黄河调水调沙

黄河下游河道淤积的主要原因在于“水少沙多，水沙不平衡”，按照黄河下游河道冲淤规律，只要把进入黄河下游河道的不平衡的水沙关系调节为协调的强大功能。小浪底水库位于控制进入黄河下游河道水沙的关键部位，该水库控制了黄河径流量的91％，控制了近100％的黄河泥沙，2002年7月4日进行的黄河首次调水调沙试验控制花园口断面流量不大于2600m^3/s，平均含沙量不大于20kg/m^3，小浪底水库泄流历时不少于10天，黄河下游河道共冲刷泥沙0．362亿t，试验达到了预期的目的。通过这次试验，共取得测验数据520万组，这为今后建立更加符合原型黄河实际的数学模型和实体模型提供了极其重要的物理参数，试验证明，利用水库调水调沙，将不协调的水沙关系调节为相协调的水沙关系，是有利于输沙入海、减轻下游河道淤积甚至冲刷下游河道的有效途径之一。     

惊世创举--黄河首次调水调沙

黄河安澜,事关中华民族的全局黄河是世界上最为复杂难治的河流,她的治理对国内外大江大河的治理与开发将产生有益的借鉴     

2003年黄河调水调沙试验

2003年的黄河调水调沙试验开始于9月6日9时,至9月18日18时30分结束,历时12．4天。通过以小浪底水库为主的四库联合调水调沙,有效地利用小浪底一花园口区间的清水,与小浪底水库下泄的高含沙水流进行水沙“对接”。在试验过程中,采取了陆浑水库适时调控、故县水库控泄运用,尽量拉长、稳定小花问的流量过程,以利于小浪底水库配沙;以小浪底水库的实时水沙调控,稳定花园口站水沙过程的调度方式。通过前期实测资料分析、数学模型计算和实体模型试验,紧紧围绕这次调水调沙试验的主要目标,控制花园口流量2400m3／s、含沙量30kg／m3。这次调水调沙试验使下游主河槽过流能力得到进一步恢复,下游河道总冲刷量0．456亿t,全河段大都发生了冲刷,从而为今后实施水库多目标调度、兼顾各方面效益积累了新的经验。     

黄河调水调沙

黄河以其多泥沙,河道善淤、善决、善徒,而著称于世,被认为是世界上最复杂,最难治理的河流。黄河泥沙主要来自黄土高原的土壤侵蚀,黄河下游河道淤积的主要原因在于“水少沙多,水沙不平衡”。按照黄河下游河道冲淤规律,只要把进入黄河下游河道的不平衡的水沙关系调节为相协调的水沙关系,完全可以使黄河下游河道实现不淤积,黄河首次调水调沙试验达到了预期的目的,通过这次试验,积累了对黄河测验的海量数据（520万组）,加深了对黄河河床演变及水沙规律的认识,为今后建立更加符合原型黄河实际的数学模型和实体模型提供了极其重要的物理参数。     

基于空间尺度的黄河调水调沙

基于空间尺度的黄河调水调沙理论是：利用小浪底水库不同泄水孔洞组合塑造一定历时和大小的流量、含沙量及泥沙颗粒级配过程，加载于小浪底水库下游伊洛河、沁河的“清水”之上，并使其在花园口站准确对接，形成花园口站协调的水沙关系，实现既排出小浪底水库淤积泥沙，又使黄河下游河道不淤积的目标。2003年9月6—18日，黄河水利委员会为验证该理论开展了原型试验。试验结果表明：①利用异重流排沙和浑水水库排沙的特点，达到了小浪底水库拦沙初期“拦粗排细”、减缓库区淤积的目的；②利用小浪底-花园口区间的洪水资源，将小浪底水库排出的细泥沙输送入海，并且不增加下游河道淤积，提高了水流的输沙效率；③实现了下游河道减淤与减灾的统一；④小浪底水库存蓄了6．02亿m^3水量，为引黄济津和翌年农田灌溉储备了水源。     

