[实用新型]一种多沙河流分区水库

说明书

本实用新型涉及一种多沙河流分区水库，属于水利工程领域，其IPC分类号为E02B 3/02。本实用新型的多沙河流分区水库，包括大坝、隔水坝和水库自动控制系统，库区分隔成拦水区、清水区和兴利区三个区，三者通过闸门连通；可以根据泥沙垂直分布的测量结果，自动控制闸门开启高度，将拦水区上层清水引入清水区长期存蓄，或引入兴利区发电，在拦水区泄水冲刷时可保证清水区仍储有一定量的备用水资源；兴利区可以方便、灵活地调用清水区或拦水区的清水进行发电，防止拦水区粗沙过机对水轮机的磨蚀。

技术领域

本实用新型涉及一种多沙河流分区水库，属于水利工程领域，其IPC分类号为E02B3/02。

背景技术

中国大部分河流泥沙含量大，水轮机泥沙磨损问题十分突出。由于含沙水流对水轮机的冲刷和磨蚀，导致过流部件表面破坏严重，水轮机检修和使用周期缩短，电站经济效益大大下降。近年的研究证明，材料的磨蚀量随含沙量和泥沙粒径的增大而增大，当泥沙中值粒径d₅₀大于250μm时，对水轮机的磨蚀作用会显著加大。因此，在电站运行过程中，应当尽可能减少粗沙过机，延长水轮机使用寿命。根据水流的悬移质分别规律，泥沙粒径在水中的分布随水深增加而加大，因此，应尽可能引用较上层的水发电兴利。

高含沙水库还存在泥沙淤积问题，由于严重泥沙淤积导致兴利库容减小，蓄水兴利能力减弱，造成上游雨洪资源无法有效利用。采用机械清淤技术手段将已经淤积在库内的泥沙全部排出，不但费用高，而且历时长。目前，多沙河流水库主要通过汛期低水位运行或空库迎汛的方式利用汛期洪水排沙减淤。汛期降低水位运行，虽然有利于水库排沙，但是却影响了库区后汛期蓄水，进而影响水库功能的发挥，从而诱发了水库泄洪排沙与库区蓄水、兴利二者之间的矛盾。

在靠近电站引水口处往往淤积大量粗颗粒泥沙，发电引水时，这部分淤积泥沙进入水电站，对水轮机磨蚀严重，因此，在水库来水含沙量较大时，或泄水期间，往往不能开机发电，导致大量水资源被浪费。

因此，如何在保证工程安全的前提下，减缓水库淤积，提高水资源利用效率，增加发电量，以达到防洪、兴利的目的，就成为水库调度需要解决的问题。

而现有的单一库区水库的结构，无法解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足，提供了一种多沙河流分区水库的水库结构。本实用新型的技术解决方案是：

一种多沙河流分区水库，包括：大坝、隔水坝和水库自动控制系统，所述大坝与所述隔水坝将水库库区分隔成三个区：由所述大坝与所述隔水坝围成的不包含电站引水口和泄洪排沙孔在内的封闭式库区为清水区；由所述大坝与所述隔水坝围成的包含电站引水口在内的封闭式库区为兴利区；其余水库库区为拦水区，大坝的泄洪排沙孔位于所述拦水区内；所述三个区之间通过垂直升降闸门连通；

在所述电站引水口前缘设有拦沙坎，所述拦沙坎前设有输沙廊道，所述输沙廊道与所述泄洪排沙孔连通，在所述输沙廊道顶部设有排沙口；

所述水库自动控制系统包括闸门启闭控制系统和悬移质垂直分布测量系统，所述悬移质垂直分布测量系统包括水深自动测量装置、含沙量自动测量装置和泥沙粒径测量装置；所述悬移质垂直分布测量系统设置在所述隔水坝朝向所述拦水区的一面上，并靠近所述闸门。

本实用新型的多沙河流分区水库，具有以下几项实用新型点：

(1)利用隔水坝将传统单一库区被分隔成清水区、拦水区和兴利区，三者通过闸门进行连通；清水区可以长期存蓄清水，拦水区降水冲刷时可保证清水区仍储有一定量的备用水资源，即减少了单一库区整体水位降低造成大量水资源的浪费，又对降水后上游来水减少提供了备用水源。兴利区可以方便、灵活地调用清水区或拦水区的清水进行发电，一劳永逸地防止拦水区含粗沙水流对电站的损害，解决了水库蓄水兴利与泄洪排沙二者之间的矛盾，且不影响水库汛期整体防洪运用。