小浪底水库泥沙淤积问题初步探索
小浪底水库运用以来库区淤积形态分析
摘
要： 分析 了小浪底水库运 用以来库 区的淤积形 态， 结果表 明 ： 水库非汛期 蓄水拦 沙 ， 淤积 形态 变化 不大 ； 水调 沙期 调
间及汛期发生洪水时 ， 淤积形 态受水沙条件 、 边界条件及 水库运 用方式的影响 而调整 ， 截至 ２ １ 汛后 ， ０ ０年 小浪底全库 区
断面法计算 淤积量 为 ２ ．２ ８ ２ ５亿 Ｉ ， 中干、 ｌ 其 ｌ 支流淤积 量分 别为 ２ ．９ ２ ３ ５亿 ｉ 、． ３ ｎ ５ ８０亿 ｉ ， ｎ 支流 淤积量 占总淤积 量的
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第３ ３卷第 １ １期
２１年 １ ０１ Ｖｏ ＿ ３． ．１ ｌ ３ Ｎｏ １
Ｎｏ ．， ０ｌ ｖ ２ １
ＹＥＬ ＯＷ ＲＩ ＥＲ Ｌ Ｖ
【 水文 ・ 沙 】 泥
小浪底 水库运 用以来库 区淤积形态分析
马怀 宝， 张俊 华 ， 书奎 ， 陈 王 婷
（ 河水 利科 学研 究院 水利部黄河 泥沙 重点实验 室， 黄 河南 郑州 ４ ０ ０ ） ５０ ３
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小浪底水库运用以来库区泥沙淤积分析
小浪底水库运用以来库区泥沙淤积分析作者：王婷王远见曲少军任智慧马为民来源：《人民黄河》2018年第12期摘要：为了提高小浪底水库排沙效果，延长水库拦沙寿命，对水库运用以来库区的淤积情况进行了分析。
结果表明：①小浪底库区干流仍为三角洲淤积形态，三角洲顶点距坝16.39km，高程为222.59m。
远离大坝的支流沟口淤积面均高于支流内部，支流畛水出现明显的拦门沙坎，高度为9.9m。
②汛期库区年均淤积2.117亿t，占总淤积量的92%。
高程235m 以下淤积泥沙33.983亿m3，是淤积的主体。
大坝—HH20、HH20—HH38库段是淤积的主要库段，分别淤积19.972亿m3、11.101亿m3，占总淤积量的61%、34%。
干流淤积量为26.136亿m3，占总淤积量的80%。
③淤积物中，细沙、中沙、粗沙分别占总量的39.7%、28.9%、31.4%。
中细泥沙，尤其是不会造成下游大量淤积的细沙淤积在水库中，减少了拦沙库容，降低了水库的拦沙效益，缩短了水库的拦沙寿命。
关键词：淤积形态;淤积分布;泥沙;小浪底水库中图分类号：TV856;TV882.1 文献标志码：A1 前言小浪底水库是一座以防洪（防凌）、减淤为主，兼顾供水、灌溉、发电，除害兴利、综合利用的枢纽工程，在黄河治理开发的总体布局中具有重要的战略地位[1]。
自运用以来，水库在保障下游防洪及生活、生产、灌溉和生态用水安全、减小洪水漫滩概率、扩大下游主河槽过流能力、改善河流生态环境及电网供电质量等方面发挥了巨大的社会效益和经济效益[2-3]。
由于小浪底水库运用以来遇黄河枯水少沙系列，主要来沙期水库拦沙运用较多，因此库区泥沙淤积相对较多。
至2016年10月，用沙量平衡法计算的库区淤积量为38.990亿t，用断面法计算的库区淤积量为32.573亿m3（达到设计拦沙库容72.5亿m3的45%）。
为了提高水库排沙效果，延长水库拦沙寿命，需要對库区淤积情况进行分析。
小浪底排沙原理
小浪底排沙原理小浪底是位于黄河下游的一个重要水利枢纽工程，其排沙原理一直备受关注。
小浪底排沙原理是指通过一系列工程措施，将黄河中的泥沙进行有效排除，保障下游河道的通畅和安全。
下面我们就来详细了解一下小浪底排沙原理。
首先，小浪底排沙原理的核心在于“分流输沙”。
黄河水中携带着大量的泥沙，如果这些泥沙全部进入下游河道，将会对河道的通航和防洪安全造成严重影响。
因此，小浪底工程采取了分流输沙的措施，利用分流堤将主河道分为两条，一条是主航道，另一条是泄流道。
这样可以让泥沙在主航道和泄流道中分流运输，减少了泥沙对主航道的淤积和侵蚀，保障了下游的通航安全。
其次，小浪底排沙原理还包括了“泥沙淤积和清淤”环节。
在黄河水流通过小浪底时，由于水流减速，泥沙会发生淤积，如果不及时清淤，将会导致主航道淤积严重，影响通航安全。
因此，小浪底工程还设置了泥沙清淤系统，通过机械设备或人工清淤，将淤积在主航道中的泥沙清除，保障了主航道的通畅。
另外，小浪底排沙原理还涉及到“泥沙输移和沉积”环节。
在小浪底工程中，通过设置泥沙输移系统，将泥沙从主航道输送至泄流道，减少了主航道的泥沙含量，保障了通航安全。
同时，泄流道的泥沙也会在泄流道中沉积，形成河床，这些沉积的泥沙对于保护下游河道的稳定起到了积极的作用。
总的来说，小浪底排沙原理是一个复杂而系统的工程体系，通过分流输沙、泥沙淤积和清淤、泥沙输移和沉积等环节，保障了黄河下游河道的通畅和安全。
这一排沙原理的成功实施，为黄河水利工程的发展提供了宝贵的经验和借鉴，也为其他类似河流的治理提供了有益的参考。
