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【摘要】随着我国水利工程的不断推进,水电资源的开发,大规模兴建水利水电工程,自然能源已经成为各地争抢的能源,但是在建设的过程发生了很多的改变,比如水文测验条件,河流水沙情势等;从而造成不同程度的阻碍和困难,水文测验以及河流水文资料代表性不强导致水文网的失衡,使得正常工作无法继续开展。本文针对水电站建设对水文断面测验的影响作出分析,并给予有效改进对策。
【关键词】水文断面测验;文官水电站;影响;对策;
中图分类号:TV7 文献标识码:A 文章编号:
我国水文测验工作造成的负面影响是不可忽视的,淡水资源富有的国家我国一直位列其中。为了解决能源短缺和破坏间的矛盾以及迫于经济发展,水利,水电产业一直都是我国大力发展的对象,也给我国的社会稳定和环境保护带来了不少的优越性,但是在发展的过程中,自然变化中的河流水量和含沙量对我国的水电水电工程带来了不少的阻碍,导致一些测验资料失真,无法保证其真实性,一定程度上给国家经济带来了不少的损失。只有了解其中影响的因素,才能有良好的对策,保证水文测验工作的有序进行。
一、水文测验及水文断面
水文测验主要指系统收集和整理水文资料的各种技术工作的总称。水文断面说的是垂直于水流的平均流向的一个断面。这个断面上的水面的高程就是水位,每秒流过该断面的水的体积就是流量。为了使水位与流量保持相对稳定的位置,水文断面的具体位置应该设置于河道比较顺直,水流平稳,旁边无分流叉沟等地方。水文测验都应该为工程建设提供有效的依据如规划,设计,施工、管理运行及防汛抗旱等,工程设计方面的流量、水位、泥沙等资料都应该由测验方面给予,如桥涵的高程和规模,河道的航运、城市的给水和排水工程都需要测验方的给予。
二、水电站建设影响水文断面测验的因素
2.1、工程影响方面(以文官水电站为例)
在九州江干流进库上游文官水文站鹤地水库就建立于此,集水面积达到792Km²,其中控制下游鹤地水库积水面积的53%,距水库大坝33Km,闸上平均水位41.6m,闸下37.7m,水尺断面都设置闸上,每年的平均流量为25m³/s,由于两岸为黄土冲积层,冲淤较大,正常蓄水位为40.5m,而下游鹤地水库为了防汛限制了水位为39.3m。水库调蓄控制也就是测流断面水位是为了防止当鹤地水库水位超过38m,即断面组成水库的一部分。一个大型水利工程建立上测流断面上游140m处,工程设备组成有三台发电机设置在A机组,两台发动机设置在B机组,一台发动机设置在C机组。其中还有两台水轮泵,三孔溢洪闸,10孔溢洪堰。三孔溢洪闸闸门高3m,闸顶高程42m,单孔闸宽6m,3孔宽18m,溢洪堰堰底高程40.5m,高程42m,堰高1.5m,单孔堰高7m,10孔宽70m。
2.1.1、上游水电站对水文断面的影响
河床式发电机也包括水电站的发动机,溢洪闸控制上游水位主要是在非洪水期的时候起到作用。发电设置在全年绝大部分时间对断面过水流量进行控制。不但不稳定水流还波动。溢洪闸在洪水时间对断面流量进行控制,三个溢洪闸全部开启后,水流集中排出因为闸下没有消能措施,断面接受到高速水流的下泄,流速大于3m/s,高速去区的断面起点距50m~80m,水体为滚坡形状且有巨大漩涡现场。产生极不稳定的乱流现象和交替出现死水和回水。
2.1.2、下游鹤地水库回水顶托对水文断面的影响
断面组成水库指:正常蓄水位为40.5m,下游鹤地水库为了防汛限制了水位为39.3m,每年的平均流量为25m³/s,断面年平均水位37.7m,水库调蓄的控制着测流断面水位。由于受到上游工程过水流量频繁变化的影响,以及下游水库回水顶托以及水库调蓄控制着断面水位,导致水位的流量关系散乱,其中最大差值达到1.65m。
