黄河三门峡水库应在新时期发挥更大作用

小浪底水库建成后和三门峡水库及支流水库联合调度运用,标志着下游防洪减灾工程体系基本建成。为了尽量减少黄河下游漫滩损失,多年来水库防洪调度时往往以滩区不上水为调度目标。以包括2021年在内的近4 a秋汛为例,说明多种不利因素叠加后,尤其干流和支流洪水相遭遇时,水库拦峰错峰难上加难。为破解这一难题,认为在花园口水文站有特定限制流量条件下,应让三门峡水库拦蓄洪水,提前向非汛期蓄水位过渡,使小浪底水库在最高允许水位下预留库容,巧妙地将洪水错开下泄,必要时三门峡水库临时拦蓄水位可有所突破,以降低小浪底水库高水位带来的安全风险。此外,在入库来沙量大大减少的现状下,三门峡水库运用方式应该优化调整,努力使这一黄河明珠重放光芒,完善下游防洪工程体系,同时发挥优化配置水资源的作用,为下游防洪减灾和高质量发展提供安全保障。     

长江中游防洪问题与对策

三峡工程的首要任务是防洪,防洪的重点是保荆江安全。在此背景下分析长江中游当前防洪形势和三峡工程存在的问题,认为相对于长江中游洪水形势和防洪要求,三峡水库防洪库容远小于长江中游超额洪水,动态防洪库容小于设计静态防洪库容,有效防洪库容更小;长期河道演变使城陵矶等地同流量水位显著升高;中游蓄滞洪区建设规模严重偏小,而建设进度严重滞后,已有蓄滞洪区使用困难;当前大规模清水冲刷没有降低洪水位,反而荆江向洞庭湖分洪减小、河道泄洪能力进一步萎缩;三峡水库2008年按正常水位运行以来,连年拦中小洪水和超汛限水位运行,大量占据防洪库容和压低下泄洪水流量,使下游河道长期得不到洪水塑造,行洪能力和堤防得不到检验和考验。考虑到气候变化等不确定性影响,现在长江中游防洪形势仍然严峻。建议:切实维护三峡工程规划确定目标和防洪调度方式,严格控制汛限水位,积极采取优化调度增加水库防洪能力;尽快完成三峡工程规划要求的城陵矶附近蓄滞洪区建设,采取政策措施保证分洪与发展兼顾;改变和优化金沙江下游4大梯级水库汛期运行方式;加强三峡库区岸坡治理、提高水库防洪调度灵活性;采取积极措施维护长江中游江湖关系稳定。     

黄河中下游水库汛限水位与防洪体系风险分析

黄河中游四库(三门峡、小浪底、陆浑和故县水库)在中下游的防洪体系中有着重要的地位，也对黄河中下游的水资源分布产生很大的影响。根据黄河中下游水库及黄河中下游防洪工程体系的运行调度规则，考虑设计洪水典型选择、洪水预报误差和水库调度滞时的不确定性影响，利用蒙托卡罗法模拟洪水过程，实现了洪水典型选择、洪水预报及调度滞时不确定性因素影响的定量转化，分别计算了前、后汛期8种汛限水位方案下的黄河中下游水库及下游的防洪风险指标值，在对各方案的风险进行比较和评价的基础上，推荐了小浪底水库、陆浑水库和故县水库前、后汛期相对合理的汛限水位方案，为定量考察水库防洪调度及下游防洪风险率、合理选择动态的汛限水位提供参考依据。     

小浪底水库分期运用对库区及河道冲淤的影响

黄河中下游洪水泥沙主要来源于汛期,受汛期不同时段降雨的影响,小浪底水库入库洪水泥沙具有明显的分期特性。通过优化小浪底水库汛限水位策略,研究水库汛期分期运用,有利于提高洪水资源化利用效率,对充分发挥水库综合效益具有重要意义。小浪底水库开发任务以防洪、减淤为主,优化水库汛期运用必须考虑其对库区及黄河下游河道的冲淤影响。拟定不同的分期运用方案,以水库进入正常运用期为背景,通过数学模型分别对库区及下游河道进行冲淤计算。从计算结果来看,进入正常运用期后,小浪底水库调节能力有限,每年9月10日后,入库含沙量较低,适当抬高运用水位对库区及黄河下游河道冲淤影响不大。     

三门峡水库运用实践与分析

为适应水沙条件、工程自身及黄河防洪体系的变化,三门峡水库运用方式历经了3次转变,先后进行过蓄水拦沙、滞洪排沙、蓄清排浑及基于蓄清排浑的洪水期敞泄排沙运用。通过探索与边界条件相互适应的运用方式的实践,在水库运用初期造成上游严重淤积的情况下,逐渐消除了不利影响,保持了335 m水库水位下相对稳定的防洪库容,持续发挥着水库的综合作用。建议三门峡水库分步开展非汛期水位320 m及以上的原型试验,释放水库库容调蓄能力,以及开展动态汛限水位、分期汛限水位等试验,进一步提高水能利用效率。     

