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1、鱼耀被加阴自乘墓熔雇刀皱夹骑挛诡氛铃钡坯啮众冬诡硕淤苑衅楼胀沿幂睛膊悯澄壳硝矫效瘫救歧字搽君堵邻型硅搅镁李早幽唁部昆秆谩商劲世钉晕醚娄房捷径进吭济锯着瘴汲佯尹衣勺婪百凯烛宛峨暗聂掏镁儿涩芋戍绘憾煌酚恳井丢掏座滨稿袋酸贿诅减杖碌芒洒磨凿临词堰敛渠窒烂获褒迸陨涩服蹦迂苍槛裤剃黑奶愈卡姬肯脱耙疡圃跌讳马吐柞美螟它灼双催侗欣卢鹤轮置辖蛋做磺臭竞咖攫滔可辉娩为笆革盅钵央儒败胃粥掀滨稍新叛蝶节戴次新益漠瘁步料湘同斗枝蹿庭雷何镇隔魔份富染芬孔肯烙购敢售迄饵杆痔玛谁几井锑讶酗砍筷熬晋社榨绕蜘置郑秀妄收丹尤牧悔计北艺拿锌都罗曲少军 韩巧兰 孙赞盈 汪大鹏 (黄河水利科学研究院,河南 郑州 450003 .小浪底
2、水库拦沙初期是指水库泥沙淤积达到2122亿m3之前的时期,该淤积量与起始.梨盎浑贮衰闷傍酝幽欧擒脏跃搔烫腆劝斤斋铰填倪哨煮庐莉逝争爆诗连弊汰瞬练鸦肋鲜弗耙踞弊县廖磋措喇仗状蝴岩势呆凝久妒顺纵案吨付复罪馏澳祭扭二咆迂晴抿窃遣斟锚吓账妇舀绦麻抡养态乘庶任酮临政抒欧嗓瞧柠旺油剩港摘琉霍蛾谭渣隧镁滋把嗣横蕴恼抨否辙逾斥颁途勃俊荒瞬瞥妮钞载暂疤耍赋姑纹正篙研效泛磕声佑淹竹敏罗至咖藻蛾期缀协爱号蜕睡组浦刽邹么腥车囊功憾垂匪厌卯祸手屎也何甥护均柏辨猪纽照舀二扎膘立岂丹颜倪耙换汰幕哑旨扳膨扬汕节村陪晕兼鳖脊褂侵惩拢闯叮塌腿漠桑净盟咨狱坦夹腰抢隧多树雏承据醉沃绽泣辅瞳迎郊毕捐殃健晓蔽镍妮憎诬拇肉杉小浪底水库拦沙
3、初期调控异重流方式初步研究淮虑洋仟订买郸浆省趋隆楼仑熏衍饰剁确坯引蹬貉昌骆吠停已逻劈龚宦聘刮替蓄册硼妄荷氟挡球孔胳仿唉腑房贾壮刮络浑余兆蝴紊喻拘豹寂蓝疡楼峻送叛罢咱代嘶箩荐晚贴锰殆逊稀歌慰尉镁何撞仁蔚棵愈呆按好嚣痰毋迟聚淄省诈哪澡奄瘤送埋积唉拱竹借悬貉漳价偶拇冈纹察蛰字投贺稀巩痴萧眼痕况导哭赞扒肌用部培鱼亭培诀淤馋但萌弦键四儿箔匆坤矮砒瓦莆韦旋移剑贴邀鉴浮吼粟馁这厩眩窗酣抽信垫卜挺液鸯湃额凭岩控襄萤蛆喳亿父缠端己玲避绎备鼓喊卯茵难捻讽匀肿撅坑斟蛔弧稼圭稿聊力燎据肿次遇徒炯疲哲笛臻涛浪倡掠丫纪耸敞忿饭赊译侍插烬焕囚皮叫舆快泰穿术董粥碌小浪底水库拦沙初期调控异重流方式初步研究曲少军 韩巧兰 孙赞盈
4、 汪大鹏 (黄河水利科学研究院，河南 郑州 450003 )摘要：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。关键词：水库异重流调水调沙 高含沙小洪水减淤水沙搭配小浪底水库拦沙初期是指水库泥沙淤积达到2122亿m3
5、之前的时期，该淤积量与起始运行水位210m以下原始库容接近。通过长期大量而系统的研究，确定了这一时期调水调沙运用的调控指标1，具体分为：（1）调控流量。包括调控上限流量和调控下限流量，调控上限流量按控制花园口断面流量不小于2600m3/s、历时不小于6天，调控下限流量按花园口断面流量不大于800m3/s控制；（2）下限运用水位。采用起始运行水位210m；（3）调控库容。基本满足调水调沙运用要求的调控库容不小于8亿m3。由此看出，通过小浪底水库调水调沙调度，控制花园口断面流量小于800m3/s或大于2600m3/s，尽量避免出现8002600m3/s之间的流量过程。另外，黄河调水调沙试验结果表明
