维持下游中水河槽对小浪底水库运用的要求.doc

平滩流暈反映了河道的过流能力，是判断黄河下游河道是否具备有良好的输沙能力的重 要指标。研究表明，小浪底水库拦沙期，在正常的来水来沙条件下，黄河下游适宜的屮水河 槽保持规模为，平滩流量在4 000 m3/s左右。 当前黄河下游平滩流暈的大小主要取决于进入下游的水沙条件、汛期流暈过程、洪水频 次和洪峰流暈、前期水量和河道冲淤等有关。在水沙条件不理想的情况下，我们不可能改变 沢然的来水量和来沙量，只有通过小浪底水库的运用来调控进入下游的水沙过程，即通过小 浪底水库调节下游来水过程，人丁槊造一定历时的大流量过程携带泥沙，达到槊造和维持下 游河道较大过流能力的屮水河槽o 小浪底水库于1999年投入运用，2002年以来进行了 10次调水调沙，通过调节进入黄 河下游的水沙过程，保持了平滩流量稳定的增长，维持了下游河道的输水和输沙能力。 木文通过分析平滩流量与各影响因了变化的关系，提出在目前水沙条件下，维持下游河 道4 000 m3/s屮水河槽对小浪底水库运用的水沙调控要求。 1下游来水来沙与下游平滩流量变化响应研究 1.1历年汛期来水来沙与下游平滩流量变化关系 点绘1949-2005年全下游河段汛前最小平滩流量对应于上一年汛期小黑小进口站平 均流量、来水来沙系数的关系，并得出相关关系式。平滩流量随汛期平均流量的增大而增大, 平滩流呈随汛期平均来沙系数的增大而减小。点绘平滩流呈对应?汛期来沙系数的历年变化过 程。可以看出，当来沙系数连续上升时,平滩流量减少;当来沙系数连续下降时，平滩流量 增大。 1.2河道冲淤与下游平滩流量的响应 不同时段进入黄河下游水沙特征、下游河道年均冲淤量统计及汛期不同流暈级出现天数 情况，可以看出，在进入下游的水丰、沙丰的20世纪50年代，小流量出现较少，基木以较 大流量过程出现，漫滩机会多，黄河下游平滩流量一般在6 000 m3/s左右，因此下游河 道维持着一个良性河槽；相比较1969?1973年，由于小流星出现几率增大，且小流量携 带沙量多，造成主槽大幅度淤积萎缩，因此下游河道平滩流量锐降，到1973年汛前，下游 整体平滩流量降至3 000 m3/s左右；1986年以来，不仅进入黄河下游的年水星和汛期水 量均大幅度减少，而且黄河下游屮常洪水出现的机遇和持续时间大幅度减少，下游整体平滩 流量较低。 1999年小浪底水库蓄水运用，1999年10月至2001年10月，年均来水仅1 51亿m3, 进入下游最大流童仅1 680 m3/s,冲刷仅发展到高村断面附近，高村以下河段则发生淤 积，致使2002年汛前，高村附近河段最小过流能力仅为1 800 m3/s左右。2002年黄河 首次调水调沙试验以来，水库每年调节较大流量卜?泄，水沙关系进一步协调，使得黄河下游 河槽发生全线冲刷，至2006年汛示，主槽最小过流能力恢复到3 500 m3/s左右。由此， 下游河道的平滩流皐的大小对进入下游的来水来沙状况及汛期流量过程的变化的响应是显 著的。 2维持下游河道屮水河槽对小浪底水库运用的要求 2.1维持下游河道4 000 m3/s左右平滩流量对应汛期的来水来沙 从汛期水量来看，根据前述下游平滩流童随汛期三黑小平均流量变化图的关系式以及平 滩流暈随汛期三黑小平均来沙系数变化图的关系式计算，当平滩流暈需要达到4 000 m3/ s及以上，则计算得出汛期三黑小平均流量需达到1 420 m3/s以上，平均含沙量45.8 k g/m3以下，来沙系数0.032以下。 2.2蜩造和维持4 000 m3/s左右平滩流量对应进入下游的洪水过程 从上面的分析我们可以看出，未来水沙条件可能下游主槽过流能力能否维持在4 000 m3/s以上，关键取决于未来可能的水沙条件。当具备一定的水沙条件的水平下，小浪底水 库的运用方式对教造和维持4 000 m3/s左右平滩流量的屮水河槽将发挥积极重要的作 用。小浪底水库调节出库的大流暈的洪水出库将舉造出较大的中水河槽，同时调节出库的一 定流童和历时的洪水则具有维持屮水河槽的作用。尤其对于水沙条件较为恶劣的情况下，表 现在水沙搭配不协调，不利流量级所皆比重大，因此小浪底水库调节尤其重要。 根据1960?2006年发生的309场实测洪水过程资料和下游备断面平滩流量资料，分析 下游河道最小汛前平滩流量5 000 m3/s以上、4 000 m3/s左右以及4 000 m3/s以 下对应的年份来水来沙的统计，具体见表1?3,比较分析来水来沙过程的不同对下游最小 平滩流量的影响。 (1 )下游最小平滩流量5 000 m3/s以上对应年份的洪水的统计情况见表1,由表可 知，对应年份下游发生62场洪水，三黑小来水量、来沙量分别占-对应年份汛期总来水量和 来沙童的86.3%和86.6%。从分流量级情况来看，对下游较为不利的流暈级1 00