2008年调水调沙小浪底水库异重流排沙分析

2008年汛前黄河调水调沙期间,在小浪底水库塑造异重流的过程中,小浪底水库排沙比高达89%.异重流排沙过程的特点是出库含沙量大、历时长,而且出现了两个沙峰.初步分析认为,这些特点与三门峡水库泄流过程、小浪底水库初始边界条件及其调整过程、小浪底水库闸门调度等因素有关.     

2007年调水调沙小浪底水库异重流排沙分析

根据2007年黄河调水调沙实测资料,对小浪底水库进出库水沙条件、水库运用、水库异重流形成、异重流流速与含沙量分布以及人工塑造异重流排沙等进行了分析总结。2007年黄河调水调沙成功塑造了异重流,小浪底水库排沙量为0.243亿t,其排沙比为40.5%。     

2013年汛前调水调沙期小浪底水库排沙特性分析

依据实测资料,从洪水过程、边界条件、水库运用等方面分析了2013年汛前调水调沙小浪底水库异重流排沙比偏高的原因如下:(1)三门峡水库蓄水量大,塑造的洪水过程流量大、历时长;(2)对接水位接近小浪底水库淤积三角洲顶点,使得三角洲顶坡段发生沿程冲刷及溯源冲刷;(3)在三门峡水库泄空期间,潼关断面流量较大历时较长。     

小浪底水库2000年调水调沙调度预案

按照以防洪减淤为主的开发任务，小浪底水库７月１１日－９月３０日平水期实行调水调沙运用。水库调节使出库流量两极分化，尽可能避免花园口断面出现８００－２６００ｍ＾３／ｓ对艾山凤下河道减淤不利的流量，利用大水输沙，提高下淤河道尤其是艾山以下河道的防洪减淤效益。     

小浪底水库运用方式的回顾与进展

回顾了小浪底水利枢纽工程初步设计以来水库减淤运用的研究情况，总结以往的经验，结合当前的实际，对水库减淤作用、水库运用方式与分阶段运用、主汛期调水及运用方式的动态研究等问题提出了一些新的认识。分析论证了调水调沙与拦粗排细、近期调度与长远分析、小浪底工程与其他治黄工程建设等问题的辩证关系。提出水库初期运用应以调水为主，其后逐步抬高运用应与适时降低水位冲刷相结合，要及时总结经验，不断跟踪研究，及时合理调     

小浪底水库2008—2009年调水调沙排沙比分析

针对小浪底水库2008年、2009年汛前调水调沙期间排沙比差异悬殊这一情况,从小浪底水库入库水沙过程和淤积形态两个方面分析了原因。结果表明:2008年后汛期入库沙量少,淤积三角洲上坡段纵比降小、抗冲性较强,造成2009年塑造的人工异重流初始动力较2008年同期小;2009年调水调沙期间河道自然来水少,异重流形成后后续入库流量小、持续时间短,异重流后续动力严重不足。在现有条件下,建议综合考虑三门峡、小浪底水库减淤效益,科学调配三门峡水库下泄流量过程,合理分配小浪底水库异重流和后续输送水量,尽快建设古贤等水利枢纽。     

小浪底水库拦沙初期调控异重流方式初步研究

小浪底水库拦沙运用初期,黄河中游来的峰高、量小、沙多又不够一次调水调沙过程的洪水(在考虑水库前期可调水量之后)入库后一般会形成异重流,且出库沙量大、粒径细,因此水库应及时排出;但如果水沙搭配不好,也会使下游河道发生淤积,且呈现沿程均淤的特点;随着排沙期平均流量的增大,全下游淤积比不断减小,并可以由淤积转为冲刷。针对这类洪水,推荐以下游河道不淤积的关系式进行水沙调控,可以在水库适当补水的情况下实现下游河道少淤甚至不淤的排沙效果。     

2010年汛前调水调沙小浪底水库排沙比分析

依据实测资料,从洪水过程、边界条件、水库运用等方面分析了2010年汛前调水调沙小浪底水库异重流排沙比偏高的原因:一是三门峡水库蓄水量大,塑造的洪水过程流量大、历时长;二是对接水位接近小浪底水库淤积三角洲顶点,使得三角洲顶坡段发生沿程冲刷及溯源冲刷;三是在三门峡水库泄空期间,潼关断面流量较大且历时较长.     

小浪底水库调水调沙运用方式与实践

小浪底水利枢纽工程处在承上启下控制黄河水沙的关键部位。在工程规划设计过程中,围绕水库的开发目标,特别是水库减淤问题,针对水库运用方式进行了大量的研究。水库投入运用以来,进行了11次调水调沙试验和运用,不仅将长期的研究成果付诸实施,而且进一步深化了对黄河水沙运行规律的认识。     

调水调沙与小浪底水库管道排沙系统

在简要分析小浪底管道排沙系统的基础上,对管道配沙可利用的沙量、管道含沙量、管道泥浆输移强度进行了分析,认为运用管道排沙系统配沙进行清淤,输沙率可达到80t/s.     

