黃河第二次調(diào)水調(diào)沙試驗

前言

2003年8月下旬至10月中旬，黃河流域涇、渭、洛河和三門峽至花園口區(qū)間（簡稱三花間，下同）出現(xiàn)了歷史上少有的50余天的持續(xù)性降雨，干、支流相繼出現(xiàn)10多次洪水，其中渭河接連發(fā)生了6次洪水過程，為歷史上罕見的秋汛洪水。水利部黃河水利委員會（簡稱黃委，下同）根據(jù)汛前制訂的預(yù)案，抓住有利時機(jī)，于2003年9月6-18日進(jìn)行了黃河第二次調(diào)水調(diào)沙試驗。試驗期間，小浪底水庫入庫水量24.25億m3，出庫水量18.25億m3，小浪底水庫凈蓄水6億m3；入庫沙量3.602億t（8月25日-9月18日），出庫沙量0.74億t。小黑武水量（小浪底、黑石關(guān)、武陟三站水量之和，下同）25.91億m3，沙量0.751億t；花園口站水量27.49億m3，沙量0.856億t；利津站水量27.19億m3，沙量1.207億t；小浪底至利津河段沖刷量為0.456億t。第二次試驗是在黃河下游河道萎縮、“二級懸河”形勢嚴(yán)峻的情況下，按照黃委提出的“維持河流健康生命”的治水新理念開展的一次試驗。本次調(diào)水調(diào)沙試驗進(jìn)行的是多庫水沙聯(lián)合調(diào)度，并有效利用了小浪底至花園口區(qū)間的清水，進(jìn)行了空間尺度的水沙對接，小浪底水庫產(chǎn)生了異重流和渾水水庫的排沙等，是一次全新的調(diào)水調(diào)沙試驗。本書分為預(yù)案、水沙過程、水沙調(diào)控及其技術(shù)、水庫測驗與沖淤分析、異重流、下游河道沖淤分析、效果分析、結(jié)論與認(rèn)識等8章，詳細(xì)分析記錄了試驗全過程，希望能對今后的試驗工作起到較大的借鑒和參考作用。

內(nèi)容概要

本書共分為8章，地黃河第二次調(diào)水調(diào)沙試驗的全過程進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)和分析研究。主要內(nèi)容包括2003年黃河調(diào)水調(diào)沙調(diào)度預(yù)案，水沙過程，水沙調(diào)控及其技術(shù)，小浪底水庫測驗及沖淤，小浪底水庫異重流，黃河下游河道沖淤、河勢、工情、險情、災(zāi)情分析和減災(zāi)效益分析等。對重要的技術(shù)問題如空間驚訝的水沙對接、小浪底水庫異重流和渾水水庫的排沙等進(jìn)行了認(rèn)真分析和研究，在此基礎(chǔ)上，提出了黃河第二次調(diào)水調(diào)沙試驗的主要結(jié)論與認(rèn)識。本書可供從事水利工作的管理、規(guī)劃設(shè)計、科研等人員，以及廣大關(guān)心黃河治理與開發(fā)的社會各界人士閱讀參考。

書籍目錄

前言第一章　2003年黃河調(diào)水調(diào)沙調(diào)度預(yù)案　第一節(jié)　調(diào)水調(diào)沙調(diào)度方案的編制　第二節(jié)　出庫含沙量預(yù)估　第三節(jié)　黃河下游險情及漫灘預(yù)估　第四節(jié)　方案計算　第五節(jié)　實體模型試驗結(jié)果分析第二章　水沙過程　第一節(jié)　前期水沙過程　第二節(jié)　試驗期間三門峽、小浪底水庫水沙過程　第三節(jié)　黃河下游水沙過程　第四節(jié)　泥沙顆粒難配　第五節(jié)　小結(jié)第三章　水沙調(diào)控及其技術(shù)　第一節(jié)　試驗背景　第二節(jié)　試驗的指導(dǎo)思想、目標(biāo)和指標(biāo)　第三節(jié)　調(diào)控技術(shù)及指標(biāo)分析　第四節(jié)　試驗過程及實施方案分析　第五節(jié)　小結(jié)第四章　小浪底水庫測驗及沖淤分析　第一節(jié)　水文泥沙站網(wǎng)布設(shè)　第二節(jié)　試驗期間小浪底水庫水沙因子測驗　第三節(jié)　庫區(qū)沖淤分析　第四節(jié)　小結(jié)第五章　小浪底水庫異重流　第一節(jié)　小浪底水庫運用情況　第二節(jié)　異重流特性分析　第三節(jié)　壩前區(qū)異重流的變化規(guī)律及成因分析　第四節(jié)　異重流在庫區(qū)支流（沇西河）河口的表現(xiàn)　第五節(jié)　小結(jié)第六章　黃河下流河道沖淤分析　第一節(jié)　試驗期間下游河道沖淤效果　第二節(jié)　下游河道過流能力變化　第三節(jié)　小結(jié)第七章　河勢、工情、險情、災(zāi)情和減災(zāi)效益分析　第一節(jié)　河勢、工情、險情、災(zāi)情分析　第二節(jié)　減災(zāi)效益分析　第三節(jié)　認(rèn)識與建議第八章　結(jié)論與認(rèn)識　第一節(jié)　主要結(jié)論　第二節(jié)　認(rèn)識與啟示參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

