论三峡水库“蓄清排浑”运用方式及其优化

泥沙问题是三峡工程的关键技术问题之一,在三峡工程论证和初步设计阶段提出水库采取"蓄清排浑"的运用方式,可以解决泥沙问题。2003年水库蓄水运用以来的实践表明,水库基本遵循了"蓄清排浑"调度运用原则,并根据上游来水来沙减少等新情况对水库运用方式进行了优化调整。本文系统分析了三峡水库"蓄清排浑"运行方式及其优化调整的利弊,包括提前5年实施175 m试验性蓄水、汛期水位动态变化、汛末提前蓄水等对水库淤积和坝下游河道演变的影响,提出了进一步优化水库调度方式,形成"蓄清排浑"运用的新模式,保持水库长期使用的建议,试图为三峡水库科学高效安全运用提供科技支撑。     

新疆多沙河流水库的运行方式浅析

多沙河流的水库一定要重视运行调度方案的研究,否则水库很快就淤积报废,达不到设计使用要求,本文根据多沙河流蓄清排浑最基本的运行方式,结合水库的工程任务、水沙条件,提出3种运行方式,以供多泥沙河流的水库规划、运行调度参考。     

三门峡水利枢纽运用的经验与启示

三门峡水利枢纽是黄河干流上兴建的第一座水利枢纽工程，经过两次改建并采取蓄清排浑运用方式后，发挥了防洪、防凌、供水、发综合效益。该工程３０多年的运用实践表明，在多泥沙河流上修建水利枢纽工程，必须设足够的泄流排沙设施，采取蓄清排浑调水调沙运用，保持水库长期使用库容，发挥利用利用效益；在水库调度运用过程中，应根据入库水沙情况不断调整运用指标，既要保持库区冲淤平衡，又要使、下泄流量与含沙量相适应，以利于下     

三峡水库汛期“蓄清排浑”动态运用方式计算研究

在入库沙量大幅减少的背景下,三峡水库持续开展汛期中小洪水调度,增大了汛期库区泥沙淤积和防洪风险,减少了水库下泄大流量的机会。在三峡水库汛期,开展“蓄清排浑”泥沙调度方式动态运用研究有助于进一步优化三峡水库汛期调度方式。利用三峡水库干支流河道一维非恒定流数学模型,探索开展了三峡水库汛期 “蓄清排浑”动态运用方式计算研究,并提出了汛期“蓄清排浑”动态运用方案。计算结果表明:三峡水库汛期“蓄清排浑”动态运用方式可以同时兼顾排沙、发电和防洪,“蓄清”水位150 m要优于155 m,“蓄清”运行期间库水位可选择在145~150 m之间浮动运行;建议将寸滩含沙量达到2.0 kg/m³且当日寸滩站入库流量≥25 000 m³/s的时间作为水库增泄“排浑”的起始时间,将出库含沙量降至约0.1 kg/m³作为“排浑”调度结束重新进入“蓄清”调度的泥沙参考因素。研究成果可为三峡水库汛期优化调度提供参考。     

从三门峡到三峡我国工程泥沙学科的发展与思考

我国工程泥沙学科的发展是伴随着重大工程的规划、设计、建设和运行而快速发展的。本文回顾了20世纪60年代初黄河三门峡水库建成运行后出现的泥沙问题和解决措施:库区严重淤积和库尾"翘尾巴"现象,潼关高程快速抬升了5 m以上;枢纽被迫进行了二次改建,以提高水库的泄流规模;水库运行方式进行了二次调整,通过降低汛期坝前水位,以增大水库的排沙能力。阐述了三门峡水库的实践不仅大大提高了对工程泥沙运动规律的认识,而且总结提炼出以水库"蓄清排浑"运行方式为标志的系列成果。水库"蓄清排浑"运行方式已在小浪底水库和三峡水库成功运用,并在实践中得到不断的优化完善,逐步形成了水沙调控的理论与技术。从三门峡到三峡工程的实践,为我国工程泥沙运动规律、多沙河流水库有效库容长期保持理论、江河水沙调控理论与技术、实体和数学模型模拟技术等的快速发展发挥了重要的作用,形成了工程泥沙学科的理论与技术体系,推动我国工程泥沙技术走在世界前列。进一步提出了未来工程泥沙研究的思路和方向:一是从水库泥沙淤积治理向全河水沙调控转变,即从江河局部治理向全河治理转变;二是从河流泥沙向流域泥沙、海域泥沙转变;三是从传统泥沙问题向生态环境泥沙转变。泥沙研究要紧密结合国家重大需求,瞄准学科前沿,充分开发和利用新技术、新方法,在大数据、云计算、智能化应用方面取得新突破。     