黄河调水调沙研究进展

调水调沙是促使黄河不淤的工程措施之一,通过人工调控塑造协调的水沙关系,主要目标是调整水库淤积形态,促进下游河道冲刷,提高下游河道的行洪能力。在前人研究和相关实践的基础上,总结了调水调沙的技术关键和其对上游水库及下游河道的各方面影响,并针对存在的问题,对黄河调水调沙相关研究的发展趋势进行了探讨．认为：异重流排沙机理、高含沙水流输沙的实现、下游河道的综合治理、调控流量的加大和对河口湿地生态的维护将可能成为黄河水沙时空调控理论进一步发展的方向。     

2007年黄河调水调沙圆满成功

6月19日至7月7日,黄河防总实施了2007年黄河调水调沙并取得圆满成功。6月27日,小浪底水库下泄最大流量4170m3/s,之后,花园口站出现4290m3/s、夹河滩站出现4100m3/s、高村站出现4050m3/s、孙口站出现3980m3/s、利津站出现3910m3/s的洪峰过程,这是继“96·8”洪水之后10年来整个黄河下游河道通过的最大洪峰流量。通过联合调度万家寨、三门峡、小浪底3座水库,于6月28日在小浪底水库再次成功地塑造了异重流,小浪底水库3条排沙洞出库水流含沙量最高达230kg/m3,这是调水调沙人工塑造异重流以来实现的出库最大含沙量,据测验,共有2611万t泥沙排出小…     

小浪底水库初期运用及黄河调水调沙研究

论述了小浪底水库初期运用阶段,水库淤积与调水调沙的若干问题.首先指出了水库拦粗排细的原则是有根据的,并以定量的关系予以表达.但是拦粗排细是有条件的,而且受到一些因素的制约.其次,从理论上和实际资料上证实了水库淤积百分数与下游河道排沙比有密切的关系,对于一个具体水库,这个关系几乎是单值的.它可以将水库排沙比与下游河道冲刷及减淤直接联系起来,并且有相当可靠性.接着,论证了调水调沙的重大效果,它对改善下游河道势在必行的意义.与此相关,专门论述了黄河下游造床流量的表达式,及第二造床流量与平滩流量的关系.同时指出,近期继续增加造床流量的可能性及条件.最后,讨论了小浪底水库初期运行的实际调度与规划的差别,以及调整的必要性.     

2005年黄河调水调沙水库调度阶段结束

7月1日5时，随着小浪底水库下泄流量骤减至570m^3／s。轰鸣了20多天的小浪底库区又恢复了往日的宁静，正式转入汛期正常调度，同时为2005年黄河调水调沙水库调度阶段工作画上了圆满句号。     

黄河第三次调水调沙试验

黄河第三次调水调沙试验于2004年6月19日-7月13日进行。这次试验利用汛前的水库蓄水，并充分借助自然的力量，通过万家寨、三门峡、小浪底干流水库群的联合调度，辅以人工的泥沙扰动措施，在小浪底库区人工塑造了异重流，调整了其库尾段不利的淤积形态，加大了小浪底水库排沙量，减少了水库淤积；同时，利用进入下游河道水流富余的挟沙能力，在黄河下游“二级悬河”及主槽淤积最为严重的卡口河段实施了河床泥沙扰动，减轻了下游淤积并增强了下游河道的主槽过洪能力。试验取得了预期效果，小浪底库区淤积三角洲冲刷泥沙1．329亿m^3，设计淤积平衡纵剖面以上淤积的0．385亿m^3泥沙被全部冲走，小浪底库尾淤积形态得到了合理调整；下游卡口河段扰起泥沙164．13万m^3，扰沙河段的平滩流量增加了510-640m^3／s；下游河道利津以上各河段均发生冲刷，小浪底一利津共冲刷泥沙0．6422亿t。     

黄河调水调沙入海切变锋分析

黄河调水调沙期间在河口及邻近海域布设29个大面站施测垂线流速、温度、盐度、含沙量等,发现各因子垂线剧烈梯度变化后出现一个切变拐点,29个切变点连起来就形成一个曲面——切变锋面。锋面以下全部是底部海水层,锋面以上为上部淡水层;淡水不能向锋面以下渗透,故锋面以下温度、盐度垂线竖直,呈现海水性质;海水可以从锋面处向上入侵,故温度、盐度垂线梯度变化;锋面处含沙量最小,流速流向展现出上下两层径流与海流的切变;锋面位置起于近岸拦门沙坎底,沿主流与两侧逐渐升高与海平面平齐。3 000 m3/s流量时盐度锋面以上表层小于2.2%的低盐入海淡水大都分布在浅表层区域;入海泥沙由近到远、由粗到细快速絮凝落淤,超出2.2%线范围表层含沙量已小于10 mg/L,至距离口门前方7.9 km表层已是著名的黄蓝分界线,入海泥沙中低层最多运移到口门前方13 km、两侧6.35 km处。     