（二）調(diào)水調(diào)沙指標(biāo)的確定根據(jù)前述調(diào)度原則，現(xiàn)狀下游河道最迫切的任務(wù)是恢復(fù)主槽過流能力。依據(jù)過洪能力分析，其中最關(guān)鍵的是夾河灘一艾山河段的過洪能力。據(jù)此，在確定調(diào)控指標(biāo)時，應(yīng)著重考慮達(dá)到兩個基本目標(biāo)：①調(diào)水調(diào)沙結(jié)束后，花園口一艾山河段主槽應(yīng)發(fā)生沖刷，至少不發(fā)生淤積；②調(diào)水調(diào)沙結(jié)束后，艾山一利津河段主槽不淤積或略有沖刷。從歷史同量級洪水下游河道沖淤情況、2002年首次調(diào)水調(diào)沙試驗驗證情況來看，控制花園口站流量2600m3/8歷時不少于10天，平均含沙量小于20kg／m3或略大于20kg／m3是可以基本達(dá)到上述兩個目標(biāo)的。但數(shù)學(xué)模型計算表明，控制花園口站流量3000m3/s歷時不少于10天，平均含沙量20～40kg／m3是可行的；當(dāng)含沙量達(dá)到60kg／m3。以后，花園口一高村河段主槽發(fā)生淤積。從不同懸沙級配下游河道沖淤情況來看，進(jìn)入下游河道泥沙的顆粒越細(xì)，沖刷效果越好。這充分說明在發(fā)生異重流、出庫泥沙較細(xì)的情況下，出庫含沙量可適當(dāng)加大。根據(jù)上述分析，確定以下控制指標(biāo)：（1）花園口站流量2600m3／S，歷時不少于10天，不發(fā)生異重流或渾水水庫，平均含沙量小于（或等于）20kg／m3；發(fā)生異重流或渾水水庫，平均含沙量最高不超過30kg／m3。（2）花園口站流量3000m3／s，歷時不少于10天，不發(fā)生異重流或渾水水庫，平均含沙量20～40kg／m3；發(fā)生異重流或渾水水庫，平均含沙量40～80kg／m3。2003年調(diào)水調(diào)沙運用過程中，在總水量一定的條件下，可以考慮小浪底出庫以矩形峰的形式控泄花園口相對大流量，并持續(xù)一定時間。四、方案擬訂（一）水庫運用水位小浪底水庫汛限水位225m，起始運行水位210m，調(diào)水調(diào)沙結(jié)束時水位回到220m。（二）方案擬訂調(diào)水調(diào)沙調(diào)控總水量（即水庫可調(diào)水量與預(yù)報2天加預(yù)估后4天河道水量之和，簡稱調(diào)控總水量，下同）小于22億m3，不具備調(diào)水調(diào)沙條件。調(diào)控總水量大于或等于22億m3，小于24億m3，若水庫沒有形成異重流或渾水水庫，控制花園口站流量2600m3／S，歷時不少于10天，平均含沙量小于或等于20kg／m3；若水庫形成異重流或渾水水庫，盡量排細(xì)沙，控制花園口站平均含沙量30kg／m3。調(diào)控總水量等于24億m3，若水庫沒有形成異重流或渾水水庫，控制花園口站流量3000m3/s，歷時不少于10天，控制平均含沙量20～40kg／m3；若水庫形成異重流或渾水水庫，盡量排細(xì)沙，控制花園口站流量3000m3/s，平均含沙量40～80kg／m。。調(diào)控總水量大于24億m3，水庫水位超汛限水位3m以上，轉(zhuǎn)入防洪。五、4000m3/s以下調(diào)度方案下面以控制花園口站流量2600m3／S不少于10天為例，來說明其具體調(diào)度方案。

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