專利名稱：一種水庫泥沙淤積的計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水庫泥沙淤積算法，特別是涉及缺乏資料的水庫泥沙淤積形態(tài)及淤積地形的計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
目前水庫泥沙工程設(shè)計(jì)中，對于缺少詳細(xì)泥沙資料的工程，水庫泥沙淤積計(jì)算ー般采用平衡比降法。但該方法有很大的局限性，對于非錐體淤積形態(tài)，或庫沙比較大，在水庫設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)達(dá)不到淤積平衡狀態(tài)的水庫，則不適用。且平衡比降法得到的水庫淤積量和水文泥沙資料計(jì)算的淤積量相差較大，必須通過試算的方式，使各斷面的淤積量之和與水庫淤積總量相符
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種能較好計(jì)算水庫泥沙淤積分布的方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種水庫泥沙淤積計(jì)算的方法，包括以下步驟第一歩，根據(jù)水庫水文、泥沙資料及設(shè)計(jì)エ況，計(jì)算水庫某淤積水平年的水庫泥沙淤積總量I沙;第二步，根據(jù)水庫地形資料，計(jì)算水庫設(shè)計(jì)水位Zs以下水庫庫容Wボ；第三步，根據(jù)第一、第二步求得水庫泥沙淤積總量W#及設(shè)計(jì)水位下水庫庫容Wか計(jì)算得単位水體淤積沙量Cs Cs = W 沙 /W 水第四歩，根據(jù)水庫地形資料，計(jì)算水庫各斷面水位Z與斷面面積A，并繪制關(guān)系曲線 Z-A;第五步，根據(jù)第四步中得到的各斷面水位與斷面面積關(guān)系曲線Z-A，推求設(shè)計(jì)水位Zs以下的過水面積Aか即得到單寬水體體積V7P再乘以單位水體淤積沙量Cs，再除以泥沙密度P，得到各斷面單寬淤積體積V#，即得到各斷面淤積面積A#，其中單位寬度B = lmV水=A水 XBV 沙=Cs XV 水 / PA 沙=V 沙/B第六步，根據(jù)第五步中計(jì)算得到的各斷面淤積面積A#和第四步得到的各斷面水位與斷面面積關(guān)系曲線Z-A，查算得到各斷面泥沙淤積高程Z#，從而，得到水庫某淤積水平年的淤積地形。所述水庫缺乏實(shí)測入庫水文、泥沙資料。本發(fā)明的有益效果是，結(jié)合水庫地形資料，快速計(jì)算各斷面淤積量，避免傳統(tǒng)試算的方法，快速地計(jì)算出各斷面的淤積高程，且該方法計(jì)算的淤積體總量與水庫淤積總量相符。


圖I是本發(fā)明的方法計(jì)算得到的某水庫斷面DMl水位與面積曲線Z— A。圖2是本發(fā)明的方法得到的某水庫淤積縱剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)說明本發(fā)明的水庫泥沙淤積計(jì)算的方法，包括以下步驟第一歩，根據(jù)水庫水沙資料及設(shè)計(jì)エ況，計(jì)算水庫某淤積水平年的水庫泥沙淤積總量W沙； 第二步，根據(jù)水庫地形資料，計(jì)算水庫設(shè)計(jì)水位Zs以下水庫庫容Wボ；第三步，根據(jù)第一、第二步求得水庫泥沙淤積總量W#及設(shè)計(jì)水位下水庫庫容Wか計(jì)算得単位水體淤積沙量Cs Cs=W 沙/W 水第四歩，根據(jù)水庫地形資料，計(jì)算水庫各斷面水位Z與斷面面積A，并繪制關(guān)系曲線 Z-A;第五步，根據(jù)第四步中得到的各斷面水位與斷面面積關(guān)系曲線Z-A，推求設(shè)計(jì)水位Zs以下的過水面積Aか即得到單寬水體體積V7p再乘以單位水體淤積沙量Cs，再除以泥沙密度P，得到各斷面單寬淤積體積V#，即得到各斷面淤積面積A#，其中單位寬度B = Im V水=A水 XBV 沙=Cs XV 水 / PA 沙=V 沙/B第六步，根據(jù)第五步中計(jì)算得到的各斷面淤積面積A#和第四步得到的各斷面水位與斷面面積關(guān)系曲線Z-A，查算得到各斷面泥沙淤積高程Z#，從而，得到水庫某淤積水平年的淤積地形。式中CS-單位水體淤積沙量(kg/m3)；Wx-庫區(qū)淤積水平年淤沙總量(萬t)；W*——某設(shè)計(jì)水位以下的庫容(萬m3)；N妙——派積水平年斷面單寬淤積沙量所占體積(m3)；V水——某設(shè)計(jì)水位下的單寬水體(m3)；A水——某設(shè)計(jì)水位下的過水面積(m2)；A妙——斷面泥沙淤積面積(m2);p——泥沙密度(kg/m3)。