2.2、自然河流变化方面
由上述例子可以看出影响水文断面测验不知在工程上,自然方面也有一部分原因,天然河流上游主要承建着一些水利水电工程,不同程度上都影响了我国河流生态环境。如河段含沙量和水深发生变化。首先,河流沙峰洪峰的消减和滞后都因为天然水流被水利水电站拦截,水电站建设还拦截了河流沙量被截,破坏到天然含沙量和输沙量。导致电建修建前后的河流输沙量和含沙量都有差异性的明显对比,造成具有代表性和连续性的河流资料失真,影响水文预测以及测验。
2.3、测验资料以及水文站方面
水文网站还受工程建设的影响,首先,水文控制面上如果建立水利工程,天然水流的水量规律将会改变,真实的水文资料就无法掌握。水文控制面下如果设立水利工程,测验工作将会随着水文测验位于回水区而导致无法正常展开。其次,水文测站上下游水闸过多,产生流域闭合不了,要想达到准确测量就要增加过多的测验点。如果水文测验段内建立了水利工程,那么水文测站也会失去意义。最后,由于受到水利水电工程的影响。频繁变化的水位受到发电影响,水流状态复杂化,加大测流时机难度。
三、解决对策
3.1、临时曲线法和连时序法
根据文官水电站的例子探究出了水电站建设对水文断面测验的影响因素,为了能更好的解决其问题一般都是采用迁移断面等方式,根据河段的情况,合适的断面在上游干流10公里处才能找到,集水面积约为500Km²,这样进库站功能因为断面和集水面积的减少有了改善。采用临时曲线法推流的形式,将各个时段的水位流量关系稳定定出,要标注明确曲线的使用时间和上下水位界限,使推流使用更加方便,也改变由于泄洪闸在上游电站频繁啟闭,断面水位与流速突变,回流,和产生极不稳定的死水情况。连时序法推流方法主要是由于断面受下游鹤地水库回水依托,并且洪水也充斥在断面。应该在洪水来袭的每个阶段检测流量,比如在涨水和退水检测1次~5次,等洪水退水阶段,闸上水位在42m左右以及电站三孔洪泄闸关闭的时候再检测一次流量,查得的流量应该以时间为参数。如果想推算出断面每日平均流量可以当洪水退水的时候,关闭上游电站三孔洪泄闸,水位也要保持在42m,对发电机组以及水轮泵进水和水渠进行测验,大量增加测量次数是根据发电水头的变化,根据各机组单间的q,n以及△H运用推流法计算出断面平均流量Q值。
3.2、增加水文测验断面
根据文官水电站的例子运用了临时曲线法和连时序法的解决方法。假如有的水利工程的建设晚于水文站的建设,导致水文站测验面直接位于测验河位上,那么水文站的意义就不存在了。应该采用迁移测验站或增肌辅助断面的形式,使测验精度有效提高,满足测验要求以及测验的连续性。为了提高其测验质量,先进的仪器必然是良好的选择,不但满足水文资料的要求,还有效解决流向和低速的测验难题。保证对水文断面测验的顺利进行。
四、结语
水利水电工程的建设一直我国经济社会建设中有举足轻重的作用,为各个行业领域都带来了便利,但是大规模的建设中对水文测验也有了一定的阻碍,依照文官水电站的例子我们探究其因素,采用了临时曲线法和连时序法的方法来有效测验断面水流,使文官水电站全年流量都能有效推算出来,对于水文断面测验都能有效的进行保证流量的控制。
参考文献:
[1]李小蓉.断面受复杂因素影响的水文测验及推流方法[J].大众科技,2009,(7):101-102
[2]时钧,朴官宝.浅谈水利工程对水文站水文测验的影响[J].吉林农业C版,2012,(2):210.
[3]王世钧.水利水电工程建设对水文测验工作的影响分析[J].甘肃水利水电技术,2008,44(2):103,98
[4]徐新龙,徐维东,张晓红等.水利水电工程建设对水文测验工作的影响分析[J].科技与企业,2013,(6):150.