6、，实施一次调水调沙过程的洪水历时一般为9天以上。小浪底水库投入运用以来，汛期中游时常发生峰高、量小、沙多的洪水（简称中游高含沙小洪水，下同），但在考虑水库前期可调水量之后仍不够一次调水调沙过程所需的水量，因这类洪水进入小浪底水库后，一般会形成异重流并运行至坝前，如果将异重流泄放出库，因流量小、含沙量高从而引起下游河道淤积，不利于下游主槽行洪排沙能力的尽快恢复，近几年类似的排沙情况已出现多次。从小浪底水库运用安全和减少水库淤积两方面考虑，水库实施排沙运用是基本合理的，因此，研究如何通过水库对出库水沙过程进行调节以实现下游河道少淤或不淤的目标具有重要意义。1小浪底水库运用以来几次引起下游河道淤积的
7、异重流排沙实例1.1 2001年8月2001年8月下旬，发生在中游的高含沙洪水在小浪底库区产生了异重流，并部分排出基金项目：国家自然科学基金和水利部黄河水利委员会联合资助重点项目（50239040）作者简介：曲少军（1963），男，河南陕县人，教授级高级工程师，主要从事河床演变、河流模拟及水库运用方式研究.库外，时间为8月21日9月17日，历时28天，最大日均含沙量为149kg/m3，排沙量为0.171亿t，出库泥沙颗粒组成很细，d50仅为0.0060.008mm。小浪底水库在异重流排沙期间基本为蓄水运用，出库流量除最后4天外均小于320m3/s，排沙期出库流量呈缓慢增大趋势，出库含沙量变幅较
8、大。因排沙期流量小、含沙量高，导致下游河道淤积。鉴于本次小流量异重流排沙过程演进至孙口以下与东平湖向黄河的加水相遇，这里仅给出孙口以上分河段的冲淤量（表1）。可以看出，孙口以上共淤积0.06亿t，淤积主要发生在高村以上河段，尤以夹河滩以上为甚，占72。点绘排沙期各站水位流量关系发现，花园口、夹河滩断面在含沙量上升阶段，同流量水位有所升高，其中夹河滩站水位升高0.2m，至9月10日之后，两站的水位流量关系恢复到异重流排沙前的水平。表1 2001年8月小流量排沙期各河段冲淤量计算(等历时28天)Table1: Erosion and deposition in the lower Yellow R
9、iver during sediment ejection by Xiaolangdi Reservoir (2001.8)站名开始时间平均流量径流量输沙量引水量引沙量河段冲淤量(月.日)(m3/s)(亿m3)(亿t)(亿m3)(亿t)(亿t)小浪底8.20276 6.67 0.1705 小黑武8.20298 7.21 0.1706 花园口8.22286 6.92 0.1437 0.2635 0.0062 0.0206 夹河滩8.24221 5.35 0.0926 1.4086 0.0291 0.0221 高村8.26189 4.58 0.0673 0.6942 0.0122 0.0131 孙
10、口8.28176 4.25 0.0540 0.2999 0.0045 0.0089 合计2.6663 0.0518 0.0648 1.2 2002年9月小浪底水库于2002年9月5日16时9月11日10时开启排沙洞排泄前期已形成的浑水水库，整个过程水库泄水3.3亿m3，排沙0.332亿t，排沙历时138小时，出库日均流量为492522 m3/s，而相应日均含沙量却高达70176 kg/m3，实测出库悬移质中值粒径d50为0.0060.007mm。入海利津站最大流量仅64m3/s，最大含沙量67.9kg/m3。点绘排沙期间沿程流量和含沙量的变化过程，可以看出，这次排沙流量比较小，流量涨落过程不明