下面舉例說明本發(fā)明方法計(jì)算的實(shí)例若已知某水庫正常蓄水位272m，對應(yīng)庫容Wボ為1008萬m3，壩址年入庫沙量3072t，庫沙比比較大，為3940。該工程無實(shí)測入庫水文、泥沙資料；水庫小而短,壩前庫段的水沙運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜，不具備詳細(xì)沖淤計(jì)算的基本條件。本工程設(shè)計(jì)使用年限為50年，由此計(jì)算的水庫50年淤積沙量W#為15. 36萬t。則單位水體淤積沙量P為15. 24kg/m3。下面以該水庫斷面DMl為例，對本發(fā)明的方法進(jìn)行說明
根據(jù)該水庫斷面DMl的地形資料，計(jì)算不同水位Z對應(yīng)的過水?dāng)嗝婷娣eA，即得到斷面DMl的水位Z對應(yīng)斷面面積A (見表1)，繪制斷面DMl水位Z與斷面面積A關(guān)系曲線Z-A(見圖I)。根據(jù)斷面DMl的水位與面積關(guān)系曲線Z-A，查算設(shè)計(jì)水位ZS(ZS =正常蓄水位272m)對應(yīng)的的過水面積A71^= 18293m2，即單寬水體體積V7l^= 18293m3,再乘以單位水體淤積沙量Cs = 15. 24kg/m3，再除以泥沙密度P=L 2t/m3，得到斷面DMl的單寬淤積體積V
232m3，即得到斷面DMl的淤積面積A#= 232m2。再根據(jù)斷面DMl的水位與面積關(guān)系曲線Z-A，查算得斷面淤積高程Z#= 222. 18m,即得到斷面DMl的泥沙淤積地形。以次類推，根據(jù)水庫各斷面的地形資料，重復(fù)以上步驟可以求出各斷面的淤積高程Z#。計(jì)算的水庫泥沙淤積成果見表2和圖2。表I斷面DMl水位與面積數(shù)據(jù)(Z— A )
權(quán)利要求
1.一種水庫泥沙淤積計(jì)算的方法，其特征在于，包括以下步驟 第一歩，根據(jù)水庫水文、泥沙資料及設(shè)計(jì)エ況，計(jì)算水庫某淤積水平年的水庫泥沙淤積總量W沙； 第二步，根據(jù)水庫地形資料，計(jì)算水庫設(shè)計(jì)水位Zs以下水庫庫容Wボ； 第三歩，根據(jù)第一、第二步求得水庫泥沙淤積總量及設(shè)計(jì)水位下水庫庫容V水，計(jì)算得単位水體淤積沙量Cs Cs = W沙/W水 第四歩，根據(jù)水庫地形資料，計(jì)算水庫各斷面水位Z與斷面面積A，并繪制關(guān)系曲線Z-A ； 第五步，根據(jù)第四步中得到的各斷面水位與斷面面積關(guān)系曲線Z-A，推求設(shè)計(jì)水位Zs以下的過水面積Aか即得到單寬水體體積V7p再乘以單位水體淤積沙量Cs，再除以泥沙密度P，得到各斷面單寬淤積體積V#，即得到各斷面淤積面積A#，其中單位寬度B = lm V水=A水XBV沙=CsXV 水/PA沙=V沙/B 第六步，根據(jù)第五步中計(jì)算得到的各斷面淤積面積A#和第四步得到的各斷面水位與斷面面積關(guān)系曲線Z-A，查算得到各斷面泥沙淤積高程Z沙，從而，得到水庫某淤積水平年的淤積地形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水庫泥沙淤積計(jì)算的方法，其特征在于，所述水庫缺乏實(shí)測入庫水文、泥沙資料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水庫泥沙淤積計(jì)算的方法，根據(jù)水庫水文、泥沙資料及設(shè)計(jì)工況，計(jì)算水庫某淤積水平年的水庫泥沙淤積總量；根據(jù)水庫地形資料，計(jì)算水庫設(shè)計(jì)水位以下水庫庫容；計(jì)算單位水體淤積沙量；根據(jù)水庫地形資料，計(jì)算水庫各斷面水位與斷面面積，并繪制關(guān)系曲線；根據(jù)曲線，推求設(shè)計(jì)水位以下的過水面積，即得到單寬水體體積，再乘以單位水體淤積沙量，再除以泥沙密度，得到各斷面單寬淤積體積，即得到各斷面淤積面積；查算得到各斷面泥沙淤積高程，得到水庫某淤積水平年的淤積地形。本發(fā)明的有益效果是，結(jié)合水庫地形資料，快速計(jì)算各斷面淤積量，避免傳統(tǒng)試算的方法，快速地計(jì)算出各斷面的淤積高程，且該方法計(jì)算的淤積體總量與水庫淤積總量相符。
文檔編號E02B1/00GK102852114SQ20121033959
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者李正原 申請人:中國水電顧問集團(tuán)北京勘測設(shè)計(jì)研究院