三门峡水库控制运用及库区冲淤特性分析

以三门峡水库2003-2005年非汛期控制水位318 m运用为背景,以1974年"蓄清排浑"控制运用以来不同运用时期库区冲淤情况为比较,重点分析了近三年水库冲淤特点及潼关高程变化.指出:[1]2003-2005年非汛期正常运用的平均水位与1974-2002年的非汛期平均运用水位接近,但二者对水库的影响范围与程度却大不相同.非汛期控制水位318m运用后,回水影响范围被控制在黄淤33断面以下,水库运用水位已不再对潼关河段的冲淤变化产生不利影响.[2]2003-2005年非汛期淤积末端在黄淤32-33断面之间,汛期溯源冲刷的发展范围最远达黄淤38断面以上、最近也可到黄淤33断面,汛期通过洪水期集中排沙,完全可以将非汛期回水影响范围内的淤积泥沙排出库外;[3]分析表明,在非汛期控制水位318m运用以后,潼关河段将常年处在自然河道状态,汛期入库水、沙条件是决定潼关高程冲刷下降的关键因素.     

三门峡水库运用水位对库区淤积分布的影响

为了减轻渭河下游淤积和控制潼关高程,三门峡水库"蓄清排浑"控制运用以来非汛期最高运用水位不断下调,2002年11月开始进行非汛期控制最高运用水位不超过318 m的原型试验,有效改善了库区的淤积部位。分析表明,1974年以来潼关以下库区年际冲淤变化在-1.357～1.487亿m~3,年均淤积0.051亿m~3;非汛期淤积分布呈两头小中间大,淤积主体随着最高运用水位的降低向坝前推进;淤积影响范围与最高蓄水位呈正相关,淤积末端随最高蓄水位下降向坝前推移。2003年以来库区淤积重心下移到黄淤12断面-黄淤30断面区间,淤积末端在潼关下游20 km处,潼关河段处于自然河道演变状态。     

三门峡水库"蓄清排浑"运用与潼关高程关系研究

多泥沙河流峡谷型水库“蓄清排浑”运用的前提是：水库非汛期回水淤积要控制在一定范围内，淤积河段汛期存在一定的富裕冲刷能力；低水位运用条件下水库具备较大的泄流排沙规模；汛期洪水的量级较大。三门峡水库在“蓄清排浑”运用情况下，能否使潼关河段维持冲淤平衡，关键在于水库非汛期潼关高程自然上升量加水库高水位运用造成的上升量与汛期潼关高程下降量之间的对比关系。近期黄河洪水量大幅度减少，汛期潼关高程下降量小于非汛期自然上升量，在这种情况下，即使高水位影响因素消除，潼关河床冲淤平衡问题也难以解决，因此，必须采取综合措施控制潼关高程。     

三门峡水库运用方式对潼关高程的影响

三门峡水库修建后，潼关处于水库库区，河床淤积抬高。抬高过程与三门峡水库的运用方式及泄流规模密切相关。本文从实测资料入手，主要分析了三门峡水库控制运用以来，潼关河床高程的变化。非汛期水库高水位运行时间长，潼关河床淤积抬高，汛期冲刷历时短，溯源冲刷发展不到潼关，潼关河床得不到有效冲刷，且不利于汛期输沙，都是潼关河床抬高的主要原因。     

三门峡水库运用方式对潼关高程的影响

三门峡水库修建后，潼关处于水库库区，河床淤积抬高。抬高过程与三门峡水库的运用方式及泄流规模密切相关。本文从实测资料入手，主要分析了三门峡水库控制运用以来，潼关河床高程的变化。非汛期水库高水位运行时间长，潼关河床淤积抬高，汛期冲刷历时短，溯源冲刷发展不到潼关，潼关河床得不到有效冲刷，且不利于汛期输沙，都是潼关河床抬高的主要原因。     

潼关高程及三门峡水库运用方式问题探讨

作者对潼关高程从三门峡水库“蓄清排浑”运用以来的变化进行了分析，指出潼关高程近年来不断上升的主要原因是由于汛期来水量大幅度减少所致。要控制和降低潼关高程，必须调整三门峡水库的运用方式来适应新的来水来沙条件。建议非汛期最高运用水位控制在316～318，汛期敞泄排沙流量减小到l000～1500m^3／s，桃汛起调水位313m，6月上旬运用水位降至310m。     

