水库维护性疏浚的能耗需求

摘要

水库及水电站大坝是可持续性发电和灌溉基础设施的重要组成部分.尽管如此,由于自然水文过程受到干预,大坝会影响从集水盆地向河流下游输送泥沙的过程.泥沙阻塞,沉积在水库中,大坝运营单位在进行定期维护时,必须恢复水库的蓄水量,使泥沙通量恢复平衡状态.大坝运营单位通常的做法是对水库进行排水或冲沙作业,尽管这种方法可能带来电力负荷达到峰值和祸水库暂时性停止运行等不利影响.有时,在河水排干之后,使用卡车通过机械方法清理河底沉积的泥沙.还有一种方案是使用挖泥船通过机械方式清理水下沉积的泥沙.当下有几种疏浚设备为行业所知,且使用广泛,但各有利弊,包括抓斗起重机、反铲式挖泥船、绞吸式挖泥船、水下泥泵和虹吸式抽泥船.本文将针对疏浚距离和深度,对这几种设备的能耗进行比较,分析边界条件的影响,并根据能耗分析几种处理方案:绕库排沙、储沙、分沙和有效利用.在水库维护作业中,本文提出的模型可为选择最有效的水库维护疏浚设备提供依据.