论三峡水库“蓄清汩卜浑”运用方式及其优化

<正>泥沙问题是三峡工程的关键技术问题之一,在三峡工程论证和初步设计阶段提出水库采取"蓄清排浑"的运用方式,可以解决泥沙问题。2003年水库蓄水运用以来的实践表明,水库基本遵循了"蓄清排浑"调度运用原则,并根据上游来水来沙减少等新情况对水库运用方式进行了优化调整。本文系统分析了三峡水库"蓄清排浑"运行方式及其优化调整的利弊,包括提前5年实施175m试验性蓄水、汛期水位动态变化、     

三门峡水库的功过与经验教训

三门峡水库是黄河上建设最早的大型水利枢纽工程,分析其功过与经验教训对今后黄河治理开发具有重要意义。分析认为:三门峡水利枢纽规划是错误的,没有考虑水库淤积的"翘尾巴"问题,坝址选择不当;改建是成功的,经过数次改进,摸索和总结出了使水库长期运行的蓄清排浑调度模式,1974—1985年三门峡水库冲淤已达到平衡;三门峡水库对黄河下游发挥了巨大防洪效益,其防洪效益不在于水库调洪,而在于拦沙92亿t、为下游河道减淤约64亿t,平均减淤厚度为3.30 m。三门峡水库成功的运用实践证实了多沙河流水库长期使用的可行性,由于黄河泥沙多,因此除调水调沙增强输沙能力外,还需要通过水库和放淤等措施拦蓄、利用一部分泥沙。     

三峡水库175m试验性蓄水十年泥沙冲淤变化分析

系统分析了2008年三峡水库实施175 m试验性蓄水10年来,进出库水沙特性、库区泥沙冲淤情况、坝下游水沙变化与河道冲刷情况,结果表明:入库沙量大幅减少、来沙组成发生明显变化,水库淤积量大幅小于预期、淤积形态良好,重庆河段未出现累积性淤积;坝下游河道发生大范围强烈冲刷、河道河势总体基本稳定;水库及坝下游航道条件大为改善;水库调度指标不断优化调整,试验性蓄水使工程在防洪、发电、航运、水资源等方面提前5年发挥了巨大的综合效益。随着长江流域社会经济的快速发展,各方对三峡工程在防洪、航运、供水、发电等方面提出了更高的需求,同时三峡水库泥沙淤积与坝下游河道冲刷是一个不断发展变化的累积过程,仍需长期跟踪观测与研究。建议:进一步优化汛期水库中小洪水调度等,研究形成三峡水库"蓄清排浑"运用的新模式;建立坝下游河道崩岸预警机制;持续开展水文泥沙原型观测与科学研究工作,为三峡工程安全高效运行、推进长江大保护提供科技支撑。     

