荷树园电厂工程取水防沙定床河工模型试验研究-广东水利水电科学.pdf

荷树园电厂工程取水防沙定床河工模型试验研究 邱 静 黄本胜 杜 涓 林美兰 （广东省水利水电科学研究院，广州，510630） 1 概述 由广东宝丽华电力有限公司在梅州市投资兴建的荷树园电厂，是利用煤矸石低质煤作燃料配 循环流化床锅炉的火力发电厂，电厂的一期工程为2×135MW 循环流化床燃煤发电机组，二期工程 为4×300MW 循环流化床燃煤发电机组。 荷树园电厂一、二期工程补给水取自石窟河出口段的右岸，取水口的可靠性、安全性直接与 电厂的正常运行相关。而取水河段石窟河洪水期泥沙含量相对较大，河床也由于河段前后水电站 的建设产生变化，为保证电厂取水口取水的可靠性、安全性，“荷树园电厂工程取水防沙定床河工 模型试验研究”，在充分分析该河段水文、泥沙特性和河床演变的基础上，通过补给水泵房取水口 附近河段的流速、水位的测量、水流流态的观测及定床加沙试验，辅以相应的理论分析，研究取 水口取水防沙工程措施，提出合理有效的拦防沙工程的推荐方案。 2 试验河段的水文泥沙特性 2.1 水文特性 石窟河是梅江最大的一级支流，为山区性河流，发源于福建省武平县洋石坝，经蕉岭县自北 向南进入梅县白渡镇，向东南经丙村镇至雁洋镇东洲坝汇入梅江，河道长为 179km，流域面积为 3681km2 ，河道平均坡降为1.79‰，沿河有武平水、沿前水、差干河、高陂水、溪丰水、柚树河等 主要支流汇入。 石窟河干流上游河道两岸均为约300m 高程的山地，森林茂密，河道坡降较陡，人口较少，居 民分散，河宽只有 30m～60m；石窟河中下游，地势降低，人口稠密（坡降较缓），沙滩成片，河 宽约100m～200m；白渡镇以下，河流进入丘陵地带，水流弯曲，河面宽约150m～250m，水面比降 约为 0.4‰～0.69‰。石窟河干流目前已建成的电站有：长潭水电站、下坝水电站、石黄峰水电 站、瓜洲水电站及坝头水电站，其中瓜洲、坝头为径流式电站；长潭为大（二）型水库；下坝、 石黄峰为两座中型水库，均为季调节水库。 石窟河流域的白渡水文站控制取水口以上 94.5%的集水面积，其多年平均流量 98m3/s，最大 年迳流量60.23 亿m3 3 ，迳流年际变化较大，枯水年水量并不丰富，最小年迳流量仅9.56 亿m 。实 测最小流量 2.27m3/s，迳流年内分配也极不均匀，迳流量大部分集中于4 月～9 月，约占年迳流 量的70%～80%。白渡水文站的多年平均流量为95.2m3 3 /s，白渡水文站P=1%洪峰流量4280m /s，P=97% 时的枯水流量为3.29m3 3 /s，P=99%时的枯水流量为2.19m /s。 电厂取水口上游2km 为坝头电站，其最小发电流量为 60m3 3 /s，设计发电流量为288.6m /s； 下游约14km 梅江河上为丹竹水电站，其正常蓄水位在来水流量小于等于1000m3/s 时为59.0m，来 水流量大于1000m3/s 时降为58.5m。 2.2 泥沙特性 因近几十年来梅州市境内的森林植被遭破坏，以及其它人类经济活动的影响，上游水土流失 严重，尤其以五华县、兴宁市及梅县荷泗镇等地较为严重，1983 年梅州市水土流失面积 达 306.26km2 ，梅江已被列为全省河水含沙量大的河流，导致梅江河床逐年淤高，枯水时河床出 露。 石窟河流域植被尚好，无水土流失现象，参考上游的上杭、溪口两水文站实测含沙量为0.228 206 3 3 kg/m ～0.252kg/m ，考虑到石窟河流域中、下游人类活动较上游频繁，厂址处河段含沙量略比上 杭与溪口两水文站稍大，拟采用 0.265kg/m3 ，则多年平均悬移质输沙量为83.57 万t，