小浪底水库拦沙对黄河下游河道的减淤作用

在小浪底水库蓄水拦沙期,进入黄河下游河道的水沙条件发生显著变化,含沙量急剧降低,中水流量持续时间增长,水库调水调沙提高了河道输沙能力,改善了泥沙淤积部位。拦沙期(1999年10月—2018年10月),黄河下游河道共计冲刷21.015亿m~3。分析小浪底水库运用以来黄河下游河道泥沙冲淤时空变化特性及水库对水沙的调控效果,对比计算有、无小浪底水库两种工况下黄河下游河道冲淤量变化及减淤作用。水库拦沙期黄河下游河道减淤比为1.373∶1,其拦沙减淤效果与水沙条件、水库运用方式及河道边界等因素有关。     

论小浪底水库拦沙和调水调沙运用中的下泄水沙控制指标

分析了黄河下游河槽水力形态与流量和含沙量的关系;黄河下游河槽输沙能力与河槽水力形态、泥沙沉速和来沙系数的关系.按照黄河下游各河段的河槽水力形态和输沙能力与流量、含沙量和泥沙沉速的关系,优化水库拦沙和调水调沙相结合的调度,组合形成黄河下游河槽长距离输沙减淤和不淤积的流量、含沙量和泥沙沉速的水沙过程,可以给出水库拦沙和调水调沙的水沙控制指标.     

渭河下游洪水冲淤特性对东庄水库运用要求分析

解决渭河下游水沙关系不协调的途径为增水、减沙和调水调沙.通过东庄水库拦沙和调水调沙,是现阶段显著改善渭河下游水沙关系、恢复渭河下游河道中水河槽行洪输沙能力,最为直接且行之有效的措施.本次在以往研究工作的基础上,根据泾河、渭河实测水沙资料,利用洪水划分和统计的手段,从东庄水库对渭河减淤的重要性入手,分析渭河下游河道不同水沙条件洪水冲淤特性及东庄水库水沙调控指标,初步拟定了东庄水库减淤运用方式.     

黄河泥沙处理和利用配置方案研究

根据不同时期入黄泥沙处理和利用的状况和特点,提出对黄河泥沙应采取"拦、调、排、放、挖"等多种措施综合处理和利用。通过不同方案及泥沙治理效果的比较,研究提出了2030年前采用水土保持特别是多沙粗沙区拦沙工程拦沙、骨干水库拦沙,以及调水调沙、河道排沙、放淤、挖河疏浚及泥沙利用等多种措施相结合的综合处理和利用泥沙的配置方案。分析论证了在配置方案条件下,2020年前进入黄河下游河道的年平均泥沙量为4.41亿t,下游河道年平均冲刷泥沙0.41亿t,可维持4 000 m3/s以上的中水河槽;2020—2030年进入黄河下游河道的年平均输沙量为5.32亿t,下游河道年平均淤积0.46亿t,可维持4 000 m3/s左右的中水河槽。     

黄河小浪底水库减淤运用效果明显

黄河小浪底水利枢纽减淤运用是指合理利用水库拦沙库容以延长水库使用寿命，以及尽量增大水流对下游河道的冲刷使泥沙入海，小浪底水库减淤运用分为初期“拦沙和调水调沙”，后期“蓄清排浑和调水调沙”两个时期。主要分为4个阶段：①初期拦沙阶段。利用起调水位210m以下较大的拦沙库容，以拦沙和调水为主，淤满210m以下库容；②逐步抬高汛期水位拦沙阶段。逐步抬高汛期水位拦沙和调水调沙运用，主坝前段淤积面高程基本以平行抬高的形式逐步升至254m高程；③形成高滩深槽，拦沙和调水调沙阶段。     

黄河泥沙工程控制理论与实践

泥沙控制是黄河保护治理的关键。采用系统控制理论的基本思想,建立水沙关系协调度作为泥沙控制系统目标,提出了黄河泥沙系统治理的四级调控模式。一级控制通过黄土高原水土流失综合治理“拦沙”和控制沟道侵蚀基准面减蚀,实现从源头减少入黄泥沙;二级控制通过修建干支流水库拦沙和调水调沙等技术实现对水沙关系的有效调控;三级控制通过宽滩河道生态治理,保障宽滩区充分发挥削峰滞洪沉沙的调节功能;四级控制通过河口综合治理稳定和控制尾闾泥沙侵蚀基准面减少溯源淤积。基于从黄河中游泥沙发源地到河口地区的四级系统工程调控,维持黄河下游百年尺度稳定行河和大河安澜。     

纪念人民治理黄河70年 治黄科技成果及应用回顾

正黄河调水调沙理论与实践黄河的根本问题是水少、沙多、水沙关系不协调。黄土高原严重的水土流失,造成大量泥沙在黄河下游强烈堆积,使下游河道成为地上悬河,防洪形势非常严峻。黄河调水调沙是通过人工手段改变天然水沙不平衡关系的减淤方式,力图控制位于关键地位的水库     

2008年黄河调水调沙效果分析

2008年汛前利用万家寨、三门峡、小浪底等水库汛限水位以上的水量,成功地进行了一次黄河调水调沙生产运行.本次调水调沙在各站的洪峰流量是历年调水调沙洪水的最大洪峰流量,下游各站均超过4 000 m3/s,实现了黄河下游主槽的全线冲刷,进一步扩大了下游河道的过洪能力.本文介绍了黄河下游主要断面的水文泥沙过程,分析了下游河道的冲淤情况,该次诃水调沙进入下游的径流总量42.8×103 m3,冲刷总量达到了0.196×108 t,利津站输沙量达到0.6492×108 t,整个黄河下游基本为冲刷.     

