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原文传递一种水库的综合调度方法

专利名称：	一种水库的综合调度方法
摘要：	本发明涉及一种水库综合调度方法，属于水利工程领域，其IPC分类号为E02B 1/00。本发明的水库综合调度方法，在大坝上游修建隔水坝将库区分隔成拦水区、清水区和兴利区，三者通过闸门连通；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，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。本发明的综合调度方法，解决了多沙河流水库泥沙对水轮机的磨蚀问题，同时也解决了蓄水兴利与泄洪排沙二者之间的矛盾。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	张鑫
发明人：	高国芳;王维;张传胜;张传春;张爱玲;胡圣学;王凯;张鑫;刘继民;国欣;刘锐;侯啸岳;赵士滨;史秀惠;周晓;刘文革
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910205663.X
公开号：	CN109914333A
分类号：	E02B1/00(2006.01);E;E02;E02B;E02B1
申请人地址：	250032 山东省济南市天桥区济洛路67号济南黄河河务局
主权项：	1.一种水库的综合调度方法，其特征在于，包括：在大坝(1)上游修建隔水坝(5)，所述大坝(1)上设有电站引水口(2)和泄洪排沙孔(3)；所述大坝(1)与所述隔水坝(5)将水库库区分隔成三部分：由所述大坝(1)与所述隔水坝(5)围成的不包含所述电站引水口(2)和泄洪排沙孔(3)在内的封闭式库区为清水区(10)；由所述大坝(1)与所述隔水坝(5)围成的包含所述电站引水口(2)在内的封闭式库区为兴利区(18)；其余水库库区为拦水区(17)，所述大坝(1)的泄洪排沙孔(3)位于所述拦水区(17)内；在所述电站引水口(2)前缘设有拦沙坎(6)，所述拦沙坎(6)前设有输沙廊道(7)，所述输沙廊道(7)与所述泄洪排沙孔(3)连通，在所述输沙廊道(7)顶部设有排沙口(8)；在所述兴利区(18)周围的三条隔水坝(5)上各设置一道闸门，分别为闸门A(11)、闸门B(12)和闸门C(13)；在所述清水区(10)与所述拦水区(17)之间的隔水坝(5)上设置三道闸门，分别为闸门D(14)、闸门E(15)和闸门F(16)；所述闸门A(11)、闸门B(12)、闸门C(13)、闸门D(14)、闸门E(15)和闸门F(16)为垂直升降闸门；设置自动控制系统，所述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(5)朝向所述拦水区(17)的一面上，并靠近所述闸门B(12)、闸门C(13)、闸门D(14)、闸门E(15)和闸门F(16)，用于测量不同水深的含沙量和泥沙粒径；当所述拦水区(17)的水位高于清水区(10)水位时，所述悬移质垂直分布测量系统测量拦水区(17)内不同水位的含沙量和泥沙粒径，确定引水水位；闸门启闭控制系统将所述闸门A(11)提升至最高，将所述闸门D(14)、闸门E(15)和闸门F(16)降至引水水位，拦水区(17)内引水水位以上的水进入所述清水区(10)；汛前需要降低水库水位时，将所述闸门A(11)、闸门D(14)、闸门E(15)和闸门F(16)提升至最高；通过所述悬移质垂直分布测量系统确定引水水位，闸门启闭控制系统将所述闸门B(12)和闸门C(13)的高度降至引水水位，使拦水区(17)内引水水位以上的水进入兴利区(18)，并通过电站引水口(2)排出，在降低水位的同时兴利发电；汛期发生洪水需要泄洪排沙时，所述悬移质垂直分布测量系统测量拦水区(17)内不同水位的含沙量和泥沙粒径，并按照以下两种情况进行调度： ①当拦水区(17)内的全部来水都不满足过机要求时，闸门启闭控制系统将所述闸门B(12)、闸门C(13)、闸门D(14)、闸门E(15)和闸门F(16)提升至最高，所述清水区(10)和兴利区(18)与所述拦水区(17)隔绝；同时，打开所述泄洪排沙孔闸门(4)，通过所述泄洪排沙孔(3)进行泄洪排沙，减少所述拦水区(17)的泥沙淤积，使淤损库容得到恢复； ②当测量确定拦水区(17)内上层水的含沙量和泥沙粒径满足水轮机过机要求时，根据测得的引水水位，闸门启闭控制系统将所述闸门B(12)、闸门C(13)、闸门D(14)、闸门E(15)和闸门F(16)的高度降至引水水位，同时将所述闸门A(11)降低最低，拦水区(17)内的上层清水通过清水区(10)和兴利区(18)，进入所述电站引水口(2)，排泄洪水的同时发电；同时，打开所述泄洪排沙孔闸门(4)，通过所述泄洪排沙孔(3)进行泄洪排沙，减少所述拦水区(17)的泥沙淤积，使淤损库容得到恢复；当上游预报发生大洪水时，将所述闸门A(11)、闸门B(12)、闸门C(13)、闸门D(14)、闸门E(15)和闸门F(16)的高度降至最低，打开所述泄洪排沙孔闸门(4)，所述清水区(10)、所述兴利区(18)和所述拦水区(17)连通，一起参与防洪。 2.根据权利要求1所述的一种水库的综合调度方法，其特征在于，当水库承担发电或/和下游灌溉用水任务时，若所述拦水区(17)的水位高程和泥沙含量、泥沙粒径均满足过机要求，将所述兴利区(18)与所述清水区(10)隔绝，将所述兴利区(18)与所述拦水区(17)连通，所述电站引水口(2)从所述拦水区(17)引水；若所述拦水区(17)的水位高程低，或者，泥沙含量或/和泥沙粒径不满足过机要求，则将所述闸门B(12)和闸门C(13)提升至最高，使所述兴利区(18)与所述拦水区(17)隔绝；将所述闸门A(11)的高度降低至根据用水任务计算而得的水位，所述清水区(10)蓄存的清水通过所述闸门A(11)进入所述电站引水口(2)，完成发电或/和调水任务。 3.根据权利要求1所述的一种水库的综合调度方法，其特征在于，在所述兴利区(18)周围的三条隔水坝(5)上各设有一道闸门，分别为闸门A(11)、闸门B(12)和闸门C(13)；在所述清水区(10)与所述拦水区(17)之间的隔水坝(5)上设有三道闸门，分别为闸门D(14)、闸门E(15)和闸门F(16)。
所属类别：	发明专利