黄河上游水库调节对宁蒙河段防凌的影响

分析了龙羊峡、刘家峡水库联合运用对宁蒙河段防凌的影响.结果表明:水库的联合运用使宁蒙河段凌期流量过程趋于均匀;水电站泄流的热传导作用使头道拐断面以上河段11月和3月的水温升高了0.1 ～1.7℃;水动力作用和热力的影响使巴彦高勒以上河段流凌时间推迟13～15 d,河段首封日期推迟了7d,主要断面封冻天数减小了8～33 d,开河日期提前了15 d,开河历时延长了7d;“文开河”所占比例由无库时的30％增加到70％以上,凌峰流量减小,冰凌灾害得以减轻.     

龙刘水库调节对黄河上游汛期水量变化的影响

近20年来黄河上游汛期水量锐减,造成内蒙古河段年年发生淤积,且绝大部分淤积在主槽内.来水减少、泥沙淤积、河槽萎缩,使内蒙古河道的泄洪榆沙能力大大降低,经常出现夏汛和凌汛灾害.通过对兰州、头道拐1987～2005年与1952～1968年汛期水量的对比分析,认为影响兰州以上汛期水量变化的首要因素是自然因素,其次是水库调节和人类引耗水量;影响头道拐以上汛期水量变化的首要因素是人类引耗水量,其次是自然因素和水库调节作用.     

黄河上游梯级水库对宁蒙河段防凌的作用分析

黄河宁蒙河段，在刘家峡水库投运前的1950-1967年间，宁蒙河段凌汛灾害引起堤防决口8次。刘家峡水库投运后至今，仅在开河期发生9次小范围决口，未造成较大的损失。梯级水库对宁蒙河段防凌的作用较为巨大。黄河龙～青段梯级电站调节运行需要防凌库容：词水前约为22亿m^3，调水40亿m^3情况下约为33亿m^3。刘家峡水库或黑山峡水库均能满足防凌要求。     

黄河干流骨干水库综合利用调度模型的应用

采用黄河干流骨干水库综合利用调度模拟模型,以2020年为设计水平年,模拟分析了龙羊峡、刘家峡水库(简称"龙刘水库")现状运用方式和汛期分别增加下泄10亿、15亿、20亿、25亿、30亿、35亿m3和40亿m3(基本不蓄水)等8个方案(调度运行方式)对全河水资源利用与泥沙冲淤的影响。结果表明:调整龙刘水库的运行方式对协调河道内外供水有一定的作用,随着龙刘水库汛期下泄水量的增加,河道减淤量增加、经济损失率逐渐加大。推荐将龙刘水库汛期增泄15亿~25亿m3水量作为现阶段调整龙刘水库运用方式的试验方案。     

用北半球500hPa位势高度值预报龙刘两库入流

通过对500hPa位势高度场大气环流特征与黄河上游龙刘两库入径流的相关分析指出：丰水年、枯水年1月、2月前一年12月北半球500hPa位势高度场具有明显差异；丰水年冬季高纬度极区500hPa位势高度场为负距平区，枯水年为正距平区。还通过丰水年、枯水年500hPa高度场的差异建立了唐乃亥站（龙羊峡入库站）、洮河红旗站（刘家峡入库站）汛期5－10月径流预报方程。     

气候变化影响下黄河上游梯级水库群未来发电量预测

为分析气候变化影响下黄河上游大型水库入库来水过程及梯级发电量的时程变化规律,以黄河上游龙羊峡刘家峡梯级水库群为例,采用Mann-Kendall 突变检验方法对唐乃亥和小川水文序列进行突变识别,在此基础上构建了考虑融雪过程的HBV 水文模型,利用统计降尺度方法对CanESM2 和GFDL_ESM2G 两种气候模式3 种气候变化情景(RCP2. 6、RCP4. 5 和RCP8. 5) 下的降水、气温数据进行空间降尺度处理,并将其驱动水文模型预测未来入库来水过程,构建黄河上游梯级联合发电调度模型分析气候变化对未来发电调度过程的影响。结果表明:黄河上游径流序列突变年份集中于20 世纪80 年代,且2000 年之后径流量显著减少;气候变化将导致未来(2021—2050年)汛期6—9 月径流增加,非汛期径流显著减少;随着时间推移,不同气候变化情景下,龙羊峡和刘家峡两库的梯级发电量变化规律不同,RCP8.5 气候变化情景下,气候模式不确定性对其影响最大。     