三峡水库汛期“蓄清排浑”动态运用方式初探

为研究三峡水库汛期调度方式优化问题,以实测资料为基础,对三峡水库蓄水运用以来入出库沙量特性变化进行了分析,主要从泥沙角度对三峡水库采用汛期“蓄清排浑”动态运用方式进行了初步探讨。研究结果表明:三峡水库蓄水运用后汛期入库沙量大幅减小,上游溪洛渡和向家坝水库蓄水运用后三峡水库汛期6—9月份含沙量已经开始小于论证阶段5月份和10月份的含沙量;三峡水库主汛期出库沙量占年出库沙量的90%以上,且汛期出库沙量主要集中在1~2次大的出库沙峰过程中;近期三峡水库汛期采用“蓄清排浑”动态运用的泥沙调度方式,泥沙淤积可许。研究成果可为三峡水库汛期优化调度提供参考。     

多沙河流水库“蓄清调浑”设计运用研究进展

从理论研究、技术应用和工程实践3个层面系统梳理了多沙河流水库设计运用的发展历程,其发展先后经历了“蓄水拦沙”“蓄清排浑”“蓄清调浑”3个阶段。进入“蓄清调浑”阶段以来,在理论研究层面,揭示了泄水建筑物布设与水库排沙及有效库容保持的互馈机制、高含沙水流能耗机理、输沙能量转换机理,为多沙河流水库设计运用提供了理论基础;在技术应用上,水库拦沙库容再生利用与多元化利用、淤积形态与库容分布耦合设计技术及水沙分置开发技术均得到了创新发展,为超高、特高含沙河流上重大水利枢纽工程开发建设提供行之有效的途径;在工程实践中,以小浪底水库为代表的运用实践,以及黄河古贤、泾河东庄和马莲河等重大水利工程为代表的规划设计,为“蓄清调浑”设计运用提供了丰富的理论与技术支撑,未来结合工程建设运行可进一步验证完善“蓄清调浑”运用理论及设计技术。     

多沙河流水库减缓淤积调度运用方式初探

现有调度水库一般采用蓄洪运用方式,但在多沙河流上,这种方式往往使得水库淤积加快,影响水库的兴利库容,同时影响水库的寿命。为了延缓水库的使用年限,采用蓄清排浑的调度运用方式,水库的泥沙淤积量显著减少,水库的使用年限也相应提高。     

长江上游水库群联合调度中的泥沙问题

长江上游已形成以三峡水库为核心的世界上规模最大的巨型水库群,2012年开始实施上述水库群的联合调度。分析了水库群联合调度中,与水库泥沙密切关联的汛期防洪、汛末蓄水和汛前消落调度方案及其对水库泥沙带来的影响。在较为深入、系统地研究了长江泥沙变化规律及其原因、水库淤积和长江中下游河床冲刷特性的基础上,对水库群联合调度中面临的水库淤积与长期使用问题,以三峡水库为例,提出了精细化的"蓄清排浑"和库尾减淤等泥沙调度方法。对水库群水沙联调,促进流域泥沙合理配置以及水库群联合调度条件下的泥沙问题与应对措施等提出了建议。     

三峡水库和下游河道泥沙模拟与调控技术研究

三峡工程泥沙问题是贯穿三峡工程论证、设计、施工、运行中的关键技术问题之一,针对三峡水库蓄水运用以来出现的新情况、新问题和新需求,开展了三峡水库和下游河道泥沙模拟与调控技术研究,取得了如下主要成果:揭示了三峡水库泥沙絮凝规律、清水冲刷条件下推移质输沙及河床二次粗化机理、坝下游典型滩群演变与水库水沙过程调节的响应关系;提升了水库和坝下游河道泥沙数学模型技术,大幅提高了模拟精度;建立了三峡入库泥沙预测模式,提出了三峡入库新水沙系列;揭示了长江与洞庭湖、长江与鄱阳湖江湖分汇关系调整机理及变化趋势;研发了透水坝头和台阶式坝头两种新型航道整治结构技术;提出了三峡水库泥沙调控与多目标优化调度方案,优化了"蓄清排浑"运用方式,拓展了三峡工程综合效益,为三峡工程高效安全运行提供了技术支撑。     