[5]封德光,林振雄,肖仕豪等.受水工建筑物影响时的水文测验和整编方法分析与探讨[J].广东水利水电,2002,(5):35-36,38.
【关键词】水文断面测验;文官水电站;影响;对策;
中图分类号:TV7 文献标识码:A 文章编号:
我国水文测验工作造成的负面影响是不可忽视的,淡水资源富有的国家我国一直位列其中。为了解决能源短缺和破坏间的矛盾以及迫于经济发展,水利,水电产业一直都是我国大力发展的对象,也给我国的社会稳定和环境保护带来了不少的优越性,但是在发展的过程中,自然变化中的河流水量和含沙量对我国的水电水电工程带来了不少的阻碍,导致一些测验资料失真,无法保证其真实性,一定程度上给国家经济带来了不少的损失。只有了解其中影响的因素,才能有良好的对策,保证水文测验工作的有序进行。
一、水文测验及水文断面
水文测验主要指系统收集和整理水文资料的各种技术工作的总称。水文断面说的是垂直于水流的平均流向的一个断面。这个断面上的水面的高程就是水位,每秒流过该断面的水的体积就是流量。为了使水位与流量保持相对稳定的位置,水文断面的具体位置应该设置于河道比较顺直,水流平稳,旁边无分流叉沟等地方。水文测验都应该为工程建设提供有效的依据如规划,设计,施工、管理运行及防汛抗旱等,工程设计方面的流量、水位、泥沙等资料都应该由测验方面给予,如桥涵的高程和规模,河道的航运、城市的给水和排水工程都需要测验方的给予。
二、水电站建设影响水文断面测验的因素
2.1、工程影响方面(以文官水电站为例)
在九州江干流进库上游文官水文站鹤地水库就建立于此,集水面积达到792Km²,其中控制下游鹤地水库积水面积的53%,距水库大坝33Km,闸上平均水位41.6m,闸下37.7m,水尺断面都设置闸上,每年的平均流量为25m³/s,由于两岸为黄土冲积层,冲淤较大,正常蓄水位为40.5m,而下游鹤地水库为了防汛限制了水位为39.3m。水库调蓄控制也就是测流断面水位是为了防止当鹤地水库水位超过38m,即断面组成水库的一部分。一个大型水利工程建立上测流断面上游140m处,工程设备组成有三台发电机设置在A机组,两台发动机设置在B机组,一台发动机设置在C机组。其中还有两台水轮泵,三孔溢洪闸,10孔溢洪堰。三孔溢洪闸闸门高3m,闸顶高程42m,单孔闸宽6m,3孔宽18m,溢洪堰堰底高程40.5m,高程42m,堰高1.5m,单孔堰高7m,10孔宽70m。
2.1.1、上游水电站对水文断面的影响
河床式发电机也包括水电站的发动机,溢洪闸控制上游水位主要是在非洪水期的时候起到作用。发电设置在全年绝大部分时间对断面过水流量进行控制。不但不稳定水流还波动。溢洪闸在洪水时间对断面流量进行控制,三个溢洪闸全部开启后,水流集中排出因为闸下没有消能措施,断面接受到高速水流的下泄,流速大于3m/s,高速去区的断面起点距50m~80m,水体为滚坡形状且有巨大漩涡现场。产生极不稳定的乱流现象和交替出现死水和回水。
2.1.2、下游鹤地水库回水顶托对水文断面的影响
断面组成水库指:正常蓄水位为40.5m,下游鹤地水库为了防汛限制了水位为39.3m,每年的平均流量为25m³/s,断面年平均水位37.7m,水库调蓄的控制着测流断面水位。由于受到上游工程过水流量频繁变化的影响,以及下游水库回水顶托以及水库调蓄控制着断面水位,导致水位的流量关系散乱,其中最大差值达到1.65m。
2.2、自然河流变化方面