黄河第三次调水调沙试验的总体设计与实施效果

2004年6月19日～7月13日,黄河进行了第3次调水调沙试验.试验范围包括万家寨、三门峡、小浪底3座水库在内2000km黄河中下游河道.试验充分利用上述3座水库汛限水位以上水量泄放的能量,通过人工塑造异重流的方式实现了水库减淤,同时辅以在河道里的人工扰沙措施,借以增大水流挟沙能力,实现了河道减淤,尤其是扩大了黄河下游河道卡口处的主槽行洪能力,试验取得了圆满成功.与2002年7月和2003年9月的调水调沙试验条件及途径大不相同,本次试验创造了河道不来水情况下仅利用水库汛前腾空库容水量进行黄河调水调沙的新模式.     

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即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的淤积泥沙,又使小浪底-花园口区间"清水"不空载运行,同时使黄河下游河道不淤积的目标.实施基于空间尺度的黄河调水调沙要重点解决三大关键问题:一是确定小浪底水库不同泄水孔洞组合,二是小浪底-花园口区间洪水、泥沙的准确预报,三是准确对接(黄河干流)小浪底、(伊洛河)黑石关、(沁河)武陟三站在花园口站的水沙过程.通过基于空间尺度的调水调沙试验,进一步深化了对黄河水沙规律的认识,探索了人工调控黄河洪水流量、含沙量、泥沙颗粒级配等协调水沙关系的可行性,为充分利用自然力量治理黄河泥沙寻找了一条新的途径.     

论黄河下游调水调沙与束水输沙

讨论了黄河下游调水调沙、束水输沙及河道整治问题,认为:充分利用黄河窄深河槽在洪水期具有的输沙潜力和泄洪能力这一天然特性,将成为治理下游河道的主攻方向;在"拦、排、调、放、挖"各项措施中,"调"是核心,是关键;小浪底水库调水调沙的主要任务是把泥沙尽量调节到丰水年洪水期输送,河道整治的任务是通过双岸整治,防止清水冲刷河槽展宽,稳定主槽,控导河势,提高游荡型河道的输沙效率,形成顺直、归顺的排洪输沙通道;洪水输沙、水库多年调沙与束水输沙相互配合,是实现黄河下游河槽不抬高的必要条件.     

古贤水库与小浪底水库联合运用研究

介绍了古贤水库的概况,分析了古贤、小浪底水库联合运用的需求,研究提出了古贤、小浪底水库联合调控指标,即调控流量为3 500⁴ 000 m3/s,洪水历时不小于5 d。根据古贤、小浪底水库的内在联系和相互关系,考虑不同来水来沙、库区蓄水及河床边界等因素,初步拟定了水库联合运用的方式。采用水沙数学模型计算手段,分析了古贤、小浪底水库联合运用在协调黄河下游水沙关系、减少河道淤积、长期维持中水河槽过流能力等方面的效果。结果表明:古贤、小浪底水库联合拦沙和调水调沙运用,可协调进入下游河道的水沙关系,减少黄河下游河道泥沙淤积,使下游河道长期处于微淤状态,小浪底水库拦沙期恢复的下游河道4 000 m3/s以上中水河槽过流能力将保持50 a以上,同时还可使潼关高程冲刷下降2 m左右,水库联合减淤的效果明显。     

利用小浪底水库调水调沙是实施黄河下游河道减淤的战略性举措

小浪底水库的开发目标足以防洪(包括防凌)、减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电。减淤实质上也为了防洪。使下游河道保持一定的排洪能力,实现长治久安。利用小浪底水库拦沙和调水调沙都是实现下游河道减淤的手段。拦沙会有一定的减淤效果。但拦沙库容有一定限量,不能较长期发挥作用。另外。进入下游的泥沙约1/4淤在下游河道。还有3/4入海。如果拦的是入海泥沙。那么减淤效果并不明显,甚至发生上段宽河道冲,下段窄河道淤的不利局面。2002年7月,小     