论黄河上游大型水库在全流域水资源综合利用中的战略地位和作用

黄河上游龙羊峡、刘家峡两座大型水库、每年可蓄水约５０￣６０亿ｍ＾３，径流调节性能很高，在发电、灌溉、防洪、防凌等综合利用方面，发挥着巨大的经济效益和社会效益，兰州以上河段，是唯一可以汛期大量蓄水的河段，其径流调节的作用无可取代，黄河下游断流现象日趋严重，主要是由于超计划引水和管理失控引起的，而龙刘两库每年非汛期向中下游输水高达约５０亿ｍ＾３对缓解下游断流作用很大，对下游河道的淤积影响，目前尚难定量     

龙刘水库运用方式调整对宁蒙河道冲淤的影响

对安宁渡断面的来水来沙量进行了分析,根据拟定的龙羊峡、刘家峡水库调整运用方案,分别采用泥沙数学模型和BP神经网络计算了各方案河道泥沙冲淤量及典型断面的平滩流量。结果表明:①从宁蒙河道冲淤情况来说,各调整方案均有减淤作用,且随着汛期下泄水量的增大,河道减淤量也增大;②仅仅改变水库的运用方式,支流来沙不能得到有效控制,宁蒙河段仍会持续淤积;③通过综合比选,汛期增泄15亿²5亿m3的方案可作为现阶段调整龙羊峡、刘家峡水库运用方式的试验方案。     

黑山峡河段应选择四级开发方案--兼对"大柳树是黄河惟一可以实施水沙综合调节水库"的商榷

由于淹没损失大增，二级开发水库费用竟占工程总投资的47％，该工程难以承担如此昂贵的水库费用，也无法妥善安置移民，加之今后要大力节约用水，也不再开发大柳树等灌区，农业用水及其需要的反调节库容将大减，黑山峡水库的作用及其梯级补偿效益很小，故现在赞同该河段四级开发方案。     

龙羊峡、刘家峡水库防凌优化调度研究

刘家峡、龙羊峡水库相继蓄水运用后,在缓解宁蒙河段凌汛形势、防凌减灾方面发挥了重要作用,取得明显效果,但是现状防凌形势依然严峻。在总结40多a来不同阶段水库运用对宁蒙河段防凌的作用基础上,以三湖河口站不同等级平滩过流能力和严寒等级为控制条件,对刘家峡、龙羊峡水库在宁蒙河段凌汛期不同阶段防凌优化调度运用方式进行初步优化。     

黄河防凌预案中的刘家峡水库调度

水库调度是黄河防凌调度中最为重要的河段防凌手段之一。在黄河上游河段历年的黄河凌汛情况较为严重,通过对刘家峡水库在凌汛期间的水库调度来调节上游河段凌汛情况取得较好的效果。就近些年来刘家峡水库在黄河凌汛期的水库调度方法进行了归纳总结,力图使黄河凌汛期间的水库调度方法系统化,为黄河防凌中新的水库调度方法的探索寻求理论基础。     

水库运用对宁蒙河道水沙条件的影响

依据实测资料分析了龙羊峡、刘家峡2水库运用对宁蒙河道水沙条件的影响,结果表明:①两库调蓄运用改变了进出库站的径流年内分配,汛期水量占年水量的比例由建库前的60%降为40%左右;出库大流量历时缩短,小流量历时延长;非汛期出库流量普遍加大。②两库运用后,宁蒙河道汛期沙量占全年的比例由建库前的81%~87%降为78%~60%;头道拐汛期大于2000 m3/s流量级历时由年均32.3 d减少到2.4 d,占汛期历时的比例由26%减少到2%。③水库调蓄洪水使得对内蒙古河段支流汇入的高含沙水流的稀释作用减弱,加重了干支流汇合口局部河道的淤堵。     