由上述例子可以看出影响水文断面测验不知在工程上,自然方面也有一部分原因,天然河流上游主要承建着一些水利水电工程,不同程度上都影响了我国河流生态环境。如河段含沙量和水深发生变化。首先,河流沙峰洪峰的消减和滞后都因为天然水流被水利水电站拦截,水电站建设还拦截了河流沙量被截,破坏到天然含沙量和输沙量。导致电建修建前后的河流输沙量和含沙量都有差异性的明显对比,造成具有代表性和连续性的河流资料失真,影响水文预测以及测验。
2.3、测验资料以及水文站方面
水文网站还受工程建设的影响,首先,水文控制面上如果建立水利工程,天然水流的水量规律将会改变,真实的水文资料就无法掌握。水文控制面下如果设立水利工程,测验工作将会随着水文测验位于回水区而导致无法正常展开。其次,水文测站上下游水闸过多,产生流域闭合不了,要想达到准确测量就要增加过多的测验点。如果水文测验段内建立了水利工程,那么水文测站也会失去意义。最后,由于受到水利水电工程的影响。频繁变化的水位受到发电影响,水流状态复杂化,加大测流时机难度。
三、解决对策
3.1、临时曲线法和连时序法
根据文官水电站的例子探究出了水电站建设对水文断面测验的影响因素,为了能更好的解决其问题一般都是采用迁移断面等方式,根据河段的情况,合适的断面在上游干流10公里处才能找到,集水面积约为500Km²,这样进库站功能因为断面和集水面积的减少有了改善。采用临时曲线法推流的形式,将各个时段的水位流量关系稳定定出,要标注明确曲线的使用时间和上下水位界限,使推流使用更加方便,也改变由于泄洪闸在上游电站频繁啟闭,断面水位与流速突变,回流,和产生极不稳定的死水情况。连时序法推流方法主要是由于断面受下游鹤地水库回水依托,并且洪水也充斥在断面。应该在洪水来袭的每个阶段检测流量,比如在涨水和退水检测1次~5次,等洪水退水阶段,闸上水位在42m左右以及电站三孔洪泄闸关闭的时候再检测一次流量,查得的流量应该以时间为参数。如果想推算出断面每日平均流量可以当洪水退水的时候,关闭上游电站三孔洪泄闸,水位也要保持在42m,对发电机组以及水轮泵进水和水渠进行测验,大量增加测量次数是根据发电水头的变化,根据各机组单间的q,n以及△H运用推流法计算出断面平均流量Q值。
3.2、增加水文测验断面
根据文官水电站的例子运用了临时曲线法和连时序法的解决方法。假如有的水利工程的建设晚于水文站的建设,导致水文站测验面直接位于测验河位上,那么水文站的意义就不存在了。应该采用迁移测验站或增肌辅助断面的形式,使测验精度有效提高,满足测验要求以及测验的连续性。为了提高其测验质量,先进的仪器必然是良好的选择,不但满足水文资料的要求,还有效解决流向和低速的测验难题。保证对水文断面测验的顺利进行。
四、结语
水利水电工程的建设一直我国经济社会建设中有举足轻重的作用,为各个行业领域都带来了便利,但是大规模的建设中对水文测验也有了一定的阻碍,依照文官水电站的例子我们探究其因素,采用了临时曲线法和连时序法的方法来有效测验断面水流,使文官水电站全年流量都能有效推算出来,对于水文断面测验都能有效的进行保证流量的控制。
参考文献:
[1]李小蓉.断面受复杂因素影响的水文测验及推流方法[J].大众科技,2009,(7):101-102
[2]时钧,朴官宝.浅谈水利工程对水文站水文测验的影响[J].吉林农业C版,2012,(2):210.
[3]王世钧.水利水电工程建设对水文测验工作的影响分析[J].甘肃水利水电技术,2008,44(2):103,98
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[5]封德光,林振雄,肖仕豪等.受水工建筑物影响时的水文测验和整编方法分析与探讨[J].广东水利水电,2002,(5):35-36,38.