综上所述，小浪底排沙原理是一个综合性、系统性的工程体系，其成功实施对于黄河下游的河道治理具有重要意义。
希望未来能够进一步完善和发展小浪底排沙原理，为黄河水利工程的可持续发展贡献更多的力量。
水库排沙清淤方法探讨
水库排沙清淤方法探讨郭慧敏，任艳粉（黄河水利科学研究院河南郑州４５０００３）摘要：水库是拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物，可以利用来灌溉、发电、防洪和养鱼。
作为黄河最后一个峡谷河段水库的小浪底水库，处在控制水沙进入黄河下游的关键部位，其运用以蓄水拦沙为主，７０％左右的细泥沙被拦在库里．延长其使用寿命、保证其长久良好地运行，不但有重要的经济意义，而且有更重要的社会意义。
将库内细沙起动输移出库，相应增大拦截粗沙的库容，达到延长水库使用寿命、维持水库长期减淤的效果显得尤为重要。
排沙清淤是保证小浪底水库能长期运用良好的重要措施，根据不同水库排沙清淤方法特点，分析对于小浪底水库清淤的适应性，提出适合小浪底水库清淤的清淤方式．关键词：小浪底水库清淤方式库容１前言水库淤积问题，是所有多沙河流无法回避的问题之一，黄河是世界上多泥沙的河流之一，泥沙问题举世瞩目，小浪底工程在治理黄河上具有极为重要的战略地位，它几乎控制了黄河中上游１００％的来沙，随着水库蓄水运用时间的增长，水库淤积问题越来越突出，黄河调水调沙是通过水库联合调度、泥沙扰动等手段，把进入黄河下游不平衡的水沙关系塑造成协调的水沙过程，是提高黄河下游防洪减淤能力的有效途径。
经过小浪底９次调水调沙，小浪底库区尤其是库尾不合理的淤积形态得到调整，但也存在诸多问题。
黄委在对２００９年汛初调水调沙进行技术总结时就指出：“虽然实施了９次调水调沙，积累了一定的经验，但未知的领域和因素还很多，需要持之以恒地进行研究和探索……。
”通过一定的方式将目前淤积在库区的泥沙高效输移出库，更有效的利用拦沙库容拦截粗颗粒泥沙，达到延长小浪底水库使用寿命的显得尤为重要。
２水库排沙清淤方法２．１人工清淤顾名思义，人工清淤就是采用人力进行挖沙。
人工挖沙对于挖沙区域的布置和选择非常重要，如果挖沙区域选择得当，可以起到事半功倍的效果，反之则不然【ｌ】。
人工挖沙耗时多，对于水库的取水功能、水利功能、生态环境功能等可能产生一定的影响。
小浪底排沙原理
小浪底排沙原理小浪底排沙工程是一项重要的水利工程，其排砂原理对于河流的治理和保护具有重要的意义。
小浪底排沙原理是指利用水力学原理，通过设计合理的工程结构和施工工艺，实现对河道中的泥沙进行有效排除，从而保持河道的通畅和水质的清洁。
下面将详细介绍小浪底排沙原理的相关内容。
首先，小浪底排沙工程的设计需要充分考虑河道的水流特性和泥沙的输移规律。
在河道中，水流会携带大量的泥沙，如果泥沙过多，就会导致河道淤积，影响水流通畅，甚至引发洪灾。
因此，设计小浪底排沙工程时，需要根据当地的水文地质条件，确定合理的泥沙拦截和排除方案，以确保排沙效果和工程的稳定性。
其次，小浪底排沙工程通常采用的泥沙排除方式主要有机械排砂和水力冲沙两种方法。
机械排砂是通过设置拦砂坝和沉砂池等设施，利用机械设备将河道中的泥沙进行拦截和清除；水力冲沙则是利用水流的冲击力，通过设置合理的水流引导设施，将泥沙冲刷至河道外侧，实现排沙的效果。
这两种方法各有优劣，需要根据具体情况综合考虑，选择合适的泥沙排除方式。
另外，小浪底排沙工程的施工工艺也至关重要。
在进行排沙工程施工时，需要严格按照设计要求进行，确保工程质量和效果。
同时，还需要充分考虑工程对周边环境的影响，采取相应的环境保护措施，避免对生态环境造成不良影响。
最后，小浪底排沙工程的效果评估和监测也是不可忽视的一环。
在工程竣工后，需要对排沙效果进行定期监测和评估，及时发现问题并采取相应的处理措施，确保工程的长效运行和效果的持续性。
总的来说，小浪底排沙原理是一项涉及水文地质、水力学、土木工程等多学科知识的综合性工程，其设计、施工和运行都需要科学严谨的态度和专业技术支持。
只有充分理解和运用小浪底排沙原理，才能更好地实现河道的治理和保护，确保水资源的可持续利用和生态环境的健康发展。
小浪底水库库区及下游河道冲淤变化研究
人
民
黄
河
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ＹＥＬＬ０Ｗ ＲＩ ＶＥＲ
【 文 ・ 沙】 水 泥
小 浪底 水库库 区及下游河道冲淤变化研究
郭选英 李庆 国 ， 小芳 ， 廖
（． １ 华北水利水 电学院 ， 河南 郑州 ４ ０ １ ； ． ５０ １ ２ 黄河勘测规划设计有 限公 司， 河南 郑州 ４ ０ ０ ） ５ ０ ３
