大渡河龚嘴、铜街子电站总装机容量136 万kW，设计多年平均年发电量66.28 亿kW˙h，两电站自投产运行以来，在四川电网中发挥了及其重要的作用。但近年来龚嘴、铜街子两库泥沙淤积问题愈来愈突出，不但威胁着水电站的安全运行，而且也影响水库调节性能的正常发挥。为了有效控制水库泥沙淤积，实现水库的可持续利用，我国的水利工作者做了大量深入细致的研究工作，提出了诸多行之有效的工程和非工程防治措施，其中制定合理的水库运用方式进行水沙调度是减少水库泥沙淤积的关键，对水库兴利效益的发挥有着极为重要的作用。瀑布沟电站总装机容量360 万kW，总库容53.32 亿m3，调节库容38.94亿m3，为不完全年调节水库，是一座以发电为主，兼有防洪、拦沙等综合利用效益的大型水电工程。瀑布沟水库投产后，龚嘴及铜街子水库的入库沙量大为减少，通过瀑布沟以下梯级水库水沙联合调度对龚嘴、铜街子水库进行冲沙，对于恢复两水库的部分库容，增加电站调峰能力，延长水库寿命，具有十分重要的意义。
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流域概况及泥沙淤积现状
大渡河位于四川省中西部，是岷江的最大支流，发源于青海省，河道全长1062km，流域面积77400km2(不含青衣江)。大渡河上游水土流失不严重，多年平均输沙模数为164t/(km2˙a)，属微度侵蚀;中游是流域主要产沙区，多年平均输沙模数为1670t/(km2˙a);下游岩土完整性较好，植被条件良好，水土流失不严重。上世纪70 年代和90年代，在大渡河流域下游分别建成了龚嘴和铜街子水电站，近年，在中游又建成了瀑布沟和深溪沟水电站，其中，瀑布沟水电站是大渡河中游控制性水库，具有季调节能力，水库设有拦沙库容，可有效拦截上游和中游大部分泥沙。在瀑布沟水库投运前，大量泥沙到达龚嘴和铜街子水库，形成严重淤积。至2011 年底，龚嘴水库泥沙淤积总量为25076 万m3，占原始总库容的67.1豫，其中调节库容内淤积16.95豫;铜街子水库淤积总量为12899万m3，占相应原始库容的60.93%，其中调节库容内淤积8.20%。水库严重淤积一定程度上影响了水库和机组安全稳定运行。
瀑布沟蓄水后龚铜入库沙量分析
瀑布沟水库蓄水后，其坝址以上入库的全部推移质及大部分的悬移质均被拦蓄在水库内。而深溪沟水库无调节能力，对悬移质泥沙的拦蓄作用非常小，因此，不考虑深溪沟水库的拦沙影响，故龚嘴水库的入库泥沙主要由瀑布沟水库下泄的悬移质泥沙及瀑布沟至龚嘴水库的区间泥沙两部分组成。瀑布沟水库库沙比达191，水库泥沙淤积年限长，瀑布沟水库泥沙冲淤计算成果见表1。
瀑布沟水库运行100 年，其水库的悬移质年平均拦沙率在86.8%耀85.9%之间，变化甚小，悬移质出库最大出库粒径为0.025mm。天然情况下瀑布沟水电站及龚嘴水电站坝址处多年平均悬移质输沙量分别为3170 万t 及3750 万t，按水库运行100 年后的拦沙率约85%考虑，瀑布沟水库的年平均出库悬移质输沙量为476 万t，加上瀑布沟坝址至龚嘴水电站坝址的区间输沙量580 万t，则瀑布沟水库建成后，龚嘴水库的入库悬移质年平均输沙量为1060 万t。
水沙联合调度方案
1.方案设计思路及边界条件充分利用大渡河流域覆盖范围广、时效性及可靠性强的水情自动测报系统，结合现代水文气象预报技术，预计将发生较大洪水时，提前对瀑布沟水库实施预泄调度，下游水库配合进行联合冲沙，瀑布沟冲沙用水通过拦蓄洪水的方式得到有效补充。