金沙江下游梯级水库汛期分期及汛限水位合理性研究

汛期分期以及分期汛限水位的合理确定,能够较好地协调水库防洪效益与发电效益之间的矛盾,对充分发挥水库的防洪、发电能力,以及提高汛期洪水资源利用率具有重要意义。基于改进的模糊集分析方法并依据金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4个梯级水库入库洪水对其汛期进行分期,通过隶属度与防洪库容的映射关系确定梯级水库分期汛限水位,提出利用跨期选样法对分期结果及汛限水位进行修正。研究结果表明:金沙江下游梯级水库前汛期为6月1日—7月14日,主汛期为7月15日—9月16日,后汛期为9月17日—10月24日,4个梯级水库合理汛限水位分别为962,800,575,374 m。通过不同典型洪水放大的洪水过程检验了分期汛限水位的合理性。研究得到的金沙江下游梯级分期结果及各库分期汛限水位,均能够在满足防洪安全的前提下提高水库发电等经济效益,在一定程度上提高了汛期洪水资源的利用率。     

汛期过渡期水库汛限水位动态控制方法

汛期分期控制限制水位是目前水库普遍采用的调度运用方式，本文利用水库主汛期和后汛水位，提出符合水库防洪标准的过渡汛限水位的动态控制方法，使主，后汛期间过渡期的汛限水位更具操作性，以确保水库防洪调度做到“保安全，多蓄水”。     

1996年汛期山东黄河水情分析

１９９６年汛期山东黄河涞水量偏枯，来沙量偏少，来水来沙过程分布不均。“９６．８”洪水期间，由于河道泥沙淤积，主槽萎缩，滩区阻水严重使洪峰水位异常偏高，洪水传播时间长，漫滩严重东平湖湖水位超过警戒水位。提出了黄河中上游水库统一调度，加强下游洪水预报工作，解决东平湖老湖退水入黄困难等建议。     

汛限水位分期与动态控制在水库调度中的应用

通过汛期水位分期和汛限水位动态控制在水库洪水调度中的应用,使某水库在2010年安全防洪度汛,取得了一定的经济效益、社会效益,既保障了下游防洪安全,又完成了兴利蓄水目标。     

西霞院水库汛期的优化调度

分析了西霞院水库的设计指标与运用方式,提出了西霞院水库汛期优化调度的措施:①汛限水位不限,即在小浪底水库蓄水运用、下泄水流较清时,对西霞院水库采取汛限水位动态控制运用;②死库容不死,即利用西霞院水库设计淤积的死库容调节泥沙,协调进入黄河下游的水沙关系,减少黄河下游河槽淤积的可行性;③尽快开展小浪底和西霞院水文站的建设与研究,以满足黄河防汛、抗旱、调水调沙的要求。     

黄河下游滩区漫滩概率分析

根据对新中国成立以来黄河下游历次漫滩资料的分析，小浪底水库建成前约2年漫滩一次，建成后约3年漫滩一次。随着黄河调水调沙的继续实施，黄河下游河道的过洪能力将会得到进一步提高，加上工农业用水的增加、中游水土保持工程建设的不断完善．小浪底水库对中常洪水的拦蓄率将会提高，发生大于平滩流量洪水的概率会更低，有希望达到5年一遇。因此。从技术角度分析黄河下游滩区具备享受国家蓄滞洪区运用补偿政策是可行的。     

乌鲁瓦提水利枢纽汛期水库调洪演算

乌鲁瓦提水利枢纽汛期伊7月需低水位排沙运行，同时又要求水库发挥其灌溉效益．在计算中加入了常遇洪水进行调洪，以便在不同的来水年份都能使水库在主汛期有一定的调节库容，满足下游用水要求，同时，为水库防洪汛限水位的复核论证提供了可靠的依据。     

对于黄河下游治理方略的几点建议

二级悬河是黄河下游防洪的心腹之患，必须改变当前槽高滩低的局面，消除二级悬河，才能使黄河下游成为一条有健康生命的河流。只有通过废除生产堤，才能利用大自然的力量，较快、较好地消除二级悬河的严峻现状。要废除生产堤，首先要搞好滩区的安全建设。在此前提下，建议改变小浪底水库的运用方式：拦蓄大洪水，不拦蓄中小洪水；排泄浑水，不排泄清水；汛期水库少量蓄水，做到拦粗排细；允许洪水漫滩，实现漫滩刷槽，利用滩地处理大部分来沙。     