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｗ ｉ ｈ ａ ａ ｏ ｓ ｒ ｅ ｒ ｍ ｈ ｐ ｒ ｔ ｎ ｏ ａ ｌ ｎ ｄ ｓ ｒ ｏ ｒｔ ０ ８，ｔ ｅ ｒ ｓ ａｃ ｆ ｖ ｌｅ ｎｔ ｆｒｖ ｒｂ ｄ ｉ ａ ｌ ｎ ｄ Ｒｅ ｅ － ｔ ｔ ｅ ｄ ｔ ｂ ｅ ｖ ｄ ｆ ｈ ｏ ｔｅ ｏ ｅ ａ ｉ ｆＸｉｏ ａ ｇ ｉＲｅ ｅ ｖ ｉ ２ ０ ｏ ｏ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｖ ｍｅ ｉｅ ｅ ｎ Ｘｉ ｏａ ｇ ｓ ｒ ｅ ｏ
摘
要： 利用 小浪底 水库运 用以来至 ２ ０ ０ ８年的 实测 资料 ， 对库 区及下游河道的演 变情 况进行 了研 究。结果表 明： 截至 ①
２０ ０ ８年 ４月 ， 小浪底库 区共淤积泥 沙 ２ ．２亿 ｍ ， 支流淤积 比例 分别为 ８ ． ％ 、５ ７ ； ３２ 干、 ４ ３ １． ％ ②小浪底 水库干流淤积形 态 为水库 回水末 端附近的三角洲淤积及三 角洲以下的异重流和浑水水库的淤积体 ； 小浪底 水库下闸蓄水运用 以来， ③ 黄河 下游各河段均发 生 了冲刷 ， 津以上 河段 冲刷 １ ．９亿 ｔ④ 截至 ２ ０ 利 ５８ ； ０ ８年汛初 ， 园 口以上 河段 平滩流量 已增大至 ６０ ０ 花 ０
黄河小浪底调水调沙
•
图4
所以拟合后的函数为V= 95*t^3-5.5e+003*t^2+7.7e+004*t3.2e+004，通过图像可以看出排沙量与时间近似服从正态分 布，进行拟合。
计算总含沙量
通过Matlab编程可以计算出定积分，结果如下
%jisuan.m syms t; S=0.014*t^3-1.3*t^2+21*t+16; v=0.13*t^3-14*t^2+2.4e+002*t+1.5e+003; V=v*S; simple(V); syms t; V=95*t^3-5.5e+003*t^2+7.7e+004*t-3.2e+004; int(12*60*60*V,t,0,24) ans =170366976000 即总含沙量为1.704亿吨
表1: 试验观测数据
日期 时间 水流量 8:00 1800
单位：水流为立方米 / 秒，含沙量为公斤 / 立方米
6.29 20:00 1900 8:00
6.30 20:00 2200 8:00 2300
7.1 20:00 2400 8:00 2500
7.2 20:00 2600 8:00 2650
7.3 20:00 2700 8:00 2720
因为某一时刻的排沙量V=v(t)S(t)，所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，对其再进行一次拟合， 有下面结果：
小浪底水库浑液面沉降初步研究解读
小浪底水库浑液面沉降初步研究*李涛张俊华陈书奎王艳平马怀宝（水利部黄河泥沙重点实验室黄河水利科学研究院郑州 450003）摘要：本文统计整理了2001年~2003年小浪底桐树岭水沙因子站的实测资料，利用Roberts经验公式和Kynch公式，进行了小浪底浑水水库浑液面浑水厚度和沉降时间计算。
计算结果与实测资料对比表明，利用Roberts经验公式计算的浑水厚度比用Kynch公式计算的更接近实际。
关键词：小浪底浑水水库沉降1 引言含沙水流入库并以异重流的形式运行至坝前时，由于水库没有开闸泄流，或者即使泄流，但其泄量小于异重流流量，则继之而来的超过泄量的异重流，受大坝的阻挡形成涌波反射，速度较低时形成长波，速度更低时长波消失，异重流的动能转换为势能，浑水厚度不断加大，在坝前段即形成浑水水库[1,2]。
随时间的推移，清浑水交界面不断升高，且逐渐向上游延伸。
浑水水库是相应于水库异重流问题研究的一种特殊现象。
高含沙浑水中大部分泥沙以很慢的速度群体下沉，异重流停止后，由于浑水水库的存在，水库可在相当长的时间内保持较高含沙量排沙，该时段内的排沙即为浑水水库排沙。
若仅从排沙耗水率的角度考虑，浑水水库排沙可较异重流排沙低的多。
例如刘家峡水库异重流排沙耗水率为7.6~361m3/t[3]，官厅水库为15~200m3/t[4]，而浑水水库一般为1.5~l0 m3/t[5]。
因此，开展浑水水库排沙研究，在流域来水偏枯的情况，尤其是水资源利用异常紧张的黄河流域具有更加特别的现实意义。
对黄河小浪底水库而言，利用浑水水库的特点，更有利于优化出库水沙组合。
浑水水库内清浑水界面(以下简称浑液面)沉降速度、含沙量和粒径分布规律等，是研究计算浑水水库极为重要的几项指标。
本文拟对小浪底浑水水库浑液面沉降速度进行初步探讨。
2 小浪底浑液面变化过程分析清浑水交界面的界定问题历来就是一个引起较多争议的问题。
部分学者根据浑液面的性v=处的位置作为清浑水交界面即浑液面。
小浪底水库拦沙初期泥沙淤积规律及运行方式探讨
小浪底水库拦沙初期泥沙淤积规律及运行方式探讨本文论述了小浪底水库采用了“调控水位、异重流排沙、相机降低水位排沙、调水调沙、拦粗排细”等综合调度运行方式，减少了水库和下游河道的泥沙淤积，在初期运行中取得了较好的效果、发挥了显著效益。