小浪底水库减少泥沙淤积的调度运行方式探讨

小浪底水库预留75．5亿m^3的淤积库容，为合理利用淤积库容，提高淤积库容的利用率，尽量延长兴利库容的使用寿命，在调度方式上采用了“调控水位、异重流排沙、相机降低水位排沙、词水调沙、拦粗排细”等综合调度运行方式。使水库做到了有序淤积，调整了水库淤积部位，在初期运行管理中取得了较好的效果。     

小浪底水库库区及下游河道冲淤变化研究

利用小浪底水库运用以来至2008年的实测资料,对库区及下游河道的演变情况进行了研究。结果表明:①截至2008年4月,小浪底库区共淤积泥沙23.22亿m3,干、支流淤积比例分别为84.3%、15.7%;②小浪底水库干流淤积形态为水库回水末端附近的三角洲淤积及三角洲以下的异重流和浑水水库的淤积体;③小浪底水库下闸蓄水运用以来,黄河下游各河段均发生了冲刷,利津以上河段冲刷15.89亿t;④截至2008年汛初,花园口以上河段平滩流量已增大至6 000m3/s,花园口—高村河段平滩流量增大为4 500 m3/s左右,高村—艾山为3 800 m3/s左右,艾山以下大部分河段为4 000m3/s以上;⑤2002—2005年小浪底水库调水调沙年均增加黄河下游冲刷量0.18亿t。     

前汛期中小洪水小浪底水库调水调沙方式

小浪底水库运用进入拦沙后期以来水沙偏枯,洪水期多采用蓄水拦沙方式运用,2007—2016年水库整体排沙较少,排沙比为26.7%,细沙排沙比约38.7%。前汛期是水库的主要排沙时段,排沙比为29.4%。分析认为,前汛期潼关站出现流量大于等于1 500 m~3/s持续2 d且含沙量大于50 kg/m~3的洪水过程时,小浪底入库沙量较多,2007—2016年满足条件的洪水仅出现5场,入库沙量占前汛期的72.5%;数学模型计算结果表明,上述洪水期间通过优化水库调度,可有效减缓水库淤积,同时下游河道淤积主要集中在小浪底—夹河滩河段,实测资料及前期研究表明淤积在小浪底—夹河滩河段的泥沙对河道影响不大,且在下次汛前调水调沙或者小浪底水库清水下泄过程中能够冲刷并向下游输送。     

2004年小浪底水库异重流特性分析

文章介绍黄河调水调沙试验,通过调度万家寨、三门峡、小浪底等水利枢纽工程,人工塑造异重流的方式实现了水库减淤,系统地了解水库异重流的产生条件、持续运动规律;通过调整出库流量、含沙量、泥沙粒径,使出库泥沙能够顺利排入大海。     

人工异重流将如何塑造

人工塑造异重流注定将成为黄河第三次调水调沙试验中的一大亮点.异重流是黄河等高含沙河流特有的水流形式,指当高含沙水流进入水库遇到库区清水后,由于密度差而潜入清水底部运行的现象.据黄河专家称,长期以来,人类对异重流现象一直仅限于观测和研究.如果此次试验成功,将是人类掌握异重流演进规律后对其进行的第一次重新塑造.水利科学家们经过长期观测研究发现,异重流的产生需要三个条件:一是必须有相应的流量过程;二是水流过程中应有一定的含沙量,且其中还要有相当含量的细沙;三是一定要有后续动力.本次试验中人工异重流的塑造将由万家寨、…     

小浪底水库异重流高效输沙理论与调控

小浪底水库高效排沙是延长水库寿命的关键。水库在蓄水状态下,高效输沙主要体现在提高异重流排沙比与减少异重流滞留层淤积等方面。本文采用理论探讨、水槽试验及实测资料分析方法,研究水库输沙流态动态转换与异重流输沙水动力机制、水库滞留层物理参量变化及其与水动力之间的响应机制。提出了引入压力与动量修正系数的异重流动量方程与描述复杂流态下异重流潜入点判别公式;建立了异重流支流倒回灌淤积计算公式与支流拦门沙高程抬升值和支流淤积量的多元响应关系;明晰了异重流滞留层对后续洪水的响应关系,进而提出水库高效排沙调度原则。     

小浪底水库人工塑造异重流成因分析

分析了2004—2009年6次基于万家寨、三门峡、小浪底3座水库联合调度人工塑造异重流的运行情况。指出人工塑造的异重流由冲刷性异重流和浑水异重流两部分组成,异重流在小浪底库区演进过程中既有沉积衰减,也存在沿程积聚现象,沉积衰减和沿程积聚的综合作用,决定排沙效果。小浪底水库前期淤积情况和三门峡水库泄放水沙时空分布,决定异重流在前坡段的沿程积聚程度,小浪底水库对接水位高低与沉积衰减和沿程积聚成正比。建议加强异重流观测研究、增大上游来水基流、三门峡水库汛期适当拦蓄一定沙量、合理确定调控指标等,以提高人工塑造异重流排沙效果。     

小浪底水库运用方式研究的回顾与进展

回顾了小浪底水利枢纽工程初步设计以来水库减淤运用的研究情况，总结以往的经验，结合当前的实际，对水库减淤作用、水库运用方式与分阶段运用、主汛期调水及运用方式的动态研究等问题提出了一些新的认识。分析论证了调水调沙与拦粗排细、近期调度与长远分析、小浪底工程与其他治黄工程建设等问题的辩证关系。提出水库初期运用应以调水为主，其后逐步抬高运用应与适时降低水位冲刷相结合。要及时总结经验，不断跟踪研究，及时合理调整运用方案。     

小浪底水库异重流运动特征分析

小浪底水库蓄水运用后经常出现异重流，而2001年高含沙异重流的测验最为全面。本文以2001年资料为基础，对小浪底水库异重流形成的水沙特征，潜入点的变化及影响因素进行了分析，通过流速、含沙量和泥沙组成的变化，分析了异重流在库区的运动特征，初步推导并建立了小浪底库区异重流输沙能力关系式。     

小浪底水库异重流有关问题分析

异重流排沙是多沙河流水库蓄水运用阶段排沙的主要方式，小浪底水库运用初期以异重流排沙为主．分析了2001年小浪底水库高含沙异重流的形成、传播以及排沙和淤积分布等有关问题，并对异重流的渗入条件进行了验证计算．