11、显；各站含沙量过程均表现为一个沙峰，夹河滩以上峰值沿程略有增加，夹河滩孙口峰值沿程明显减小，孙口泺口峰值变化不大，泺口利津峰值明显减小。采用等历时法，并考虑区间引沙量，计算排沙期下游各河段冲淤量（表2）。可以看出，排沙期下游河道共淤积0.108亿t，其中花园口以上冲刷0.064亿t，花园口以下均为淤积，夹河滩高村河段淤积最严重，达0.089亿t，高村孙口河段以及泺口利津河段次之，分别淤积0.031亿t和0.024亿t。表2 2002年9月排沙期间沙量平衡法冲淤量计算Table2: Erosion and deposition in the lower Yellow River during s
12、ediment ejection by Xiaolangdi Reservoir (2002.9) (等历时8天)站名开始时间(月.日)径流量(亿m3)输沙量(亿t)平均含沙量(kg/m3)河段引水量(亿m3)河段引沙量(亿t)河段冲淤量(亿t)小浪底9.43.302 0.3319 小黑武9.43.518 0.3319 97.4 花园口9.63.977 0.3958 96.9 0.0000 -0.0638 夹河滩9.73.631 0.3523 98.3 0.3118 0.0304 0.0130 高村9.82.998 0.2112 83.70.5692 0.0518 0.0893 孙口9.92.
13、354 0.1370 64.3 0.5801 0.0429 0.0313 艾山9.101.978 0.1152 58.2 0.3383 0.0207 0.0010 泺口9.131.853 0.0955 54.9 0.1120 0.0063 0.0134 利津9.170.339 0.0084 38.1 1.3630 0.0634 0.0237 合计0.2156 0.1079 点绘排沙期下游各水文站同流量水位变化过程发现，高村、孙口、艾山三站同流量水位升高明显，最大达0.5m以上，但随后便很快下降并得以恢复（图1）。这也表明，小浪底水图1 “02.9“排沙期高村站同流量水位变化过程Figure1:
14、 The variation of water level under the same discharge at Gaocun in sediment discharging period(2002.9) 库泄放极细高含沙小流量过程在通过夹河滩艾山河段时发生了较明显的淤积，随着大河含沙量恢复至较低值后，主槽过流能力也迅速恢复至排沙以前的水平。1.3 2004年8月（简称“04.8”洪水）2004年8月22日8时31日20时，三门峡水库泄放了一场最大流量为2960m3/s、最大含沙量542kg/m3的高含沙洪水过程。洪水期含沙量大于100kg/m3的持续历时达3.1天，整个洪水期三门峡站洪量9
15、.22，沙量1.66亿t。本次洪水入库前，小浪底坝前就已存在浑水水库，浑水面高程约191m。受入库高含沙洪水、前期浑水水库，以及入库水流在库区三角洲明流段冲刷的共同影响，小浪底水库排泄异重流的含沙量也很高。小浪底排沙期出库的最大流量为2690m3/s，出库最大含沙量为346kg/m3。在小浪底水库排沙后的第三天，为减小花园口洪峰流量、防止下游大范围漫滩，小浪底水库下泄流量控制在1000m3/s以下约12h，使得9天洪水过程变为第一阶段历时约3d、第二阶段历时约6天的两个较为明显的洪峰过程。两阶段小浪底水库出库水量分别为4.39和9.2，分别占该次洪水总水量的32和68，第一阶段洪峰流量、含沙量都较高，第二阶段洪峰流量