1联合冲沙时机选择遥水位要求：汛期(6-9 月)，当瀑布沟水库蓄至汛限水位841m 或其它限制性平台水位后;
流量要求：联合冲沙瀑布沟启动流量宜在2200m3/s 左右，瀑布沟至龚嘴区间流量较大，以减少瀑布沟用水，确保瀑布沟水库水位降幅小于1m，满足水库水位降幅要求。联合调度冲沙在5次/年左右，每次持续时间约12 小时。
2联合冲沙流量确定遥为了达到较好的冲沙效果，不影响防洪安全，龚嘴冲沙流量Qneed控制在4000耀4500m3/s。实际调度过程中，可以根据预报洪水情况在此范围内调节。瀑布沟预泄流量 Qout越Qneed原Qinterva˙l QneedQinterval为瀑布沟至龚嘴的区间流量，一般可选区间流量较大(如大于600m3/s)时进行联合冲沙，有利于减小瀑布沟弃下泄流量。
3联合冲沙时间t 计算
Qi为预报瀑布沟第i 时段洪水流量;Qpower 为可用机组满发流量;T为时段长，单位秒。联合冲沙时间t 控制在12小时左右为宜。4龚嘴铜街子运行要求遥龚嘴及铜街子水库则应逐渐将坝前水位降至两水库的死水位520m及469m 运行，开启冲沙底孔。
2.三库水沙联合调度方案
据分析，龚嘴铜街子的入库流量分别为4000m3/s 或4500m3/s 时，按瀑布沟耀龚嘴的区间日平均流量600m3/s 考虑，则瀑布沟出库流量大致为3400m3/s 或3900m3/s;扣除瀑布沟造峰启动流量2200m3/s，相应需预泄水量约0.518 亿m3或0.734 亿m3，相应坝前水位大致会从汛限水位841m 下降到840.3m 至840.1m 左右，水库水位降幅在1m 以内，满足瀑布沟水库坝前水位安全调度规程的要求(一般情况下坝前水位每日降幅不超过1m)。瀑布沟、龚嘴及铜街子水库水沙联合调度的条件及坝前控制水位见表2。
应用效果分析为实现洪水资源化利用，近年来，国电大渡河公司积极利用预报预泄水沙联合调度技术研究成果，在预报洪水到来前，合理加大瀑布沟预泄流量，多次实施瀑布沟、龚嘴及铜街子水库水沙联合调度，取得了显的冲刷效果。实测资料显示，与2011 年相比，2012~2014 年龚嘴水库530m 高程以下累计冲刷1535.80 万m3，总库容增加4.11%，有效库容增加12.49%;520m 以下累计冲刷1125.7 万m3，死库容增加4.63%，有效库容增加110.2%520耀528m 之间累计冲刷400.4 万m3，调节库容增加3.93%，有效库容增加4.74%，具体见表3、表4。铜街子水库474m高程以下冲刷了1724.2 万m3，总库容增加8.14%，有效库容增加20.85%;469m 以下累计冲刷1164.9 万m3，死库容增加10.44%，有效库容增加47.98%;469m耀474m 之间冲刷59.3 万m3，调节库容增加1.13%，有效库容加1.23%具体见表5、表6。
本文在总结大渡河下游龚嘴和铜街子水库泥沙淤积现状的基础上，分析了瀑布沟水库蓄水后龚嘴和铜街子入库沙量的变化情况，研究提出了基于预报预泄调度的瀑布沟及下游梯级电站水沙联合调度方案，并对2012-2014 年的应用情况进行了统计分析。结果表明，通过实施梯级水库水沙联合调度，龚嘴、铜街子水库冲刷效果显著。
（本文来源于国电大渡河流域水电开发有限公司 作者：陶春华李攀光贺玉彬李永利）
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