59859万元、62719万元,工程投资增幅分别为2452万元、2860万元。
        经济比较:随着正常蓄水位抬高,城乡供水量保持不变,灌溉供水效益都会相应增加,而随着正常蓄水位降低,首先保证城乡供水量,破坏灌溉供水量。正常蓄水位从4466m抬高至4468m,保证灌溉面积分别为2.59万亩、2.81万亩、2.99万亩,灌溉供水量增幅分别为45.9万m3和45.31万m3,4466m方案灌溉增加的供水量在遇到特枯水年时发挥效益,灌溉效益分别为907万元、1042万元、1062万元;三个方案的投资内部收益率差值分别为0.13%、0.04%。从经济上看,正常蓄水位4466m方案最优,确定正常蓄水位为4466m。
参考文献:
[1]水工设计手册第二版 第2卷规划、水文、地质,中国水利水电出版社(321-322)
[2]中小型水库设计(上) 辽宁省水利勘测设计院编,水利工程网(http://www.shuigong.com)(243-433)
[3]泥沙手册 中国水利 学会泥沙专业委员会主编
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