小浪底水库的泥沙问题

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小浪底水利枢纽拦沙初期调度与运用

ｔｅｒ．ＳｎｅｈｏｅａｉｎｏａｌｎｄＤａ，ｉｈｓｇｉｅｔｅｎｏｓｓｃａｅｅｔ，ｅｏｏｃｂｎｆｓａｄｈｏｙｉｃｔｅｐｒｔｆＸｉｏａｇｉｏｍｔａａｎｄｒｍｅｄｕｏｉｌｂｎｆｓｉｃｎｍｉｅｅｔｎｉｅｏｏｉａｅｅｔ．ｃｌｇｃｌｂｎｆｓｉＫｅｒｓｙｗｏｄ：ＸｉｏａｇｉＲｅｅｖｉ；ｏｅａｉｎｎｏｅ；ｃｍｐｅｅｓｖｅｅｔａｌｎｄｓｒｏｒｐｒｔｌｄｏｏｒｈｎｉｅｂｎｆｉ
一
、
小浪底水利枢纽拦沙
制花园Ｅ断面流量不超过１０，ｌ００ｍ０小浪底水库按控制花园口断面流量
不超过２０运用。２００ｍ／ｓ
三门峡水利枢纽１０ｋ下距黄河花３ｍ，
ＰｒｌｉｒｓｈｅｕｌｎｇｏｅｉｅｒｐｐｉｇｎＸｉｏａｄｉｅｉｎａｙｃｄｉｆｓｄｍｎｔｔａｍｎｉａｌｎｇＤａｍａｔｐｐｌｃｔｏ／Ｙｉｏｅｎｄｉｓａｉａｉｎ／ｎＢａｈ

水库泥沙问题与解决方案

水库淤积的特征主要包括淤积速率、淤积物成分和淤积厚度
• 淤积速率受入库泥沙量、水库运行方式等因素影响 • 淤积物成分受泥沙来源、河流地貌等因素影响 • 淤积厚度受泥沙沉降规律、水库运行方式等因素影响
水库泥沙淤积对水库运行的影响
水库泥沙淤积可能导致水库溃坝、滑坡等安全事故
• 泥沙淤积导致水库水位上升，增加水库溃坝的风险 • 泥沙淤积影响水库边坡稳定，可能导致滑坡等安全事故
• 以防为主策略注重水库泥沙防治的长期性和系统性，提高防治效果 • 生态优先原则强调生态环境保护，提高水库的综合效益 • 可持续发展理念指导水库泥沙防治工作，实现水库与生态环境的和谐共生
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
水库泥沙沉降与淤积的预测技术的发展趋势主要包括高精度、实时性和集成化
• 高精度预测技术提高水库泥沙管理的针对性和有效性 • 实时性预测技术为水库运行管理提供及时、准确的信息支持 • 集成化预测技术综合多种预测方法，提高预测结果的可靠性
水库泥沙防治工程措施
水库泥沙防治工程措施主要包括拦沙坝、冲沙槽和泄沙洞等
水库泥沙问题与解决方案
01
水库泥沙问题的概述及影响
水库泥沙问题的定义与成因
水库泥沙问题是指水库运行过程中，由于水流减缓、泥沙沉积等原因导致的泥沙积累和水库淤积问题
水库泥沙问题的成因主要包括气候变化、人类活动和地质条件等因素

小浪底水库的泥沙问题

摘要:通过分析小浪底水库泥沙观测手段及观测成果,结合水库这几年的调度运用情况,文中就水库泥沙淤积的观测方法、泥沙淤积层的确定、排沙洞运用、淤积量比较以及泥沙淤积形态共5个方面的问题进行了分析和探讨关键词:泥沙泥沙淤积层泥浆层小浪底水库

1 前言

黄河是一条举世瞩目的多沙河流,小浪底水库承接来自黄河三门峡及小浪底库区的全部来沙量,泥沙淤积将是水库运用面临的突出问题之一。加强对水库水文泥沙测验及泥沙调度运用,控制库区泥沙冲淤变化,关系到小浪底水库的使用寿命及社会与经济效益发挥,因此,小浪底水库的泥沙问题备受国内外水利专家的关注。