标签：淤积；调水调沙；异重流；拦粗排细；小浪底水库小浪底水库位于黄河中游最后一个峡谷的出口处，是三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程，控制黄河流域面积的92.3%和近100%的含沙量，開发目标以防洪、防凌、减淤为主，兼顾供水、灌溉和发电，水库总库容126.5亿m3，其中防洪库容41亿m3、调水调沙库容10亿m3、淤积库容75.5亿m3。
为合理利用淤积库容，尽量延长淤积库容的使用年限、取得最大的减淤效益，合理的调度运用方式成为小浪底水库减淤运用的关键。
1、小浪底水库水沙条件小浪底库区为峡谷形态，原河床比降大，河床由粗沙、砾石、大孤石和基岩组成，河床阻力比较大。
淤积以后河床组成变细，阻力相应减小，在采用“蓄清排浑”运用方式时，对排沙和保持可用库容非常有利。
当上游洪峰平均流量大于500 m3/s时，小浪底水库可能发生高含沙异重流，此时将会有大量泥沙排出库外。
根据水库泥沙研究结果得知，高含沙异重流的排沙比可达到90%以上。
高含沙异重流携带很多粗颗粒泥沙，如果小浪底排沙期下泄流量小于2600m3/s，对下游河道非常不利。
为此，在研究水库淤积形态和排沙时要考虑水库的特殊条件及其对下游河道的影响。
2 、小浪底工程初期运行的泥沙问题小浪底水库为不完全年调节水库，为充分发挥水库长期运行效益，保持长期有效库容将是水库运用的关键。
在初期运行阶段，通过合理调度运行，尽量延长淤积库容使用年限，成为运行调度的重要课题。
2.1 尽量减少水库泥沙淤积，充分发挥淤积效率小浪底水库运行初期，存在较大的拦沙库容，一是要尽量减少泥沙淤积，延长淤积库容使用年限；二是要拦粗排细，提高淤积库容的使用效率，并尽可能利用下游河道的输沙能力排沙入海，三是要合理淤积，避免在库尾及支流门口形成淤积，从而影响兴利库容。
小浪底水库泥沙处理途径探索
（ 含沙量 ６０～ ０ ｇｍ ）随库区水流被带向坝前漏斗区， ０ ８０ｋ／ ， 产
生溯源和沿程冲刷 ， 经排 沙底 孔出库 ； 并 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 ， 见图 ｌ 。
定程度上降低了调水调沙效用 。因此 ， 加大库 区泥沙处理力度 ，
１４ 大型潜吸式扰沙船扰沙 、 ． 排沙分析
在调水调沙期 ， 潜吸式扰沙船（抽 沙流量 ４００ｎ ／ 、 将 ０ ｌ ｈ 扬
对减缓小浪底库 区淤积 ， 充分发挥水库效益与协调水库 、 河流关系 都是十分重要而急迫的。
１ 排沙方案研究
１１ 泥沙 淤积特 点 ．
根据实测资料 ， 距离小浪底大坝 ４ ｍ 的库区范 围内主要 ０ｋ 是细泥沙沉 积区 ， 水深 ６ ７ 距离小 浪底 大坝 １０ｋ ０～ ５ｍ； ０ ｍ的库 尾主要是粗泥沙沉积 区， 深一般 为 ８—１ ｌ两区之间是粗细 水 ５ｎ；
泥沙过渡 区 ， 水深 ｌ ６ ｌ ５— ０ｎ。
小浪底水利枢纽拦沙初期调度与运用
小浪底水利枢纽拦沙初期调度与运用小浪底水利枢纽是中国河南省的一座大型水利工程，位于河南省南阳市方城县小浪底水库上游，是黄河上游河段上的一道天然固垛，也是太行山和华夏岭之间的唯一通道。
小浪底水利枢纽的建设改变了黄河上的洪水灾害形势，保护了黄河中下游的百姓生命财产安全，同时也为周边地区的农田灌溉提供了保障。
下面就小浪底水利枢纽的拦沙初期调度与运用进行一番探讨。
小浪底水利枢纽项目建成后，一直致力于减轻黄河上游的泥沙负荷，保护下游地区。
拦沙是小浪底水利枢纽的重要功能之一，通过封堵黄河上游的泥沙，可以减少下游河道的淤积，降低水位，改善河道流量条件，防止洪水发生。
因此，在小浪底水利枢纽的拦沙初期调度和运用中，需要注意以下几个方面。
首先，要做好河流水位的监测和预测工作。
河流水位的监测可以通过设置水位观测站点来进行，每天定时采集数据，及时分析水位变化趋势，预测未来的发展趋势。
只有了解了水位的变化规律，才能做出合理的拦沙调度，确保水利工程的正常运行。
其次，要制定合理的拦沙方案。
拦沙的目的是为了减少下游的泥沙负荷，改善河道流量条件，防止洪水发生。
因此，在制定拦沙方案时，需要考虑河道的特性和泥沙的运移规律，选择合适的时机和方式进行拦沙，保证不影响下游的生态环境和农田灌溉。
再次，要合理运用小浪底水利枢纽的调水功能。
小浪底水利枢纽具有调水、发电、航运等多种功能，通过调节水位，可以改变河道流量条件，进一步减少下游的泥沙负荷。
因此，在拦沙初期的调度和运用中，要合理运用小浪底水利枢纽的调水功能，加大来水量，清洗河道，保持河流畅通，同时要注意控制水位变化的幅度，防止给下游地区带来负面影响。
最后，要加强与下游地区的沟通与协调。
小浪底水利枢纽的拦沙工作是一项长期的任务，需要与下游地区的政府和相关部门进行密切合作。
通过及时沟通和信息共享，可以更好地了解下游地区的实际需求和情况，并根据需要进行调整和改进。