三门峡水库“318”试验效益评估与建议

"318"试验已经4年,非汛期90%以上泥沙堆积在距坝75km范围,淤积重心下移38km.潼关河段发生冲刷,潼关高程下降0.99m.潼关以下库区共冲刷1.477亿m3.应当看到,2003-2006年期间,非汛期各年进库沙量不足1.0亿t,淤积量少有利冲刷,尚无大沙年(2.0亿t以上)的考验.非汛期平均水位仍偏高,年度运用方案仍有改进的空间.     

三门峡水库"318"控制运用对潼关高程变化的影响

基于实测资料分析了三门峡水库自2003年采用"318"控制运用以来,入库水沙条件、运用水位及潼关高程的变化特点,发现"318"控制运用以来的年入库水量有所回升,但入库沙量和含沙量大幅减少;水库运用水位除2003年外,平均运用水位存在逐渐抬升的现象;潼关高程从2002年汛末的328. 78 m降低到2012年的最低值327. 38 m,之后又逐渐回升至2016年汛后的327. 94 m,具有先降低、后升高的特点。建立了潼关高程与前期5年入库水沙条件和运用水位的滞后响应计算公式,可以用来定量估算不同汛期水沙条件及运用水位变化对潼关高程的影响。资料分析与计算结果表明,2003年"318"控制运用以来潼关高程的降低,主要与汛期水量增加及含沙量减小有关。     

非汛期潼关高程与三门峡水库运用关系分析

三门峡水库建库前，潼关高程即呈微升趋势，并具有“汛期下降、非汛期上升”之规律。根据潼关高程上升的物理成因分析，结合建库后实测资料及逐步线性回归模型计算，分析认为：非汛期高水位期间的来沙量Ws对潼关高程上升量△H有一定影响，不同信度水平（α=0.01-0.10）下对潼关高程有影响的临界库水位不同（H＝322．24－320．56m），非汛期运用水位326－322．24m所造成的淤积影响，一般可在汛期大洪水过程得以消除；运用水位低于临界水位，基本不对潼关高程产生影响。     

三门峡水库汛期排沙效果研究

三门峡水库汛期排沙是解决泥沙淤积问题、控制潼关高程的关键途径。"蓄清排浑"运用以来,非汛期蓄水期库区发生淤积、汛期降低水位运用排泄全年泥沙,基本保持了库区动态冲淤平衡。不同控制水位和入库流量过程存在不同的排沙效果,针对三门峡水库汛期排沙过程的差异,对"蓄清排浑"运用以来汛期排沙特征进行统计,分析了水库敞泄和不同控制水位运用对排沙效果的影响。结果表明,在汛期平水305 m、洪水敞泄的运用条件下,水库排沙具有多来多排的特点,汛期排沙总量与入库含沙量和水量密切相关;完全敞泄时库区冲刷取决于流量大小和敞泄时间,净排沙效率随着水量的增加和敞泄时间的延长而减小,冲刷效率降低;汛期控制运用期,当流量在1000 m~3/s以上时、水位在305～311 m也会产生一定的排沙,排沙效果取决于含沙水流在壅水段的滞留时间和出入库流量之比。研究成果可为三门峡水库运用方式的优化提供依据。     

三门峡水库不同运用方式对降低潼关高程作用的研究

作者首先对潼关高程在历史上。建库前和建库后的变化过程进行了总结，分析了导致各个时期潼关高程变化的原因。然后利用具有较强理论基础且得到广泛应用的非均匀不平衡输沙数学模型对水库在不同运用方式和不同来水来沙条件下潼关高程未来的变化趋势进行了计算分析。对漳关高程下降的可能性和幅度提出了看法。     

黄河三门峡水库不同运行期水温状况分析

三门峡水库自1960年9月15日正式蓄水运用以来，由于泥沙淤积的影响，水库先后经历了蓄水运用期，滞洪排沙运用期，“蓄清排浑”运用期3个不同的运行阶段。不同时期由于水库调节能力不同，水库水温结构也发生了相应的变化，全面系统地分析三门峡水库建库前后下泄温变化，库表水温与气温的关系以及“蓄清排浑”运用水库水温分布状况，对多泥沙河流水库水温预测具有重要的意义。     