小浪底库区泥沙淤积测验常设断面174个,其中干流布设56个,左岸21条支流布设65个,右岸19条支流布设53个。根据设计要求,干流上的断面在高程275m以上左、右岸埋设端点桩、控制桩各1个,在高程250m以下各埋设地形桩1个;支流上部分较窄断面,左、右岸埋设端点桩、控制桩各1个,而地形桩则视具体情况酌情埋设,同时,为找桩定线的方便,在端点桩附近加埋了指示桩。

小浪底水库蓄水至275m时,形成东西长130km,南北宽300~3000m的狭长水域,断面法实测总库容为亿m3,其中,支流库容占总库容的%。通过近几年的泥沙淤积观测,结合枢纽近几年来的调度运用情况,这里对小浪底水库的泥沙问题进行了初步的分析与探讨。

2 水库泥沙运用的设计原则

按小浪底水库泥沙运用的设计思想,小浪底水库泥沙运用应遵循的主要原则是:

(1)拦粗排细,且初期以拦沙运用为主。

(2)采用蓄清排浑运用方式,利用水库亿m3的拦沙库容和亿m3的调水调沙库容,在50年运用期内相当于约25年内下游河床不再抬升。

研究小浪底水库排沙期与非排沙期河道的稳定性

二研究小浪底水库排沙期与非排沙期河道的稳定性

（1）采用Lane平衡关系定义“稳定河道”，稳定河道并非“静止河道”，而是可以通过河岸冲刷与洲滩演变等横向调整而获得“动态”平衡的河道。

（2）河道整体不稳定的影响可以分为水力学影响和地质学影响；导致河道整体不稳定的最常见的原因是人类活动，常见影响因子可划分为3类：下游因子、

上游因子和流域因子；下游因子主要是河道下游“基准面”下降，其常见原

因是裁弯或渠化；上游因子主要是上游来水来沙的变化，其直接原因通常是

建坝或调水；某些河道控制变量的变化很难划归为上游或下游因子，而发生

在流域整体层面上，如：土地利用的改变或城市化；复合响应与多因子影响

增加了河道整体不稳定分析的复杂性。

（3）河道局部不稳定并不意味着整个河流处于不平衡状态，处于动态平衡的河流两岸均可能出现冲刷；河道局部不稳定也可能发生在整体不稳定的河流，此

时河道整体不稳定可能会加剧河岸的局部冲刷；河道局部不稳定最常见表现

形式是天然河湾蜿蜒演变中的凹岸冲刷，其冲刷位置与强度随水位的变化而

变化。

（4）河道局部不稳定实际上是水力学与土力学过程的综合作用结果；当河岸由非粘性沙组成时，主要变现为散颗粒泥沙的输移；当河岸由粘性泥沙组成时，

主要表现为块体崩塌。

（5）河岸冲刷动力包括沿岸流、迎岸流、管涌、冻融、面蚀、沟蚀、风浪、船行波、融冰等；崩岸类型包括土体或岩石崩塌、浅层滑动条崩、滚动条崩、块

崩、悬崩、凸崩、管涌崩岸、干颗粒流崩岸、湿土体流崩岸等。

黄河小浪底调水调沙

• • • • •
【实验过程与结果】
• 通过分析，假设水流量和含沙量都是连续的。 • 估算任意时刻的排沙量及总排沙量的方法。 • 通过Matlab工具将所知道的数据显示为直观的图像，如下所示
•
图1
通过观察图像，可以看出其变化并不光滑，而且也没有特定的表现出服从某种分布的趋势。于是分别对含沙量和水流量进行插值拟合，便可以得到下面图像和结果
•
图2
所得到的拟合函数为： y = 0.014*x^3 - 1.3*x^2 + 21*x + 16 即含沙量与时间的关系式为： S=0.014*t^3-1.3*t^2+21*t+16
•
图3
所得到的拟合函数为： y = 0.13*x^3 - 14*x^2 + 2.4e+002*x + 1.5e+003 即水流量与时间的关系式为： v=0.13*t^3-14*t^2+2.4e+002*t+1.5e+003
【附程序】