只有各方共同努力，才能更好地实现小浪底水利枢纽的拦沙初期调度和运用目标。
小浪底水库泥沙淤积观测与分析
三门峡水库最大年出库沙量 ２．６ ｔ１７ ２５ 亿 （９７年）最大出库含 ，
沙量 ９ ｌｋ／ １７ ｌ ｓ ｍ （ ９ ７年 ） 三 门峡一小浪底 区间入库泥 沙主要 ， 是汛期暴雨 径流形成 的泥 沙 ， Ｏ ４ 约 ． ７亿 ｔ仅 占三 门峡年输 沙 ，
量的 Ｏ ４ 。 ．％
距坝 ６．５ ｍ处 ， 为 ２９３ｍ 底点 在距坝 ７ ．５ｋ ０１ ｋ 高程 ２ ． ， Ｏ２ ｍ处 ，
（ 浪底水利枢纽建设管理局 ， 小 河南 郑州 ４ ０ ０ ） ５０ ０
摘
要： 通过布设 １４个断 面， ７ 采用地形法对小浪底水库泥沙 淤积 形态 进行 了观测 ， 析表 明： 分 自大坝 截流 至 ２ ０ ０ ５年汛
前 ， 区淤积量 为 １ ｍ ， 向淤积呈明显的三角洲 形态 ， 向表现为平淤 ， 库 ４亿 纵 横 对异重流 的形成是有 利的 。在低水 位期 与
（） １ 干流纵向淤积情 况。截至 ２ ０ ０ ５年 汛前库 区干流 淤积
１．４ ｍ ， ２６ 亿 占库区淤积总量的 ９． ％。１９ ０３ ９９年下闸蓄水至
２０ ０５年汛前 ， 坝前 １４ ｍ处 河底 淤积 高程 抬升 ３ ． 在距 ． ５ｋ ３ ８ｍ， 坝２ ．５ｋ ７ ２ ｍ处泥沙淤 积最厚 ， ４ ． 坝前至 ５ ． ５ｋ 达 ３４ｍ， ６ ８ ｍ处泥 沙淤积均在 ３ ０ｍ以上 。 该段泥沙 淤积量 为 ９ ４ ．６亿 ｍ ， 占干流 泥沙淤积量的 ７ ．％ 。 目前 ， 向坡度 为 ０ ７ ％ 。 ４８ 纵 ． ２ ｏ与下 闸蓄水
文献标识码 ： Ａ
文章 编号 ：００ １７ （０ ７ ０ — ０ ３— ２ １０ — ３９ ２０ ） １ ０ ２ ０
１ 水库运用方式与库区水沙特性
浅谈小浪底水库泥沙问题
第 ２ ４卷 第 １期
２０ ０ ２年 １月
品
ＶＪ Ｎｌ ０４２ １ ．．０ ａ ２ｔ２ ｎ０
［ 文 ・ 沙】 水 泥
浅谈小 浪底水库泥沙 问题
焦 恩 泽 李 红 良 ，
＜． 河 水 利 科 学 研 究 院 ． 南 部 １黄 河 ４ ００ ；． 河 水 利 委 员 会 水 文 局 ． 南 酆 州 ５ ００ ２ 黄 河 ４００） ５０ ４
３ ３ 淤 积 上 延 问题 ．
一
般多沙 河流上的水 库． 某一水 位的条件 下． 淤积长 在 其 比水 平 长 度 ｋ 要 大 ． 两 者 之 比 值 儿 表 示 水 库 淤 用 来
２ ２ 库 医形 态 与排 沙 ．
小浪底库区 为峡谷 形态 ． 河床 比 降大 ， 床 由粗沙 ． 原 河 砾 石 、 孤 石 和 基 岩 组 成 ， 床 阻 力 比较 大 淤 积 以 后 河 床 组 成 大 河
摘
要 ： 浪 底 水 库 已于 ２ ０ 小 ０ ０年 １月下 闸 蓄 水 ， 人 库 水 沙 过 程 受 制 于 三 门 蛱 水 库 出 库 水 沙 过 程 ． 因 此 ． 浪 底 水 库 其 小
的 运 用 必 须 考 虑 入 库 的水 沙特 点 ， 库 泥 沙 问 题 也 应 结 台 库 区 其 他 条 件 来 研 究 。 制 订 水 库 运 用 方 案 时 应 充 分 吸取 三 门 水 蛱、 厅、 官 巴家 嘴 等 水 库 的 经验 教 训 ． 期 达 到 合 理 的 目标 。 建 议 对 富 裕 输 沙 能 力 问 题 、 重 流 排 沙 问 题 进 行 深 人 研 究 ， 以 异 多 年 调 节 泥 沙 问题 应 当慎 重 对 待 ＝
变细 ， 力相应减小 ， 河 床坡度 与嫩积坡 度之 比要大 于三门 阻 原
小浪底库区小范围管道排沙方式探讨
目前 ， 小浪底水 库坝前 ５ｋ ｍ范 围累积淤积泥沙约 １ ｍ ， 亿 平பைடு நூலகம்年 淤积量近 ０ １ ．２亿 ｍ 。从 表 １ 看 出： 可 采用 １ｍ 管径 的
排沙管道 ， 以维持坝前 ５ｋ 区域淤积 面基本达 到平衡状态 ； 足 ｍ 采用 １５ ． ｍ管径 ， 仅利 用 ３ ％ ～ ０ ０ ４ ％的排沙 能力 即可保持 坝前 淤积与排沙基 本平 衡 ， 外每 年有 ６ ％ ～７ ％ 以上 的排沙 能 另 ０ ０ 力， 可用于逐步 降低 坝前 淤积 高程 ； Ｉ ２１ 管径 的排 沙能 力 可 以 Ｔ 在 １ ２年 时间 内清空坝前泥沙 。 ～
２ 排沙方案分析
２ １ 不 同管径 清淤 量估 算及 分 析 ．
小范 围管道排沙方 案利 用小 浪底左 岸灌 溉洞 作为 过坝通
道， 灌溉洞进 口底板 高程 为 ２ ３ｍ， ２ 排沙管 道出 口高程 按 ２ ５ｍ １ 计 算。当小浪底水库蓄水位分别 为 ２０ ２ ５ｍ 时， ５ 、７ 有效 水头分
管道直径 ４～ 不设支管 道 。经计算 分析 认为 ， ５ｍ， 该管 道排沙
