2018年汛期黄河水沙调度实践

2018年汛期黄河流域暴雨过程频繁,中雨以上降水过程出现21次,上游出现3次编号洪水,洪水水量大、持续时间长,中下游干流也发生较长时间大流量过程。面对洪水,黄河上中游水库进行联合防洪调度和水沙调控,充分发挥拦洪削峰错峰作用,合理利用水库河道排沙输沙,取得了显著的防洪减灾减淤成效和洪水资源利用效果。对2018年汛期雨水情、洪水调度、水库河道冲淤和调度效果等进行了分析,取得的主要认识有:①扎实准备、超前部署、精准预报、科学决策、团结协作,为本次防汛提供了保证;②水沙调控理论和实践得到了丰富和发展,首次实现了全河层面的水沙联合调控;③黄河水沙调控体系亟待完善,建议加快黄河中游古贤水库上马步伐,实现黄河水沙资源综合利用,确保黄河防洪安全。     

2018年汛期黄河下游河道排洪能力分析

2018年汛期黄河下游来水222亿m~3,小浪底水库排沙4.66亿t,孙口以上河道淤积2.561亿t,其中花园口以上河道淤积1.920亿t,这是小浪底水库运用以来进入下游水量最大、水库排沙最多、下游淤积量最大的一年,然而排沙期间淤积最多的花园口以上河段的同流量水位不升反降。采用沙量法和断面法计算分析了汛期冲淤量及冲淤特点、水文站断面的同流量水位变化、7月洪水排沙期间险工水尺的同流量水位变化。结果表明:大量淤积发生在花园口以上河段的汊沟和边滩,洪水过后主槽更加明显,水流集中,流速增大,同流量水位下降;7月洪水之后,黄河下游水文站断面的同流量水位缓慢抬升,但汛后的同流量水位仍低于汛初;2018年汛期,黄河下游河道的排洪能力未明显降低。     

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。     

黄河水沙调度效果与未来下游滩槽综合治理思路

下游滩槽综合治理是黄河综合治理实践中存在的突出问题之一.在分析近期黄河流域水沙情势的基础上,采用实测资料系统分析了黄河水沙调度效果,并提出了未来黄河下游滩槽综合治理思路.研究表明:近期黄河流域水量偏多,编号洪水出现频次增加,通过水库群联合调控保障下游防洪安全势在必行;黄河水沙调度在调节洪水流量过程、库区排沙以及减少下游...     

黄河三门峡以下非汛期水量调度决策支持系统的应用

黄河流域水资源贫乏，供求关系紧张，水量调度问题复杂，矛盾突出，在“精心预测，精心调度，精心监督，精心协调”的水调方针指导下，黄河水量调度近年来取得了良好效果。但水量调度时效性强，目前的水量调度手段落后，需要先进的调率管理系统支持，从流域水量调度现状和未来发展的要求出发，分析了水量调度必须考虑的因素和应该具备的手段，进行了水量调度决策支持系统应用研究，结果表明该系统能够满足实际生产应用要求。     

一九九一年汛期黄河水情介绍

1991年汛期黄河流域严重干旱少雨。花园口站最大流量仅有3180m~3/s,历年最大洪峰流量之最低值,来水59.3亿m~3,来沙1.97亿t,分别较历年同期偏少78.7％和80.6％。下游河道淤积1.114亿t(未计引沙),花园口至高村同流量水位汛末较汛初上升0.2     

黄河三门峡以下非汛期水量调度决策支持系统的研究与开发

黄河三门峡以下非汛期水量调度决策支持系统是一个面向实际应用的决策支持系统，它的开发以实用性和先进性为目标，将三门峡以下非汛期水量调度问题表述了一个非结构化的决策问题，集成了方案库，数据库，模型库以及空间数据分析系统，可以对水量调度提供实用，先进，丰富，可视化的决策支持，是数字黄河的重要基础性工作。     