• • • • • • • • • • • • • • • • %tuxing.m T=1:24; S=[120 118 105 80 60 32 98 100 102 108 112 30 26 20 8 5 ]; W=[1800 1900 2100 2200 2300 2650 2700 2720 2650 2600 2000 1850 1820 1800 1750 subplot(2,1,1); plot(T,S); hold on; plot(T,S,'.'); title('时间与含沙量关系'); xlabel('时间t/12h');ylabel('含沙量/公斤每立方米'); subplot(2,1,2); plot(T,W); hold on; plot(T,W,'.'); title('时间与水流量关系'); xlabel('时间t/12h');ylabel('水流量/立方米每秒');

小浪底水利枢纽工程中的流体力学问题

摘要:小浪底水利枢纽工程是中外专家公认的世界上最具挑战性的水利工程之一,其工程规模宏大、地质条件复杂、水沙条件特殊、运用要求严格,在设计过程中运用了很多流体力学的重要理论和计算方法,是流体力学教学中不可多得的案例。

关键词:小浪底;流体力学;问题

小浪底水利枢纽工程是中外专家公认的世界上最具挑战性的水利工程之一,其工程规模宏大、地质条件复杂、水沙条件特殊、运用要求严格,在设计过程中运用了很多流体力学的重要理论和计算方法,是流体力学教学中不可多得的案例。文章对小浪底水利枢纽工程的液体力学问题进行分析,为流体力学教学提供参考。

1工程概况

黄河小浪水利枢纽工程位于河南省洛阳市孟津县小浪底,是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。黄河小浪底水利枢纽工程是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程,是治理开发黄河的关键性工程。

1994年9月主体工程开工,1997年10月大河截流,1999年底第一台机组发电,2001年12月全部竣工,坝址控制流域面积69.4万km2,占黄河流域面积的87.3%。工程以防洪、减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电。小浪底工程拦河大坝采用斜心墙堆石坝,设计最大坝高154 m,坝顶长度为1 667 m,坝顶宽度15 m,坝底最大宽度864 m。坝体启、填筑量5l.85万m3、基础混凝土防渗墙厚l.2 m、深80 m。其填筑量和混凝土防渗墙均为国内之最。坝顶高程281 m,水库正常蓄水位275 m,库水面积272 km2,总库容126.5亿m3。

黄河小浪底调水调沙问题

一、问题的提出

2004年6月至7月黄河进行了第三次调水调沙实验，特别是首次由小浪底、三门峡和万家寨三大水库联合调度，采用接力式防洪预泄放水，形成人造洪峰进行调沙实验获得成功，整个试验期为20多天，小浪底从6月19日开始预泄放水，直到7月13日结束并恢复正常供水。小浪底水利工程按设计拦沙量为亿m3，在这之前，小浪底共积泥沙达亿t。这次调水调沙试验一个重要目的就是由小浪底上游的三门峡和万家寨水库泄洪，在小浪底形成人造洪峰，冲刷小浪底库区沉积的泥沙，在小浪底水库开闸泄洪以后，从6月27日开始三门峡水库和万家寨水库陆续开闸放水，人造洪峰于6月29日先后到达小浪底，7月3日达到最大流量2700m3/s，使小浪底水库的排沙量也不断增加。表1是由小浪底观测站从6月29日到7月10日检测到的试验数据。