黄河水沙调控体系规划关键问题研究

根据黄河水少、沙多,水沙关系不协调的基本特征,统筹考虑防洪、防凌、减淤、水资源配置等方面需求,分析提出了建设黄河水沙调控体系的任务、总体布局、联合运用机制。根据工程建设现状和存在的问题、待建工程在水沙调控体系中的任务和作用,分析了待建骨干工程的建设时机。结果表明:①目前已建的龙羊峡、刘家峡、三门峡和小浪底4座控制性骨干工程在协调水沙关系方面还存在较大局限性;②龙羊峡、刘家峡、黑山峡、碛口、古贤、三门峡、小浪底等干流骨干水库构成了黄河水沙调控体系的主体,其主要任务是对洪水、泥沙、径流进行有效调控,以满足维持黄河健康生命和经济社会发展的要求;③黄河水沙调控体系中各工程的任务各有侧重,但又具有紧密的系统性和关联性,必须做到统筹兼顾、密切配合、统一调度、综合利用;④要加快古贤、东庄水库的前期工作,深入论证黑山峡河段开发方案,并做好碛口水库的关键技术研究工作。     

黄河口水沙变异特征研究

根据利津水文站的实测水沙资料,分析了1950年以来黄河口水沙的变化特征。结果表明,1986年以来进入河口的水沙量、水沙年内分配和年际变化、水沙搭配、洪水特性等均发生了特征性变异,即枯水枯沙年连续出现时间长,年际变幅减小;10月份水沙特征已接近非汛期,洪峰流量逐年减小;汛期约50％的时间、全年有72．8％的时间流量小于500m^3／s;小流量级径流量和挟带泥沙量比例增大,大流量级径流量和挟带泥沙量比例减小;输水流量级已由2000m^3／s以上降到了1000m^3／s以下,3000m^3／s以上流量级输沙比例减幅达43．35％。     

调水调沙对黄河山东河段水文特性的影响

小浪底水库自2002年首次调水调沙运行以来,至2014年已连续进行13 a调水调沙实践,处于黄河最下游的山东段在调水调沙的作用下,河道形态及水文特性发生了明显变化。实测资料分析表明:2002—2014年,黄河山东段河道主槽明显刷深,河道形态向良性发展,宽深比减小,平滩流量大幅增大,主槽河道输水输沙能力明显增强,未漫滩洪水同流量下水位大幅降低,悬移质泥沙呈粗化趋势。实践表明,调水调沙是黄河山东段河道形态向良性发展、主槽河道输水输沙能力增强的主要因素。     

2016—2017年调水调沙中断后黄河口演变特征

从2002年开始持续进行的黄河调水调沙,在2016年和2017年因黄河水沙总量明显减少而中断,2018年恢复调水调沙。为了解调水调沙中断后河口地形演变特征和沉积物粒度变化特征、给黄河三角洲的开发及生态保护提供科学依据,根据2015—2018年黄河口海域实测地形资料以及沉积物粒度资料,结合同期黄河利津水文站来水来沙情况,分析了2016—2017年调水调沙中断后及2018年恢复调水调沙后河口地形和沉积物粒度演变特征及其影响因素,结果表明:2015—2018年黄河口海域经历了冲刷—微淤—显著淤积的过程,这与黄河入海沙量的变化相一致;2017年入海沙量较少,研究区海域底质沉积物受到冲刷筛选,而2018年研究区海域受到大量黄河入海较细粒泥沙的补给,底质沉积物中值粒径和平均粒径变小,粒度表现为相对较细。为更好地监测黄河来水来沙对河口地形演变的影响,应对黄河口海域测验范围、时间、频次等进行优化设计。