系统在 坝前 ５～１ ｍ 清淤 ， 以满 足调水 调 沙的 配沙强 度要 ０ｋ 可 求 。其实施 的难 点是需要研制开发便 于移动 、 性能优 良的吸泥 头， 以便产生 ５０— ０ ｇｍ 的高浓度稳定泥浆 。 ０ ８ ０ｋ ／ 上述 ２种方 式从工程规模 、 施工 、 运行技术 来看 ， 比较复 都 杂 ， 术难 度也相对 较大 。为便 于施工 和操 作运 行 ， 技 达到 清除 小浪底坝前 ５ｋ ｍ范 围 内泥 沙 的 目的， 研究 提 出了一 种小 范 围 管道排沙清 淤方案 ， 即采用较小 的管径在较 小的范 围内进行清
小浪底水库淤积浅析
以来 此河 段 冲 淤基本 平 衡 。 断 面形 态 变化 不 大 ， 该
枢 纽工 程 。 是 治 理开发 黄河 的关 键性 工程 。
小浪底水利枢 纽工程 １ ９ ９ ４年 ９月 主 体 工 程
开工 。 １ ９ ９ ７年 ｌ ０月 ２ ８日 。 实现 截 流 ， ２ ０ ０ ０年 元 月
首 台机组 并 网发 电 。 ２ ０ ｏ １年底 主体工 程 全面 完工 。 历时 １ １年 ． 完成土石方挖填 ９ ４ ７ ８万 ｍ， ， 浇筑 混
【 收 稿 日期 】２ ０ １ ６ － ． － ０ ８ — ３ ０
［ 作者简介】 闰智云（ １ ９ ６ ６ 一 ） 。 女， 工程师， 从事 水库 资料整编工作。
—
ｌ ５一
吉林 水利
小浪 底水 库淤 积浅析
闰智 云等
２ ０ １ ６年 １ １月
表 ２ 小 浪 底 水 库 历 年 干 、支 流 冲 淤 量 统 计／ 亿ｍ ，
第 １ １ 期 （ 总第 ４ １ ４期 ห้องสมุดไป่ตู้
［ 文章 编 号 】 １ ０ ０ ９ — ２ ８ ４ ６（ ２ ０ １ ６ ）１ １ － ０ ０ １ ５ — ０ ２
吉 林
水
利
２ ０ １ ６年 １ １月
小浪底水库淤积浅析
闫智 云 ．张红 霞
（ 黄 委会 河 南水 文水 资 源局 ，河 南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ４ ）
【 中图分 类号 ］Ｔ ｖ ６ ９ ７ ． ２
【 文献标识码 ］Ｂ
个 雨 量站 ． １ ７ ４个 淤 积 断面及 坝下 河段 ７个 淤 积 断
小浪底水库支流河口淤积特性分析-论文
《 河南水利 与南水北调》 ２ ｏ １ ４年
第１ ４期
淇河新村水文站设计洪水复核
口王利敏 ’ 口万 贵 生 口 赵 莉 祺 ２
（ １ 安 阳水 文 水 资 源勘 测 局
２ 林 州市 水务 局 ）
摘
要： 水文设计成 果为 防汛抗旱 、 水资源管理 、 水资源保护、 水利工程规划建设提供 重要 的基 础数据 ， 通过历史暴雨 、 洪水资料 ， 对
（ 责任 编 辑 ： 左英勇）
体 主要 发生在支流大峪河 、 畛水 、 石井河 、 东洋河 、 西 阳河 、 浼西 淤积三角洲在 畛水 支流河 口附近 ，畛水河 口泥沙快速堆积 ， 与
河、 毫清河上 。当支流 沟 口淤积厚度 ＜３ ０ｍ或淤积长度 ＜２ ｋ ｍ ２ ０ ０ ８年相 比，沟 口最大淤积厚度达 １ ５ ｍ左右 。从淤积剖面 图 时一般不会 产生支流倒锥体。当淤积厚度在 ３ ０～５ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ， 或者淤 看 ， 仍然没有出现明显拦 门沙坎。 小浪底库 区淤积三角洲下游推 积长度在 ２ ～５ ｋ ｍ时可产 生倒锥 体趋势 ， 但 有时还会 消失 ， 会 进较快 ， 淤积三角洲上游在 自然河道条件下 ， 推 沙的影响是支流 出现产 生 、 消失 、 再产 生 、 再 消失 的情 况 ， 且 是不稳 定倒 锥体 ， 河 口拦 门沙坎产生 、 消失更替变化的主因。
中图分类号 ： Ｔ Ｖ ２ １ １ ． １ ＋ ４
文献标识码 ： Ａ
文章编号： １ ６ ７ ３ — ８ ８ ５ ３ （ ２ Ｏ １ ４ ） １ ４ — ０ ０ ０ ４ — ０ ２
１ 支流基本情况
沟 口淤积面 以下无效库容 很小 。大支流 上的支 流有 出现 二级
小 浪底库 区有大小支流共 ２ ８条。 左岸 １ ８ 条， 右岸 １ ０条 。 其 倒锥 体的现象 。 经统计 ， ２ ０ ０ ８年 ４月 ， 畛水河 １ ２ １ 支流拦 门沙倒 比
小浪底水库泥沙处理途径探索
小浪底水库泥沙处理途径探索
耿明全;张春满;张效常
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2007(029)009
【摘要】根据黄河下游放淤固堤高浓度泥浆管道输送的实践与科技攻关所得的研究成果,提出利用潜吸式扰沙船在坝前2～40 km范围内,分调水调沙时期和发电供水期2个时段进行扰沙、抽沙,依据虹吸与水库拉沙原理将淤积在库底的细颗粒泥沙排出库外.分析表明,该方案较为经济且具有可操作性,通过水库调度与清淤措施的协调配合,可以实现延长小浪底水库寿命和输沙入海的目标.