现在，根据试验数据建立数学模型研究下面的问题：

（1）给出估计任意时刻的排沙量及总排沙量的方法；

（2）确定排沙量与水流量的关系。

二、模型的建立与求解

问题一的模型

1、观测时间（时刻）的确定

以6月29日0时开始计时，各观测时刻（离开始计时的时间）分别为：

24214123600,,,),( =-=i i t i ，

其中，计时单位s 。

2、排沙量的确定

记第),,,(2421 =i i 次观测时水流量为i v ，含沙量为i c ，则第i 次观测时的排沙量i i i v c y =。其数据如下表2。

表2 i t 时刻对应的排沙量排沙量单位：102kg

3、模型建立

在上述已经知道24对数据的基础上，建立任意时刻的排沙量的函数，可以通过插值或拟合的方法来实现。考虑到实际中的排沙量应该是时间的连续函数，顾采用三次样条函数进行插值。

小浪底水库拦沙对黄河下游河道的减淤作用

㊀收稿日期：２０１９－０４－２８

㊀基金项目：国家重点研发计划项目（２０１７ＹＦＣ０４０５５０５）

㊀作者简介：申冠卿（１９６４），男，河南伊川人，教授级高级工程师，主要从事河床演变方面的研究工作㊀Ｅ⁃ｍａｉｌ：６０９１７０６０４＠ｑｑ．ｃｏｍ

ʌ水文泥沙ɔ

小浪底水库拦沙对黄河下游河道的减淤作用

申冠卿，李㊀勇，张原锋，彭㊀红

（黄河水利科学研究院，河南郑州４５０００３）

摘㊀要：在小浪底水库蓄水拦沙期，进入黄河下游河道的水沙条件发生显著变化，含沙量急剧降低，中水流量持续时间增长，水库调水调沙提高了河道输沙能力，改善了泥沙淤积部位㊂拦沙期（１９９９年１０月２０１８年１０月），黄河下游河道共计冲刷２１．０１５亿ｍ３㊂分析小浪底水库运用以来黄河下游河道泥沙冲淤时空变化特性及水库对水沙的调控效果，对比计算有㊁无小浪底水库两种工况下黄河下游河道冲淤量变化及减淤作用㊂水库拦沙期黄河下游河道减淤比为１．３７３ʒ１，其拦沙减淤效果与水沙条件㊁水库运用方式及河道边界等因素有关㊂

关键词：拦沙减淤比；水库拦沙；小浪底水库；黄河下游

中图分类号：ＴＶ１４３；ＴＶ８８２．１㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２０．０６．００１㊀

ＳｅｄｉｍｅｎｔＴｒａｐｐｉｎｇｂｙＸｉａｏｌａｎｇｄｉＲｅｓｅｒｖｏｉｒｏｎＤｅｐｏｓｉｔｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅＬｏｗｅｒＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒ

ＳＨＥＮＧｕａｎｑｉｎｇ，ＬＩＹｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｕａｎｆｅｎｇ，ＰＥＮＧＨｏｎｇ

（ＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００３，Ｃｈｉｎａ）

黄河小浪底调水调沙问题

因为某一时刻的排沙量V=v(t)S(t)，所以我们可以将所拟合出来的多项式带入上式，通过Matlab进行计算可以得到下面答案
即排沙量与时间的关系为：
V=0.0018*t^6-0.365*t^5+24.29*t^4-582.92*t^3 +2866*t^2+35340*t+24000
由于这里的多项式次数过高，不便于计算和传播，所以我们可以对其再进行一次拟合，有下面结果
• •
谢谢大家！
•
图6
y = - 7.5e-005*x^{3} + 0.43*x^{2} - 5.2e+002*x + 3.6e+004
图7
y = 2.3e-005*x^{3} - 0.066*x^{2} + 1.9e+002*x -1.9e+005
•
• 综上，我们可以得到排沙量不水流量的关系式为

• • V= •
figure; t=10:24; v=0.13*t.^3-14*t.^2+2.4e+002*t+1.5e+003; V= 95*t.^3-5.5e+003*t.^2+7.7e+004*t-3.2e+004; plot(v,V,'.'); title('后半段图')