黄河调水调沙调控指标及运行模式研究

分析了小浪底水库运用以来黄河调水调沙运用效果及出现的新情况,从充分发挥调水调沙水流输沙效率出发,研究提出了黄河调水调沙调控指标,即调控流量为2 500～4 000m3/s,洪水历时不小于6d,汛前调水调沙洪水峰型宜采用矩形峰,在调水调沙水量充足的条件下,调控流量在保障下游滩区安全的前提下取大值;根据当前小浪底水库所处的运用阶段和水沙调控运用的要求,提出小浪底水库调控目标应转向水库适度拦调泥沙,尽可能长期维持黄河下游4 000m3/s左右中水河槽,调水调沙运用应综合考虑小浪底库区淤积和下游河道主槽过流能力变化等因素,选用适宜的调水调沙运用模式。     

黄河下游河道健康状况评价与治理对策

河流健康包括河道健康、河流生态系统健康和河流的社会经济价值.本文以黄河下游河道健康为研究对象,分析了河流健康与河道健康的关系,采用8个评价指标对黄河下游河道健康状况进行了评价,结果表明:20世纪50～60年代黄河下游3个河段健康状况较好,为健康与亚健康等级,70年代以后3个河段健康状况逐年恶化,至2000年左右健康状况达到最低点,特别是花园口-高村河段,为亚病态等级,2000年以后由于黄河水量统一调度和小浪底水库调水调沙等下游河道健康状况有了较大程度的好转,达到亚健康等级.维持黄河下游河道健康的有效途径是"增水、减沙、调节水沙过程",建立完善的黄河水沙调控体系足今后黄河治理的重要措施之一,本文还提出了多沙粗沙区治理、修建古贤水库、塑造与维持下游中水河槽等6项黄河下游治理的相关措施.     

调水调沙对黄河高村段的影响分析

根据高村水文站水文资料,对调水调沙之前和2002—2008年调水调沙期间高村段河道的演变情况及原因进行了对比分析。结果表明:调水调沙改变了导致黄河下游河道严重淤积的不利水沙组合,形成了有利于下游河道减淤的水沙条件;高村段河道在调水调沙期间总体呈冲刷态势,平滩流量增大,河道行洪能力得到了提高。     

黄河2007年汛前调水调沙生产运行分析

对黄河2007年调水调沙生产运行情况进行了分析,结果表明:本次调水调沙取得了下游河槽全线冲刷、主河槽最小平滩流量由调水调沙前的3 500 m3/s增大到3 630 m3/s和人工塑造异重流成功等良好效果。取得的主要收获有:①进一步积累了人工塑造异重流的经验;②加深了对下游河道水沙演进规律的认识;③为河道整治工程设计提供了原型观测数据;④再次证明调水调沙作为扩大下游河道排洪能力、处理黄河泥沙、维持黄河健康生命的措施之一是行之有效的。     

黄河水沙调控体系建设初步研究

解决黄河水少沙多、水沙关系不协调的有效途径是增水(节水和外流域调水)、减沙(水土保持措施减沙,干支流水库拦沙,小北干流放淤)、调水调沙.完善的黄河水沙调控工程体系应包括黄河干流龙羊峡、刘家峡、黑山峡、碛口、古贤、三门峡、小浪底七大骨干水库和支流泾河东庄水库、沁河河口村水库、伊洛河陆浑与故县水库等,非工程体系主要包括水沙预报系统、不同空间尺度和不同时间尺度的水沙调控调度模型等.黄河水沙调控工程体系必须保证黄河水沙的多年调节、满足调水调沙对水流动力的要求、能够调节水库泥沙、满足小北干流放淤对水沙条件的要求、确保黄河不断流以及支持流域经济社会发展等.     

小浪底水库拦沙期防洪减淤运用方式研究取得多项创新性成果

<正>由黄河勘测规划设计有限公司,黄河水利科学研究院、黄委水文局等单位完成的"小浪底水库拦沙期防洪减淤运用方式研究"项目通过了主管部门组织的成果鉴定。鉴定认为.该项目基于实地调研和原型观测,运用数学模型计算,实体模型试验等技术手段,系统研究了小浪底水库拦沙期防洪减淤运用方式的关键技术,在以下几个方面取得了突破和创新:(1)首次提出了"多年调节泥沙、相机降低水位冲刷、拦沙和调水调沙"的小浪底水库拦沙后期防洪减淤运用方式,系统解决了多沙河流水库调度和下游河道减淤的技术难题.     

黄河实施洪水泥沙管理的实践与探索

黄河当前存在着洪水威胁、下游悬河、水资源短缺、河道断流、河床持续抬高、滩区居住大量群众等等一系列问题和相互交织的矛盾,通过黄河三次调水调沙试验、黄河小北干流放淤试验以及二级悬河治理探讨,逐步探索出人、水、沙和谐相处的黄河下游治黄方略,即“稳定主槽,调水调沙,宽河固堤,政策补偿“。本文根据近年黄河治理的一系列实践和探索,简述了由控制洪水向洪水泥沙管理转变的尝试和展望,指出:实现由控制洪水向洪水管理转变,在黄河上还必须包括泥沙管理。只有实施水沙联调和处理好黄河下游滩区问题,才能做到人、水、沙的和谐相处。