【总页数】3页(P23-24,27)
【作者】耿明全;张春满;张效常
【作者单位】河南黄河河务局,河南,郑州,450003;黄河水利职业技术学院,河南,开封,475001;原阳黄河河务局,河南,原阳,450024
【正文语种】中文
【中图分类】P333
【相关文献】
1.小浪底水库泥沙管道高效输送的合理参数分析 [J], 曾杉;秦毅;李时
2.小浪底水库泥沙淤积特性及减淤运用方式探讨 [J], 李立刚;陈洪伟;李占省;李锐
3.小浪底及西霞院水库泥沙信息管理系统的开发 [J], 常婧华;董泽亮;李一丁
4.小浪底水库泥沙淤积问题初步探索 [J], 殷保合
5.小浪底水库泥沙管道输送的阻力损失分析 [J], 李时;秦毅;李国栋;李珊珊;刘强;曾杉
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小浪底排沙原理
小浪底排沙原理介绍小浪底排沙原理是指通过合理排列沉积物中的砂石，采用特定的排沙工艺，使得水流能够顺利通过，减少泥沙淤积，保持水道畅通。
该原理在水利工程中得到广泛应用，可以有效地减少河道淤积，保护水利设施，维护水道通行能力。
原理小浪底排沙原理的核心是通过改变水流的流速和流向，利用水力作用将沉积在水底的砂石排除。
具体原理如下： 1. 流速调节：通过改变水流的速度，使水流在流过沉积物时能够夹带起沉积物，从而实现排沙的效果。
通常采用的方法有调整闸门的开度、改变水流路径等措施，以达到合适的流速。
2. 流向调节：通过调整水流的流向，改变水流的力学特性，使得沉积物被夹带起来并随水流沿特定路径排出。
常见的方法包括引导堰、导流墙等措施，可以将水流引导到需要排沙的区域。
3. 局部回水：在沉积物较严重的地方设置局部回水装置，通过回水带走沉积物，减少淤积的程度。
常用的局部回水装置有回水槽、回水管等，具体设置位置和形式要根据实际情况来确定。
小浪底排沙工艺小浪底排沙工艺是应用小浪底排沙原理进行排沙的具体实施方案。
根据实际情况的差异，可以采取不同的工艺来实现排沙效果。
工艺1：闸门调节法该工艺通过改变闸门的开度来调节水流速度和流向，从而达到排沙的目的。
具体步骤如下： 1. 根据河道的特性和泥沙情况，确定需要进行排沙的区域，并设置相应的闸门。
2. 根据实际情况，逐渐调整闸门的开度，观察水流的流速和流向的变化。
3. 根据观测结果，逐步调整闸门的开度，使水流达到合适的流速和流向，实现排沙效果。
4. 定期对闸门进行维护和清理，以保证其正常运行。
工艺2：引导堰导流法该工艺通过设置引导堰和导流墙，将水流引导到特定区域进行排沙。
具体步骤如下：1. 根据河道的特性和泥沙情况，确定需要进行排沙的区域，并设计合适的引导堰和导流墙。
2. 设置引导堰，将水流引导到特定区域，形成局部回水。
3. 在局部回水的同时，设置导流墙，调整水流的流向和流速，将沉积物随水流带走。
小浪底水利枢纽防泥沙淤堵试验研究
小浪底水利枢纽防泥沙淤堵试验研究王二平;张欣;孙东坡;郭选英【摘要】The success or failure of preventing sediment siltation in the Xiaolangdi reservoir is related to the safe operation of the pro-ject. In the later process, it is quite urgent to determine the allowed silt elevation values before the intake tower and furthermore devel-op the sediment discharge programs to prevent the silt clogging before the tower. In this paper, through normal muddy-water mobile-bed model test, firstly the allowed silt elevation of 187 m is reviewed, and then on the basis of the experimental conclusion, the flood process of the typical year is generalized into 5 kinds of working conditions to conduct an operation dispatch scheme test of the discharge hole. Furthermore, the relationships between the sediment flushing efficiency of each hole and many factors of the hole combination use ways, the gate turn-on time, the terrain near the hole, the vent size of the flow and etc. , are obtained, and then, a recommended op-eration dispatch scheme of the discharge hole is proposed:when the storage outflow is less than the discharge flow of power tunnel, the latter starts preferentially;otherwise, the excess part is discharged in the order of desilting tunnel, flow tunnel, orifice hole, moreover, the desilting tunnel is opened in the order of 3#, 2# and 1#. At last, the test verifies its legitimacy.%小浪底水利枢纽泥沙的防治关系到工程的安全运行.在枢纽后期运用过程中,确定进水塔前允许淤沙高程值,并制定防止塔前泥沙淤堵的泄流排沙方案是非常紧迫的事情.利用正态浑水动床模型试验对允许淤沙高程187 m进行复核.在此试验成果的基础上,将典型年洪水过程概化为5种工况进行泄流孔洞运行调度方案试验,发现各孔洞排沙效率与孔洞组合运用方式、闸门开启时间、孔洞附近地形、泄流量大小等诸多因素相关联.