黄河汛前调水调沙小浪底水库减淤影响因素分析

收稿日期：０７１６４２０１－－；，基金项目：中央级公国家自然科学基金项目（０９１１０）５１１７９０７２５１３益性科研院所基本科研业务费专项项目（ＨＫＹ－ＪＢＹＷ－；水利部黄河泥沙重点实验室开放基金项目２０１－１２）４（）；）。水利部公益性行业专项项目（２０１３００７２０１４０１０２３，作者简介：男，工程师，从事河流泥沙运动与模拟工李昆鹏（－）１１９８：。作。Ｅ－ｍａｉｌｌｉｋｕｎｅｎ＠ｈｋ．ｒｃｃ．ｏｖ．ｃｎｐｇｙｙｇ
ａｌｓｉｓｏｆｔｈｅＩｎｆｌｕｅｎｃｉｎＦａｃｔｏｒｓｏｆＳｉｌｔＲｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅＹｅｌｌｏｗＡｎＡｎｙｇＲｉｖｅｒＰｒｅｏｄＷａｔｅｒａｎｄＳｅｄｉｍｅｎｔＲｅｕｌａｔｉｏｎｉｎＸｉａｏｌａｎｄｉＲｅｓｅｒｖｏｉｒｆｌｏ－ｇｇ
３３，浪底水库此时水位２蓄量９．较调水调沙前１７．００亿ｍ６４ｍ，３。整个汛前调水调沙期间，减少３小浪底入库沙量９．４８亿ｍ

黄河小浪底调沙调水分析

12 100 0 8
13 900
200 185 0 0 80 60
5
• 对于第一阶段，由表5-3用Matlab作图可以看出其变化趋势，我们用多项式作最小拟合。 • 程序如下： • x=[1800 1900 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2650 2700 2720]; • y=[32 60 75 85 90 98 100 102 108 112 115]; • plot(x,y,'r') • 如图所示：
115
第二阶段实验观测数据
单位：水流量为m^3/s,含沙量为kg/m^3
序号水流量含沙量
1 265 0 116
2 260 0 118
3 250 0 120
4 230 0 118
5 220 0 105
6
7
8 182 0 50
9 180 0 40
10 175 0 32
11 150 0 20
于是可得拟合多项式为：
−3 2 −6 3 −10 4 y = −74346557+ 12.0624 − 7.2626× 10 x + 1.94 × 10 x − 1.9312× 10 x . x
四次多项式拟合效果图
• •
• • • • • • • •
从上面的三次多项式拟合和四次多项式拟合效果来看，差别不太大，基本可以看出排沙量与水流量的关系。对于第二阶段，由表5-4可以类似处理。用线性最小二乘法作三次和四次多项式拟合，拟合效果与MATLAB程序如下：第二阶段三次多项式拟合效果图： >> x=[2650 2600 2500 2300 2200 2000 1850 1820 1800 1750 1500 1000 900]; >> y=[116 118 120 118 105 80 60 50 40 32 20 8 5]; >> A=polyfit(x,y,3) A= -0.0000 0.0006 -0.9475 464.9601 >> z=polyval(A,x); >> plot(x,y,'*',x,y,'r',x,z,'b')