三门峡水库调水调沙及其冲淤的特点

三门峡水库修建后,经历了蓄水、低水头敞泄、蓄清排浑等不同运用方式,其演变过程说明,在多沙河修建水利枢纽,除了科节径流外,同时还要调沙,这与在一般清水河流单纯径流调节的原则是不同的。本文着重总结从1973～1980年以来,三门峡实行蓄清排浑运用方式进行水沙调节时,库区冲淤的特点以及对下游的影响,反映了在多沙河流上修建水库进行综合利用的经验。     

黑松林水库“蓄清排浑,引浑淤灌”经验

黑松林水库位于陕西省境内冶峪河上游黄土高原沟壑区,由于水土流失,泥沙淤积严重影响水库寿命。为了减少淤积,延长水库使用年限,黑松林水库与生产单位密切协作,在实践中总结出“蓄清排浑,引浑淤灌”的水库运用经验,利用滞洪和异重流等排沙方法,基本上控制了水库淤积,并利用排出的浑水灌溉农田,提高土壤肥力,为我国多沙河流上中小型水库的合理运用和保持水库库容、延长水库寿命提供了经验。     

充分发挥三峡工程综合效益的措施初析

三峡工程综合效益巨大，影响其效率发挥的主要因素是入库径流和泥沙。长江属多沙河流，为充分发挥的主要因素是入库径流和泥沙。长江属多沙河流，为充分发挥三峡工程综合利用效益，必须采取一系列有效的非工程措施和工程措施，减轻泥沙淤积的影响，本文对此作了初步分析。     

海勃湾水库水沙变化与库区淤积分析

泥沙淤积问题是制约多沙河流水利枢纽使用寿命、发挥综合效益的主要因素。文章基于水文站实测数据和海勃湾水库常年回水区37个断面年度地形资料，采用输沙平衡法和断面法，分析入出库水沙变化及库区淤积成因。     

三门峡水库及运用

三门峡水库是黄河上修建的第一座大型综合利用工程,1960年9月基本建成并蓄水运用。由于水库的严重淤积,1962年3月被迫改变运用方式,并于1964～1971年先后二次对枢纽工程进行改建,提高了水库泄流排沙能力。根据改建后的工程条件,考虑泥沙集中来自汛期以及潼关以下峡谷河道输沙能力大等特点,自1974年起,三门峡水库采用“蓄清排浑、调水调沙”的运用方式。迄今,库区的泥沙淤积大大缓和,潼关以下峡谷库区保持着可供长期使用的库容,淤积上延基本得到控制,黄河下游河道的淤积也有所改善。同时,水库不但发挥了防洪、防凌作用,而且还取得了一定的灌溉、城市供水和发电效益。三门峡水库的改建和调水调沙运用初步获得成功。但是,1974年以来,来水来沙条件比较有利,三门峡现有的泄流规模和运用方式,尚有待于不同的和不利的水沙条件考验。同时,由于黄河大量的泥沙,在解决水库淤积和发挥水库综合效益上互相制约;闸门启闭设施不完善;高含沙水流对水轮机过流部件和泄水建筑物的磨损、气蚀严重,这些问题使三门峡水库所能发挥的综合效益受到限制,还有待进一步研究改进。     

冰雪融水河流水库排沙运用方式研究

以克孜河卡拉贝利水库为例,对冰雪融水河流水库蓄清排浑运用、异重流排沙和泄空冲刷运用方式进行了研究。结果表明:在进行冰雪融水的多沙河流水库设计时应合理选择汛期运用水位,把握好汛末的蓄水时机,制定合理的排沙运行调度方案,保证水库效益的长期、稳定发挥。     

新疆多泥沙河流水库泥沙处理措施

简述了新疆河流的泥沙特性,针对部分河流上已建水库的运行情况,通过新疆水利行业提出的蓄清排浑、异重流排沙、联合辅助排沙等水库排沙减淤措施,结合部分已建山区和平原水库,对新疆多沙河流泥沙调度、运行减淤等措施进行了探讨。