龙羊峡水库调度对径流的影响及蓄补水规律

通过对比同一时段内龙羊峡水库入库径流与出库径流的水文变化指标（indicators of hydrologic alteration,IHA）、流量过程变异程度等指标变化,结合突变检验,量化水库调度对径流过程的影响,采用显著性检验识别水库[JP+1]蓄补水与来水、耗水等因素的关系。结果显示,1986—2016年龙羊峡水库调度导致径流过程显著变化：年均流量表现为极值比和变异系数减小;月均流量表现为6—10月减小、11月—次年5月增大;日流量表现为径流过程坦化,但小范围波动加剧。水库出库断面流量过程变异程度在初次蓄水年份发生突变,蓄水后流量过程变异程度是蓄水前的43倍。水库年补水量与黄河天然径流量呈显著负相关关系,与黄河流域地表水耗水量占天然径流量的比例呈显著正相关关系。[JP2]黄河流域地表水耗水量占天然径流量的比例超过64%时龙羊峡水库以补水为主,反之以蓄水为主。     

合理预留刘家峡水库防凌库容提高黄河上游梯级电站保证电量

黄河上游龙、刘、盐、八、青梯级电站总装机容量３２４．４万ｋＷ，占西北电网总装机的３０％左右，是西北的骨干电源，但在每年１１月至次年３月份黄河宁，蒙河段防凌期间，由于刘家峡水库出库流量受到严格限制，使该梯级电站发电量大幅度降低，而本段时间正是西北电网用电高峰期，因此供需矛盾加剧，缓解这一矛盾的的一个可行办法就是本时段初刘家峡水库预留一定库容，以利龙羊峡水库在防凌时段内加大出库流量，增发电量。     

黄河上游水库对宁夏河段防洪防凌及灌溉的影响与对策

黄河上游已建水库特别是龙羊峡、刘家峡、青铜峡３座水库，对宁夏河段的防洪防凌、灌溉有着重要影响。建库后，龙羊峡、刘家峡两水库拦蓄洪水、削减洪峰作用显著；凌期平均封河日期推迟、平均开河日期提前、封冻天数缩短，冰情、冰害有所减轻且主要发生在库区；在一定程度上缓解了宁夏引黄灌区春灌缺水的局面。针对建库后河道冲淤及河势的变化，需加强河道整治和上游水库的调节运用，使水库更好地发挥兴利除弊的作用。     

近期黄河上游气候变化对龙羊峡入库水量的影响

根据1956年以来气候资料,统计分析了黄河上游龙羊峡以上地区气温、降水分布规律及变化特点,并以各站气温、降水与唐乃亥站天然径流量关系为基础,建立天然径流量计算公式,计算分析了唐乃亥以上地区20世纪90年代(近期)以来气候变化对龙羊峡入库径流量的影响,以及唐乃亥站径流量对气候变化的敏感性.结果表明:①近期唐乃亥以上各区年平均气温均较常年平均偏高0.5℃左右,而比前期升温达0.7~0.8℃;降水量不仅较多年均值偏少,更比前期显著减少,其中玛曲一带最大减幅达15.8%;②平均天然年径流量与前期相比,近期减少了43.7亿m3,表明气候变化所引起的减幅达20.2%;③龙羊峡入库径流量对降水变化的响应要比气温更为显著.     

黄河小浪底水库运用与下游河道防洪减淤问题

黄河下游淤积发展的根本原因是来水流量减少、河运输沙能力严重不足．通过干流小浪底水库“调水调沙”运用，减少下游河道淤积的指导思想，似乎仍然建立在河道输沙能力强，足以将大部分或绝大部分泥沙输送入海的认识基础上．极据黄河下游水沙特性及河道的具体条件，通过试验得出河道输沙能力的关系，分析了不同河段输送各级含沙量需要的输沙流量及游荡性河段在高含沙条件下的演变特性和带来的危害．提出在下游来水量日益减少的情况下，河道减淤除利用水库调节水沙外，应采取出库高含沙水流通过渠道向两岸低地放淤等综合减淤措施．其优点是大大减轻了河道的输沙负担，使小浪底水库不受或少受排沙运用制约而发挥应有的综合利用效益，还可大量节约黄河的输沙用水．