小浪底水库运用以来进出库泥沙分析

ห้องสมุดไป่ตู้
小浪底水库自１９９９年１０月下闸蓄水至２０１６年１０月已运用１７ａ，在保障下游防洪及生活、生产、灌溉和生态用水安全、扩大下游主河槽过流能力等方面发挥了巨大的社会效益和经济效益［１－２］。为了解小浪底水库蓄水以来的运用情况及进出库泥沙特点，根据２０００—２０１６年（水库运用年，上年１１月１日至次年１０月３１日，下同）实测资料，详细分析了小浪底水库运用、来水来沙及排沙特点，对比了不同运用阶段排沙情况，研究了水库排沙与回水长度的关系。
第４１卷第１期人民黄河Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．１２０１９年１月ＹＥＬＬＯＷＲＩＶＥＲＪａｎ．，２０１９
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＩｎｌｅｔａｎｄＯｕｔｌｅｔＳｅｄｉｍｅｎｔｉｎＸｉａｏｌａｎｇｄｉＲｅｓｅｒｖｏｉｒＳｉｎｃｅＯｐｅｒａｔｉｏｎ
ＷＡＮＧＴｉｎｇ１，ＭＡＨｕａｉｂａｏ１，ＷＡＮＧＹｕａｎｊｉａｎ１，ＬＩＫｕｎｐｅｎｇ１，ＭＡＷｅｉｍｉｎ２（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＳｅｄｉｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈ，ＭＷＲ，ＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＺｈｕｍａｄｉａｎＨｙｄｒｏｌｏｇｙａｎｄＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＳｕｒｖｅｙＢｕｒｅａｕ，Ｚｈｕｍａｄｉａｎ４６３０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢｙＯｃｔ．２０１６，ｔｈｅＸｉａｏｌａｎｇｄｉＲｅｓｅｒｖｏｉｒｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｆｏｒ１７ｙｅａｒｓ．Ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇａｙｅａｒｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌ，ｗａｔｅｒｓｔｏｒａｇｅａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｅｏｆｓｐｒｉｎｇｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ，ｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｉｎｐｒｅ⁃ｆｌｏｏｄｓｅａｓｏｎ，ｆｌｏｏｄｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｔｏｒａｇｅ．Ｔｈｅｍｏｕｎｔｓｏｆｉｎｌｅｔａｎｄｏｕｔｌｅｔｓｅｄｉｍｅｎｔｆｒｏｍ２０００ｔｏ２０１６ａｒｅ４．９３７１ｂｉｌｌｉｏｎａｎｄ１．０３８１ｂｉｌｌｉｏｎｔｏｎｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｍｏｕｎｔｏｆｉｎｌｅｔｓｅｄｉｍｅｎｔｉｎｆｌｏｏｄｓｅａｓｏｎａｃｃｏｕｎｔｅｄｆｏｒ８６．６％ｏｆｗｈｏｌｅｙｅａｒ；ｔｈｅｏｕｔｌｅｔｓｅｄｉｍｅｎｔｄｕｒｉｎｇｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｉｎｐｒｅ⁃ｆｌｏｏｄｓｅａｓｏｎａｎｄｆｌｏｏｄｓｅａｓｏｎａｃ⁃ ｃｏｕｎｔｅｄｆｏｒ３１．１％ａｎｄ６８．６％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙａｎｄｔｈｅｆｉｎｅｓｅｄｉｍｅｎｔｏｃｃｕｐｉｅｄ７９．６％ｏｆｔｈｅｏｕｔｌｅｔｓｅｄｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｅｄｉｍｅｎｔｄｅｌｉｖｅｒｙｒａｔｉｏｉｓ２１．０％ａｎｄｔｈｅｆｉｎｅｓｅｄｉｍｅｎｔｄｅｌｉｖｅｒｙｒａｔｉｏｉｓ３４．８％．Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｂａｃｋｗａｔｅｒｌｅｎｇｔｈ，ｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｅｄｉｍｅｎｔｄｅｌｉｖｅｒｙｒａｔｉｏｉｓｄｅ⁃ ｃｒｅａｓｅｄ．Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｏｔａｌｓｅｄｉｍｅｎｔｄｉｓｃｈａｒｇｅｒａｔｉｏ，ｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｄｅｌｉｖｅｒｙｒａｔｉｏｏｆｆｉｎｅ，ｍｅｄｉｕｍａｎｄｃｏａｒｓｅｓａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｏｆｗｈｉｃｈ，ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｆｉｎｅｓａｎｄｉｓｔｈｅｍａｘｉｍｕｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂａｃｋｗａｔｅｒｌｅｎｇｔｈ；ｓｅｄｉｍｅｎｔｄｅｌｉｖｅｒｙｒａｔｉｏ；ｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔ；ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｏｐｅｒａｔｉｏｎ；ＸｉａｏｌａｎｇｄｉＲｅｓｅｒｖｏｉｒ

