1986年以來尤其是自2000年以來,黃河上中游產(chǎn)水產(chǎn)沙環(huán)境發(fā)生了顯著改變,水量明顯減少,沙量減少更甚。來水來沙條件的顯著改變尤其是洪水過程的大幅度減少,導(dǎo)致黃河河道沖淤演變特點(diǎn)發(fā)生了明顯改變,同時(shí),致使小浪底水庫進(jìn)出庫水沙條件與設(shè)計(jì)階段相比業(yè)已存在較大差異,因此了解變化環(huán)境下河床演變規(guī)律,科學(xué)優(yōu)化水庫調(diào)度方案,成為水沙變化條件下迫切需要研究的課題。在往年黃河河情跟蹤分析的基礎(chǔ)上,本年度重點(diǎn)開展了新的水沙條件下小浪底水庫汛前調(diào)水調(diào)沙和汛期調(diào)水調(diào)沙模式及優(yōu)化研究,同時(shí)對(duì)寧蒙河道泥沙輸移規(guī)律、黑山峽河段開發(fā)對(duì)寧蒙河道減淤作用等關(guān)鍵問題開展了研究!2014黃河河情咨詢報(bào)告》內(nèi)容分為兩部分:綜合咨詢報(bào)告、專題研究報(bào)告。
1986年以來尤其是自2000年以來,黃河上中游產(chǎn)水產(chǎn)沙環(huán)境發(fā)生了顯著改變,水量明顯減少,沙量減少更甚。來水來沙條件的顯著改變尤其是洪水過程的大幅度減少,導(dǎo)致黃河河道沖淤演變特點(diǎn)發(fā)生了明顯改變,同時(shí),致使小浪底水庫進(jìn)出庫水沙條件與設(shè)計(jì)階段相比業(yè)已存在較大差異,因此了解變化環(huán)境下河床演變規(guī)律,科學(xué)優(yōu)化水庫調(diào)度方案,成為水沙變化條件下迫切需要研究的課題。在往年黃河河情跟蹤分析的基礎(chǔ)上,本年度重點(diǎn)開展了新的水沙條件下小浪底水庫汛前調(diào)水調(diào)沙和汛期調(diào)水調(diào)沙模式及優(yōu)化研究,同時(shí)對(duì)寧蒙河道泥沙輸移規(guī)律、黑山峽河段開發(fā)對(duì)寧蒙河道減淤作用等關(guān)鍵問題開展了研究。
。1)系統(tǒng)分析了2014運(yùn)用年黃河流域降雨、水沙特性、洪水特征及重要水庫的調(diào)蓄情況,以及三門峽水庫庫區(qū)(包括小北干流)、小浪底水庫庫區(qū)、黃河下游等重點(diǎn)河段河床演變特點(diǎn)及排洪能力變化。通過對(duì)黃河河龍區(qū)間(指河口鎮(zhèn)至龍門區(qū)間,下同)汛期實(shí)測(cè)降雨、水沙關(guān)系的分析,初步闡明了近年來水沙情勢(shì)的趨勢(shì)性變化。
。2)提出了新形勢(shì)下的汛前調(diào)水調(diào)沙模式,即不帶清水大流量過程的以人工塑造異重流為核心的汛前調(diào)水調(diào)沙模式,與不定期開展帶有清水大流量過程的人工塑造異重流的汛前調(diào)水調(diào)沙相結(jié)合的模式。另外,綜合考慮下游供水保證率和異重流排沙比的需求,結(jié)合2015年汛前庫區(qū)三角洲頂點(diǎn)高程222.7m的具體情況,提出的調(diào)水調(diào)沙異重流排沙對(duì)接水位為220-216m,其中220m、218m、216m相應(yīng)的供水保證率分別為92%、87%和81%,相應(yīng)排沙比分別為57%、63%和73%。
