黄河水库群泥沙动态调控关键技术研究与展望

黄河水沙联合调控经过几代人的共同探索,已在防洪防凌安全和水量统一调度等方面发挥了巨大作用。然而,流域来水来沙条件是动态变化的,库区-河道边界约束条件是动态调整的,区域社会经济发展和生态健康维持的需求是动态增长的,特别是针对黄河水少沙多的现实状况,黄河水沙调控不仅要注重水量的适应性调度,更要突出泥沙的动态调控,实现行洪输沙-社会经济-生态环境等河流系统功能多维协同的目标,探索水动力-强人工措施有机结合的调控技术,突破"调水容易调沙难"的瓶颈。在系统梳理过去数十年多沙河流水库泥沙调控主要研究进展的基础上,提出了当前黄河泥沙动态调控的关键科学技术问题,阐明了未来开展相关基础理论与应用基础研究的方向,包括黄河泥沙动态调控系统理论的构建、水库泥沙高效输移机制与下游河流系统多过程综合响应机理的揭示、提出黄河泥沙动态调控模式与技术、建设黄河泥沙动态调控模型与智慧决策平台等,进一步的研究成果可为完善当前黄河水沙调控工程体系建设、实现黄河长治久安提供坚实的科技支撑。     

基于系统论的黄河下游河道滩槽协同治理研究进展

黄河下游河道治理是一项复杂的系统工程,不但受系统外社会、环境和上下游边界条件的约束,还受系统内滩与槽关系的强力制约。多年来,科技工作者从不同层面不同角度开展了大量的研究工作,使得黄河下游河道治理的理论与技术有了显著的提高。系统介绍了近年来黄河下游河道滩与槽协同治理的理论和技术研究进展,并进一步指出在未来河道边界条件、区域社会经济发展和生态环境良性维持的现实需求发生显著变化条件下,探求黄河下游河道河流系统滩槽协同治理的策略与方法,可有效解决滩区发展和治河矛盾日益突出的难题,实现区域社会经济发展与黄河防洪安全大局的和谐。     

紫坪铺水库现状水沙情势变化与减淤措施研究

水库泥沙淤积是造成有效库容减少、运行成本增加以及水库寿命缩短的重要影响因素，科学判别水库的淤积形势以及开展合理的排沙措施是解决水库淤积的有效途径。紫坪铺水库自汶川地震后，入库沙量呈增加趋势，对水库的安全运行及下游用水安全产生了极大威胁。研究表明：汶川地震前，岷江上游径流量呈减小趋势，地震后有少许恢复，但仍处于偏枯状态；地震后入库沙量明显增加，截至2020年，水库淤积总量为1.952亿m³,占总库容的17.55%,泥沙总体淤积在库区中部，坝前淤积相对较少；为应对水库淤积问题，提出减少水库淤积的措施、异重流排沙、人工清淤以及工程措施与非工程措施结合的“上库调沙，下库调水”的综合减淤方式，以期为紫坪铺水库健康长效运行提供决策建议。     

莫莫克水库敞泄冲沙泥沙模型试验分析

采用泥沙模型试验的方法在莫莫克水库运行30 a后对其开展敞泄冲沙试验研究。试验结果表明：水库运行30 a后死水位和正常蓄水位之下的库容均大幅减小，敞泄冲沙试验后水库恢复了约1 536.81万m³库容，水库冲刷量约1 521.60万t,排沙比达到579%,出库沙量呈现出由大到小的趋势，取得了较好的冲刷效果。建议在在水库基本进入冲淤平衡阶段，择机开展敞泄冲刷水库调度方式增大水库排沙比，提高水库综合效益。