小浪底调水调沙问题

立方米 /秒
1800 1600 1400
立方米 /秒
0 5 10 时间 t/12h 15 20 25
1800 1600 1400
1200
1200
1000
1000
800
800
0
5
10 时间 t/12h
15
20
25
所得到的拟合函数为： s=0.1*t^3-14*t^2+240.2*t+1498.9; 即水流量不时间的关系式为：s=0.1*t^3-14*t^2+240.2*t+1498.9;
根据时间不含沙量的关系图以及时间不水流量的关系图我们可以看出其没有特定的表现出服从某种分布的趋势。我们利用多项式分别进行二次，三次，四次，五次拟合，当多项式次数越高拟合也越准确。
误差分析
• 我们计算二次，三次，四次，五次拟合的误差，这里误差我们取拟合后得到的含沙量的值与原值之差的绝对值之和，再减去一个最大值和最小值。通过计算，我们可以得出含沙量与时间的二次拟合的误差为3.5005,三次拟合误差为2.8044，四次拟合误差为2.4486，五次拟合误差为2.2509。这里我们可以看出二次拟合误差较大，而三次，四次，五次拟合之间误差程度并不太大。考虑到计算的复杂度，我们还是取三次拟合进行多项式拟合。误差求解详见附录hanshaliang.txt。而排水量与时间误差我们通过计算得出：二次拟合误差为0.8965，三次拟合误差为0.8757，四次拟合误差为0.8642，五次拟合误差为0.6418。我们可以看出二次，三次，四次拟合之间误差程度并不大，五次拟合误差虽然较小，但是考虑到计算的复杂度，我们还是取三次多项式拟合。误差求解详见附录 paishuiliang.txt。于是我们分别对含沙量和水流量进行多项式拟合，便可以得到下面图像和结果，具体程序见附录paishuiliang.txt和hanshaliang.txt。

浅淡小浪底水库调水调沙对巩义河段的影响(刘铁锤)

刷引起河势的转变，使工程着溜状况也发生了改变。2021 年调水调沙期
2．5 小浪底调水调沙对河道工程的影响
间裴峪工程的靠河、着溜点由原来上延 7 坝上提到上延 8 坝，2021 年调
水调沙期间赵沟工程的靠河、着溜点由原来上延 8 坝上提到上延 9 坝，着
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溜段加长；
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2021 年小浪底调水调沙同流量级水位进行对比分析：小浪底调水调沙下 ຫໍສະໝຸດ Baidu，17 坝发生过较大险情，15 坝 2021 年发生过较大险情。
泄清水，巩义河段河床冲刷明显。2021 年水位比 1999 年水位下降状况为：
赵沟降 1.17 米，裴峪降 1.33 米、神堤降 1.53 米，见表 1。
3 小浪底水库调水调沙清水下泄对巩义河段河势的影响
2．4 小浪底调水调沙对排洪能力的影响
黄河小浪底 2021 年 7 月 7 日前进行的六次调水调沙，巩义三处控导
工程河势改变状况见表 3、表 4、表 5。
小浪底水库投入运用以及八次大规模的调水调沙，使河道的排洪能力
增大，使得河道洪水平滩流量加大，河槽的排洪能力得到了肯定程度的提
升，详情见表 2。
从上面表 3、表 4、表 5 分析，由于下泄流量的不断改变以及河床冲
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小浪底水库汛期低水位排沙调度实践分析

小浪底水库汛期低水位排沙调度实践分析作者：魏向阳杨会颖孔纯胜

来源：《人民黄河》2020年第07期

摘要：截至2018年汛前，小浪底水庫已淤积泥沙33.3亿m3，水库综合调控能力及其对下游滩区防洪保安能力逐步减弱。在保证下游主河槽过流能力条件下，小浪底水库依据洪水预报降低水位排沙，对减少水库淤积、延长水库拦沙年限具有重要意义。2018年和2019年汛前

