小浪底水庫對水沙的調(diào)控及下游河道響應(yīng)

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1、小浪底水庫對水沙的調(diào)控及下游河道響應(yīng)蘇運啟尚紅霞李勇鄭艷爽（黃河水利科學(xué)研究院水利部黃河泥沙重點實驗室，河南鄭州450003）摘要：沖積性河流上修建水庫后，由于對水沙的調(diào)節(jié)，下游河道將發(fā)生相應(yīng)調(diào)整，直至和新的水沙條件相適應(yīng)。小浪底水庫位于控制黃河水沙的關(guān)鍵部位，1999年10月25日下閘蓄水，目前水庫仍處于攔沙初期的運用階段，五年來以水庫異重流排沙為主，期間進(jìn)行了三次調(diào)水調(diào)沙試驗，絕大多數(shù)中粗泥沙攔在庫內(nèi)，進(jìn)入下游的水沙量和過程均發(fā)生了顯著變化，主要表現(xiàn)為：下泄水流含沙量低、泥沙顆粒較細(xì)、洪峰調(diào)平、汛期（7～10月）水量減少、

2、非汛期水量增大。在這種水沙條件下，黃河下游河道持續(xù)沖刷，平灘流量增大，河槽趨于窄深、河床粗化，河勢發(fā)生調(diào)整。關(guān)鍵詞小浪底水庫；水沙；調(diào)控；河道；響應(yīng)中圖分類號:文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1前言多沙河流上修建水庫后改變了下游河道的來水來沙過程，河床會發(fā)生一系列變化，河床的調(diào)整程度與水庫運用及其對水沙的調(diào)節(jié)能力等有關(guān)[1][2]。小浪底水庫位于控制黃河水沙的關(guān)鍵部位，1999年10月25日下閘蓄水，目前水庫仍處于攔沙初期的運用階段，五年來以水庫異重流排沙為主，下泄水流含沙量低、泥沙顆粒較細(xì)、洪峰調(diào)平、汛期水量減少、非汛期水量增大，顯

3、著改變了出庫水沙過程。下游河道發(fā)生相應(yīng)調(diào)整，主要表現(xiàn)為河道持續(xù)沖刷，平灘流量增大，河槽趨于窄深、河床粗化。小浪底水庫1999年10月25日下閘蓄水至2004年10月31日，水庫累計蓄水37.77億m3，其中汛期增加蓄水量99.21億m3，非汛期泄水量61.44億m3，蓄水量增加最多的是2003年汛期，達(dá)70.71億m3，水庫泄水最多的是2004年非汛期，泄水達(dá)53.71億m3。水庫最高運用水位為265.58m，最大蓄水量94.9億m3（2003年10月15日）。2小浪底水庫對水沙的調(diào)控2.1改變了水量的年內(nèi)分配由五年來進(jìn)出庫水

4、量情況（表1），可以看出五年入庫平均水量171.17億m3，其中汛期占年水量的45％，而經(jīng)過水庫調(diào)節(jié)后，出庫平均水量182.67億m3，其中汛期占年水量為36％，即進(jìn)出庫水量不僅總量發(fā)生變化，而且年內(nèi)分配也發(fā)生了較大變化，汛期占年水量平均減少了9％。除2002年汛期外，其余年份出庫水量汛期占年水量百分比均較入庫水量的百分比小10％左右。表1五年實測進(jìn)出庫水量變化Table1Varietyofthemeasuredwatervolumein-outreservoirforfiveyears年份年水量/億m3汛期水量/億m3汛期占

5、年/％入庫出庫入庫出庫入庫出庫2000166.6141.1567.2339.0540282001134.76165.6353.8342.0340252002158.5194.6250.4386.8732452003217.69160.15146.9488.0167552004178.3251.7865.8669.1337275年平均171.17182.6776.8665.0245362.2水庫運用調(diào)節(jié)流量過程小浪底水庫非汛期蓄水?dāng)r沙運用，根據(jù)下游河道沖淤、防凌和灌溉需要泄水。汛期則通過水庫調(diào)節(jié)，使流量兩極分化。分析小浪底水庫汛

6、期各級日均流量進(jìn)出庫歷時和水量變化情況見表2?？梢钥闯?000～3000m3/s流量級平均由入庫的35天，增加到出庫的44天，水量占汛期比例由入庫的10％，增加到出庫的14％，增加了4％；1000m3/s以下的流量級平均由入庫的500天，增加到出庫的543天，水量占汛期比例由入庫的52％，增加到出庫的61％，增加了9％；而1000～1500m36/s流量級平均調(diào)節(jié)力度最大，由入庫的52天，減小到出庫的10天，水量占汛期比例由入庫的13.9％，減小到出庫的3.3％，減少了10.3％；大于3000m3/s流量級全部被調(diào)節(jié)為3000

7、m3/s以下下泄。表2五年汛期各級流量下的歷時和水量統(tǒng)計Table2Thestatisticsofdurationandwatervolumeunderthedifferentdischargersinflood-seasonforfiveyears項目站流量級<500500～10001000～15001500～20002000～25002500～3000>3000歷時/天入庫285215521920159出庫357186101825190水量/億m3入庫69.5130.353.828.738.636.227.1出庫87.71

8、09.510.727.246440統(tǒng)計小浪底水庫進(jìn)出庫洪水特征值可以看出，五年來入庫日均最大流量大于1500m3/s的洪水共12場，而小浪底水庫出庫洪水完全受人為控制，共有6次洪水過程，其中2002年7月、2003年9月初、2004年7月初小浪底水庫進(jìn)行了三次調(diào)水調(diào)沙試驗，第