。3)2007-2014年小浪底水庫年均排沙比相對(duì)較低,僅28.9%,細(xì)沙排沙比僅42.3%,淤積物中細(xì)泥沙淤積總量較大,占41.9%。這種運(yùn)用方式加速了水庫攔沙庫容的淤損速度,降低了水庫的攔沙效益,縮短了水庫攔沙年限。同時(shí),汛期入庫沙量占年沙量的79.4%,而汛期排沙比僅17.2%:汛期主要排沙時(shí)段7月11日至8月20日的來沙量占汛期的49.4%,而排沙比僅33.6%.因此應(yīng)盡量提高7月11日至8月20日水庫的排沙效果。近期7月11日至8月20日來水來沙條件及邊界條件很難達(dá)到現(xiàn)有的水庫排沙運(yùn)用條件,結(jié)合近期水沙情況及洪水期調(diào)度效果,建議當(dāng)潼關(guān)水文站流量Q≥1500m3/s持續(xù)2d,且S≥50kg/m3時(shí),小浪底水庫開始進(jìn)行調(diào)水調(diào)沙,塑造有利于下游輸沙塑槽的洪水過程,提高永庫排沙效果。
。4)黑山峽河段開發(fā)功能定位和開發(fā)方案爭(zhēng)議時(shí)間較長(zhǎng),水庫減緩河道淤積的作用大小是爭(zhēng)議的焦點(diǎn)之一。黑山峽河段開發(fā)對(duì)寧蒙河道的減淤十分重要,一是通過黑山峽河段的開發(fā)恢復(fù)大流量過程,減少來沙主體細(xì)泥沙的淤積量,減少淤積強(qiáng)度高的特粗泥沙的淤積量,沖刷孔兌淤堵后的淤積物;二是調(diào)節(jié)因龍劉水庫(指龍羊峽水庫、劉家峽水庫,下同)興利需要形成的平水過程,減少“上沖下淤”對(duì)防洪防凌關(guān)鍵河段“三湖河口一頭道拐”的淤積作用;三是水庫可攔截20%以上的特粗泥沙,可控制70010以上的細(xì)泥沙,充分發(fā)揮細(xì)泥沙“多來多排”的優(yōu)勢(shì),高效減淤。
本報(bào)告主要由時(shí)明立、姚文藝、李勇、尚紅霞、李小平、王婷、孫贊盈、郭秀吉、竇身堂、張曉華、彭紅、張敏、田世民、鄭艷爽、張明武等完成,其他人員不再一一列出,敬請(qǐng)諒解。
姚文藝負(fù)責(zé)報(bào)告審修和統(tǒng)稿。
工作中得到了潘賢娣、趙業(yè)安、劉月蘭、王德昌和張勝利等專家的指導(dǎo)和幫助,黃河水利委員會(huì)有關(guān)部門和專家也給予了大力支持和指導(dǎo),在此一并表示感謝!另外,文中參考了大量文獻(xiàn),由于諸多原因,對(duì)文中參考文獻(xiàn)未能一一標(biāo)明,敬請(qǐng)未被列出的參考文獻(xiàn)的作者給予諒解,同時(shí)在此表示衷心感謝!
黃河水利出版社為本書出版付出了辛苦勞動(dòng),對(duì)文中錯(cuò)誤給予了糾正,對(duì)此表示十分感謝,同時(shí)對(duì)編輯人員的認(rèn)真、細(xì)致的工作作風(fēng)表示由衷敬佩。
前言
部分綜合咨詢報(bào)告
章黃河河情變化特點(diǎn)(3)
第二章2015年及近期汛前調(diào)水調(diào)沙模式研究(67)
第三章近期小浪底水庫主汛期運(yùn)用方式優(yōu)化研究(95)
第四章黑山峽河段開發(fā)功能定位論證中有關(guān)河道沖淤及泥沙輸移特性探討(114)
第二部分專題研究報(bào)告
專題2014年黃河河情變化特點(diǎn)(137)
章黃河流域降雨及水沙特點(diǎn)(138)
第二章主要水庫調(diào)蓄對(duì)干流水沙量影響(148)
第三章三門峽水庫庫區(qū)沖淤及潼關(guān)高程變化(161)
第四章小浪底水庫庫區(qū)沖淤特點(diǎn)(167)
第五章黃河下游河道沖淤特點(diǎn)(180)
第六章近兩年寧蒙河道沖淤特點(diǎn)(194)
第七章認(rèn)識(shí)與建議(196)
第二專題汛前調(diào)水調(diào)沙模式及異重流排沙水位研究(198)
章汛前調(diào)水調(diào)沙作用分析 (199)
第二章汛前調(diào)水調(diào)沙下游河道沖淤規(guī)律(204)
第三章汛前調(diào)水調(diào)沙對(duì)艾山—利津河段沖淤影響(210)
第四章汛前調(diào)水調(diào)沙模式研究(218)
第五章認(rèn)識(shí)與建議(226)
參考文獻(xiàn)(228)