预报黄河汛期来水偏丰，小浪底水库以控制花园口站流量不超过4 200 m3/s为约束，提前预泄，同时联合调度上中游水库群，充分利用上游来水冲刷小浪底库区，达到了排沙减淤、输沙入海的效果。2019年、2018年汛期小浪底水库出库沙量分别为水库运用以来汛期排沙量的第一、第二位，库区淤积形态得到了调整改善，下游主槽过流能力得到维持并略有增大。小浪底水库低水位排沙运用调度是上中游水库群联合水沙调控模式的探索，为今后水库群调度运用积累了宝贵经验。

关键词：低水位排沙;水沙调控;调度模式;小浪底水库;2018年;2019年

中图分类号：TV697.1;TV882.1 文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.07.005

Abstract：By the end of the flood season in 2018， Xiaolangdi Reservoir had deposited 3.33 billion m3 of sediment. The comprehensive regulation and control capacity of the reservoir and its flood control and security capacity for the downstream beach area were gradually weakened. Therefore， under the condition of ensuring the flow capacity of the main channel in the downstream， Xiaolangdi Reservoir reduces the water level for sediment discharge according to flood forecast， which is of great significance to reduce the reservoir sedimentation and extend the sediment retention period of the reservoir. In 2018 and 2019， it was predicted that the Yellow River would be flooded during the flood season. The Xiaolangdi Reservoir was restricted by controlling the flow of Huayuankou Station not to exceed 4 200 m3/s and discharged ahead of time. At the same time， the reservoir group of the upper and middle reaches was jointly operated to make full use of the water from the upstream to wash the Xiaolangdi Reservoir area， achieving the effect of sediment discharge and sediment reduction and sediment transport into the sea. In the flood season of 2019 and 2018， the sediment discharge of the Xiaolangdi Reservoir was the first and second in the flood season since the reservoir was put into operation. At the same time， the siltation form of the reservoir area had been adjusted and improved and the downstream main channel flow capacity had been maintained and slightly increased. The operation of low-water-level sediment discharge of the reservoir was an exploration of the combined water and sediment regulation mode of the reservoir group of the upper and middle reaches， which had accumulated valuable experience for the future operation of the reservoir group.

小浪底水库泥沙淤积

蓄水以来水库泥沙冲淤情况
• 蓄水后第一年即2000年，水库入库沙量3.61亿t，出库沙量0.042亿t，排沙比仅为1.2%。 • 蓄水后第二年即2001年，水库入库沙量2.94亿t，出库沙量0.29亿t，排沙比为9.9%。 • 蓄水后第三年即2002年，水库入库沙量2.71亿t，出库沙量0.634亿t，排沙比为23.4%。 • 蓄水后第四年即2003年，水库入库沙量7.10亿t，出库沙量1.07亿t，排沙比为15.1%。 • 到2006年4月,在坝前40 km范围内淤积了约7亿m3 细颗粒泥沙(水库总淤积量约21. 66亿m3 ) ,库容损失较大
大型潜吸式扰沙船扰沙、排沙分析
• 在调水调沙期,将潜吸式扰沙船( 抽沙流量4 000 m3 /h、扬程60 m、最大潜水深度70 m、最大泥浆输送浓度50% )自库区溯源冲刷可能波及的边缘地带开始,按间距300～500 m沿大坝纵向布设,利用扰沙船将电动抽沙泵沉入库底绞动淤沙。 • 被扰动的一部分泥沙借助高速脉冲射流的驱动形成人工异重流(含沙量600～800 kg/m3 ) ,随库区水流被带向坝前漏斗区,产生溯源和沿程冲刷,并经排沙底孔出库;一部分泥沙则借助潜水抽沙泵以高浓度泥浆形式抽吸经管道输送至坝前,借助虹吸原理翻越大坝、排出库外,与水库泄水混合向下游输送
小浪底水库泥沙淤积的观测及处理途径探索
高程-库容变化