小浪底水库开发任务的库容要求分析

分析认为，小浪底水库逐步抬高汛期水位沙和调水调沙运用，库区为锥体淤积，由下而上、由低而高逐步淤积，比降变小，主汛期运用水位２５４ｍ，形成高滩槽形态，不影响三门峡坝下水位；支流拦沙库容充分淤积，拉沙库容约８０亿ｍ＾３，若水库一镒抬高水位或主汛期高水位蓄水拦沙，水库为三角和带状淤积，在淤积向坝前推进过程中，洲面淤２高，淤积上延，河床比降增大。为了不影响三门峡坝下水位，主沁期运用水位要降至２４０～２６０     

降低潼关高程途径的研究

本文在深入分析三门峡水库运用方式与潼关高程的关系以及潼关高程不同阶段升高原因的基础上,采用非均匀不平衡泥沙数学模型,探讨了三门峡水库运行方式、来水来沙条件、跨流域调水、河道整治、裁弯、疏浚、水库增大泄流规模等措施对降低潼关高程的作用。指出为使潼关高程进一步有比较明显的降低,应采取多项措施的组合。     

抓住机遇减免三门峡水库对陕西库区的危害(下)

利用小浪底水库有72.5亿m^3淤沙库容的有利时机，基本可以单独完成下游综合利用调节任务，从而使三门峡水库的综合利用任务改变为：根据“确保西安”的原则，以库区排沙、防洪、防凌为主；发电的运用以不影响潼关水位为前提条件，力争潼关水位能尽快恢复到拉近三门峡建库前水平。     

三门峡水库对陕西库区的影响及其治理对策

三门峡水库于1960年建成并投入运用，四十年来，水库经历了蓄水拦沙、滞洪排沙和“蓄清排浑”三个不同方式的运用阶段，库区发生了深刻的变.方着重分析三门峡水库的运用及潼关高程的变化，库区的冲淤变化及其对陕西库区带来的影响，并我对库区存在的问题，提出了库区治理的对策。     

抓住机遇减免三门峡水库对陕西库区的危害(上)

利用小浪库水库有72．5亿m^3淤沙库容的有利时机，基本可以单独完成下游综合利用调节任务，从而使三门峡水库的综合利用任务改变为：根据“确保西”的原则，以库区排沙、防洪、防凌为主；发电的运用以不影响潼关水位为前提条件，力争潼关水位能尽快恢复到接近三门峡建库前水平。     

潼关高程影响因素及下降幅度探讨

分析了潼关河床的冲淤特性及原因,通过潼关高程的演变过程,详细论述了三门峡水库运用和来水来沙条件对三门峡库区的冲淤及潼关高程的影响程度,并探讨了三门峡水库敞泄运用后,潼关高程的可能降低幅度。     

黄河三门峡以下水资源供需分析

黄河三门峡以下河段高含沙水质,给下游水资源的开发利用带来极大的不便,造成水资源供需紧张。通过水库模拟调配,研究黄河三门峡以下流域在不同状况下水资源的供需形势。研究结果表明：①三门峡和小浪底两水库的运行,极大地改善了三门峡以下水资源的供需状况,但在来水较枯的年份,水资源供给仍然紧张;②小浪底水库采用多年泥沙调节的运用方式既保证了下游输沙生态用水、减少了泥沙的淤积,又提高了水资源的利用效率;③由黄河下游向外流域调水,可引用的水量既少又不稳定,因此在枯水期过多地引水只能加重黄河下游自身水资源的供需矛盾。     

黄河三门峡以下流域水资源调配研究

黄河三门峡以下河段水资源供需紧张、断流频繁。本文针对此问题，采用月径流量延时曲线和超越机率曲线、系统仿真方法研究黄河三门峡以下流域在不同来流条件下水资源的供需情势，研究结果表明：(1)小浪底水库的兴建，大大改善了三门峡以下水资源的供需状况，但在来水较枯的年份，水资源供给仍然紧张；(2)在枯水年份，三门峡以下即使再增加水库或加大库容，也不能缓解水资源的供需紧张状况，要解决缺水状况主要依靠上游水库调节水量或采取节约用水的措施。