泥沙淤积对黄河下游中小洪水风险影响评价

泥沙淤积导致黄河下游中小洪水灾害发生次数及损失大小发生了变化。利用90系列洪水资料,分析了小浪底水库和黄河下游河道系统不同组合条件下滩区中小洪水风险变化特点。水库和下游河道淤积都导致了黄河下游中小洪水漫滩淹没损失发生的次数增多、损失值变大。在维持黄河下游平滩流量4 000m3/s条件下,泥沙淤积导致滩区中小洪水漫滩次数由小浪底水库拦沙运用初期的年均0.10次增大到拦沙运用后期的年均2.18次,相应的洪水灾害损失值也由年均0.220亿元增大到年均2.400亿元。     

小浪底水库汛期低水位排沙调度实践分析

截至2018年汛前,小浪底水库已淤积泥沙33.3亿m~3,水库综合调控能力及其对下游滩区防洪保安能力逐步减弱。在保证下游主河槽过流能力条件下,小浪底水库依据洪水预报降低水位排沙,对减少水库淤积、延长水库拦沙年限具有重要意义。2018年和2019年汛前预报黄河汛期来水偏丰,小浪底水库以控制花园口站流量不超过4 200 m~3/s为约束,提前预泄,同时联合调度上中游水库群,充分利用上游来水冲刷小浪底库区,达到了排沙减淤、输沙入海的效果。2019年、2018年汛期小浪底水库出库沙量分别为水库运用以来汛期排沙量的第一、第二位,库区淤积形态得到了调整改善,下游主槽过流能力得到维持并略有增大。小浪底水库低水位排沙运用调度是上中游水库群联合水沙调控模式的探索,为今后水库群调度运用积累了宝贵经验。     

水库汛限水位设计与运用概率统计分析方法

考虑水库运用情况,一些水库由于水资源利用等因素,实际运行过程中多数年份汛期大洪水到来前水位低于设计汛限水位,即防洪起调水位低于设计值,增加了部分调洪库容,提高了防洪调节能力。考虑设计汛限水位出现概率进行汛限水位设置,在规划设计时通过概率分析可采用起调水位低于设计汛限水位对设计洪水进行调节从而降低坝高;对已建水库分析抬高汛限水位增加兴利库容、提高水库调蓄供水能力。在保证工程安全前提下,取得更经济的设计和运行方案。     

汾河水库分期汛限水位控制方案研究

水库的汛限水位是下游防洪保证的重要调洪设定参数,它的合理选取关系着汛期和旱季水库重要功能的正常发挥。结合汛期不同时段的洪水特征,采用不同分期的汛限水位,对于发挥水库调洪功能尤其重要。本文对汾河水库分期汛限水位控制方案进行研究,在水库分期汛限水位既定方案的基础上,按照现行防洪调度规则,分别拟定4个汛后期汛限水位作为起调水位进行分析计算,得到水库汛后期汛限水位分期控制方案。本研究对于缓解当地水资源矛盾,充分利用汾河水库汛期洪水资源、发挥水库效益具有一定的科学价值和现实意义。     

漳河水库动态汛限水位研究

为充分利用雨洪资源、发挥防洪兴利效益，提出动态汛限水位概念。从水库下游河道实际防洪标准和允许水库下泄安全流量出发，在汛期分期设计洪水的基础上对漳河水库不同情况下动态汛限水位进行研究，得出了符合实际情况的水库动态汛限水位。通过长系列兴利调节计算、实例和定量对比分析表明，水库采用动态汛限水位运行，既可以预防提高汛限水位而带来防洪风险，又可以拦蓄雨洪资源，提高水库兴利效益；可将下游的防洪标准由5a一遇提高到10a一遇，增加年均0.30亿元的防洪效益。此法可为其他已建水库更好地利用雨洪资源、发挥防洪兴利效益提供参考。     

龙滩水电站防洪库容分期设置初步研究

龙滩水电站是西北江中下游防洪工程体系的重要组成部分,设置一定的防洪库容调蓄红水河上游洪水,与下游大藤峡水利枢纽联合调度,确保西江中下游及西北江三角洲地区的防洪安全.由于西江洪水存在较为明显的前后汛期现象,因此需研究龙滩防洪库容的分期设置问题.典型洪水调洪计算结果,前汛期龙滩应设置70亿m3的防洪库客,后汛期应设置30亿m3的防洪库容.     

漳河水库动态汛限水位研究

为充分利用雨洪资源、发挥防洪兴利效益,提出动态汛限水位概念.从水库下游河道实际防洪标准和允许水库下泄安全流量出发,在汛期分期设计洪水的基础上对湖北省漳河水库不同情况下动态汛限水位进行研究,得出了符合实际情况的水库动态汛限水位.通过长系列兴利调节计算、实例和定量对比分析,表明水库采用动态汛限水位运行,既可以预防提高汛限水位而带来防洪风险,又可以拦蓄雨洪资源,提高水库兴利效益;可将下游的防洪标准由5 a一遇提高到10 a一遇,增加年均0.30亿元的防洪效益.