黄河宁蒙河段2018年汛期水沙特性分析

2018年黄河流域发生多次强降雨过程,干流先后形成3次编号洪水,宁蒙河段高水位、大流量持续近3个月。分析了宁蒙河段汛期雨水情特点、洪水演进以及含沙量变化过程;通过套绘洪水期石嘴山及以下水文断面,计算了相同水位下的断面面积,绘制水位—断面面积关系曲线,分析了汛期宁蒙河段典型断面的冲淤变化以及过流能力。结果表明:2018年汛期宁蒙测区平均降雨量、来水量较历年均值总体偏多,出现3场较大的洪水过程,水位偏高,大流量持续时间长,宁夏河段出现3场较大的沙峰过程;汛期宁蒙石嘴山以下水文断面总体表现为冲刷,河道过洪能力明显提高;除头道拐断面以外,石嘴山以下各水文断面均发生较明显的冲刷。     

2012年汛期黄河水情分析

介绍了2012年汛期的黄河雨情、水情概况,分析了兰州站、龙门站、潼关站4次编号洪水的雨情、洪水来源及组成情况,结果表明:同量级降雨条件下,2012年的产流量和产沙量偏低;无控制区来水对洪峰和洪量的贡献加大.建议:①建立可视化的洪水预报调度耦合交互平台;②加强黄河中游地区变化条件下的雨洪、雨沙关系研究,修订已有的预报方案;③加快河口镇—龙门区间、龙门—三门峡区间暴雨洪水预警预报系统建设.     

2012年汛期黄河水情分析

介绍了2012年汛期的黄河雨情、水情概况,分析了兰州站、龙门站、潼关站4次编号洪水的雨情、洪水来源及组成情况,结果表明:同量级降雨条件下,2012年的产流量和产沙量偏低;无控制区来水对洪峰和洪量的贡献加大。建议:①建立可视化的洪水预报调度耦合交互平台;②加强黄河中游地区变化条件下的雨洪、雨沙关系研究,修订已有的预报方案;③加快河口镇—龙门区间、龙门—三门峡区间暴雨洪水预警预报系统建设。     

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。     

1999年汛期黄河水情简介

１９９９年汛期黄河流域降水量明显偏少，受降水影响，除黄河上游来水偏丰外，汛期各为水来沙量偏少较多，属枯水枯沙年份。花园口站于７月１８日、２４日出现两次小洪水，洪峰流量分别为２５５０和３２６０ｍ＾３／ｓ，其中最大洪峰流量３２６０ｍ＾３／ｓ。为该站有水文记载以来的倒数第二位，仅大于１９９１年的３１９０ｍ＾３／ｓ。     

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。     

黄河下游洪水期沙峰滞后特性研究

简要分析了黄河水沙异源的情况,指出沙峰滞后、洪峰与沙峰不同步是造成黄河下游涨冲落淤和小水大灾的主要原因。根据小浪底下游各站沙峰均滞后于洪峰的35场洪水,对沙峰滞后于洪峰的特性进行了剖析,建立了小浪底、花园口、夹河滩、高村、孙口、艾山、利津各河段沙峰滞后时间与上站洪峰流量、沙峰含沙量、洪水传播速度、悬移质泥沙群体沉速之间的回归方程,可以用来查补延长沙峰滞后时间,为下游各站沙峰传播时间的准确预报提供依据。     

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。     

黄河调水调沙期河口湿地景观格局演变

以2003—2010年遥感影像为基本信息源,在3S技术支持下,运用景观生态学原理,定量分析调水调沙以来黄河口自然保护区湿地景观格局的动态变化,讨论了影响湿地景观格局变化的驱动因素。研究结果表明:自调水调沙以来,保护区内景观类型分布特征发生明显变化,湿地生态系统呈明显的正向演替趋势;自然保护区景观类型多样性与异质性增加,景观形状复杂程度提高,斑块细化程度提高,景观破碎化非常微弱,景观格局生态状况总体上有较大提高;湿地生态补水工程与黄河水资源补给增加是促进景观格局发展的主要影响因素。