提出了泄流孔洞运行调度推荐方案:当出库流量小于发电洞泄量时,优先启用发电洞泄流;当出库流量超过发电洞泄量时,超出部分按照通过排沙洞、明流洞、孔板洞的顺序泄流,同时排沙洞以3号、2号、1号的开启顺序拉沙效果为佳.【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2015(036)006【总页数】5页(P6-9,46)【关键词】小浪底;泥沙淤堵;模型试验;排沙效率;泄流;排沙【作者】王二平;张欣;孙东坡;郭选英【作者单位】华北水利水电大学水利学院,河南郑州450045;华北水利水电大学水利学院,河南郑州450045;华北水利水电大学水利学院,河南郑州450045;华北水利水电大学水利学院,河南郑州450045【正文语种】中文【中图分类】TV731小浪底水利枢纽是黄河干流上的大型综合性水利工程,也是治理黄河的关键控制性骨干工程,控制流域面积69.4万km2,占黄河流域面积的92.3%[1],在黄河综合治理开发中具有重要的战略地位.为了满足泄洪、发电、排沙、排漂等任务的需要,小浪底水利枢纽共设置了3条孔板消能泄洪洞、3条排沙洞、6条发电洞、3条明流洞及1条灌溉洞.其中孔板洞与排沙洞进口底高程皆为175 m;发电引水口底高程为190 m(5号、6号发电洞)与195 m(1—4号发电洞)；3条明流洞进口底高程分别为195、209、225 m.3条排沙洞共18个进水口,分别位于6条发电洞进水口的下方,其他泄流洞在平面上呈相间布置,从而形成底部泄洪排沙、中间引水发电和上部泄洪排漂的格局[2].黄河来水含沙量高、来沙量大.自1999年小浪底水利枢纽投入运用至2013年10月,库区共淤积泥沙30.41亿m3,三角洲顶点高程达215.09 m,距坝里程11.4 km,坝前淤沙高程由132.0 m抬高至184.6 m,淤积抬升了52.6 m,已经高于最低进水口底板高程9.6 m.由于泥沙淤积影响,有可能导致枢纽进水口淤堵、闸门启闭困难.当进水塔群泄水孔洞前泥沙淤积高程超过允许淤沙高程时,打开泄水孔洞,孔洞会出现不出流或短时间不出流现象.因此,开展小浪底水利枢纽进水塔群前允许淤沙高程与防淤堵试验研究不仅非常必要,而且非常紧迫.笔者通过建立小浪底水库坝区实体模型,开展底孔前允许淤沙高程浑水动床模型试验,确定允许淤沙高程.然后，在允许淤沙高程试验结论的基础上开展底孔防淤堵试验.通过防淤堵试验对进水塔群前水流结构、含沙量分布以及各泄水孔洞分流、分沙情况进行研究,提出进水塔群前防淤堵泄流方案，并验证其合理性.本试验研究河段在坝区4 km范围内,上起大峪河口,下至小浪底大坝.根据试验要求及场地条件选定模型水平比尺λL和垂直比尺λH均为100.模型设计遵循水流重力相似[3]、阻力相似、泥沙悬移相似、河床变形相似[4]、泥沙起动相似等相似率.经验证,试验确定的含沙量比尺λS和河床变形时间比尺λtz分别为2.0和13.7.依据黄河水利科学研究院、南京水利科学研究院[5]和中国水利水电科学研究院[6]关于小浪底动床模型试验的经验,选取树脂离子颗粒作为模型沙.模型布置及典型实测大断面如图1所示.试验开始后约5~6 d,底孔前淤积面淤升至187 m.静置7 d后,开展允许淤沙高程187 m短历时拉沙试验和持续拉沙试验,并将2种拉沙方案试验后的河道纵剖面地形与初始地形进行比较.为了使泄水孔洞前淤积面尽快抬升,流量选择满足6台机组满发的流量1 800 m3/s,而相应的含沙量控制条件则根据1987年以来入库实测汛期7—9月1 500~2 000 m3/s的平均含沙量选取,为75 kg/m3.坝前水位选取210 m,河床地形采用2014年汛前地形.泄水孔洞调度方案为:关闭泄水孔洞,按水沙控制条件施放一定时间,当底孔前淤积面淤升至187 m时,开启排沙洞,检查底孔是否淤堵和通水的情况.为了分析各个排沙洞泄流拉沙后进水塔前河床变形的分布特征,将2种拉沙试验方案的实测地形数据套绘成如图2所示的河床纵剖面高程变化图.从图2中可以看出,2种方案下进水塔上游都有冲刷漏斗,淤积面高程一般都在177.0~178.5 m.区别之处在于:短历时拉沙试验后,进水塔群前210 m范围内为冲刷状态,局部冲刷可达10 m;持续拉沙试验后,塔群前250 m的范围内为冲刷状态,局部冲刷可达10 m.从图2中还可以看出,与短历时拉沙试验相比,持续拉沙试验冲刷范围增大很多,进水塔群前淤积的泥沙基本被冲刷干净.此外,试验表明:3号排沙洞受附近地形回流淤积影响,排沙洞前淤积相对比较严重;当打开排沙洞排沙时,应先从3号排沙洞开始排沙,然后依次是2号和1号排沙洞,这样的开启顺序对塔群前冲刷漏斗的形成较为有利.由试验结果可知,允许淤沙高程为187 m的短历时拉沙试验与持续拉沙试验过程中,进水塔前淤沙高程达到187 m后开启排沙洞集中泄流拉沙是起作用的,排沙洞没有淤堵.根据金属结构设备安全运行条件,当泄水孔洞前淤沙高程超过187 m时闸门启闭将受影响.因此,小浪底水利枢纽泄水建筑物底孔前允许淤沙高程采用187 m.由允许淤沙高程试验结论可知:当塔前淤积面高于187 m时,虽不会淤堵泄水孔洞,但会影响闸门启闭.因此,该试验以高程为187 m的淤积面作为初始地形.从偏于进水塔群前防淤堵不利的角度考虑,实体模型试验选取平水偏丰沙的2003年7—9月的实测入库水沙过程作为入库典型水沙条件.为了便于分析试验成果,将试验过程中设计的孔洞运用情况分为5种具有不同特点的工况,见表1.由于工况4与工况5属于典型设计工况，在此仅以其为例进行成果分析.3.2.1 坝区河道流态试验过程中,运用VDMS表面流场实时测量系统对整个试验段进行表面流速测量,在工况5的情况下,测得坝区流场流态如图3所示.由图3可以看出:在工况5试验条件下，库区最大流速为1.634~1.960 m/s,模型进口主流区流速为1.307~1.634 m/s,行进至坝前时流速最小,一般为0.001~0.328m/s.初始进库水流靠河道右岸行进,由于右侧山体的顶托作用,水流逐渐被挑向左岸,在16断面处主流完全偏左,后又逐渐向河道中部趋近坝前,整个模型区主流呈“S”型弯曲行进.由于大坝和进水塔的阻挡作用,在塔前左、右两侧形成了2个逆时针向的回流区,进水塔南侧附近相对北侧回流区范围要大,回流区的流速范围为0.001~0.328 m/s.利用ADV多普勒流速仪测得工况4下排沙洞前水流纵向流速,结果如图4所示.由图4可知:2号排沙洞前水流流速偏小,其原因为,塔群前两侧的逆时针回流区反方向挤压出洞水流,使流向进水塔中部的水流能量部分削减;由于塔前右侧1号排沙洞附近回流区范围大,相对3号排沙洞而言,1号排沙洞进口流速较大.3.2.2 进水塔群前含沙量分布试验过程中3个排沙洞进口含沙量随时间的变化情况如图5所示.试验过程中不同时间段排沙洞孔口前含沙量随来流的变化呈现出上下起伏的波动,说明塔前含沙量的分布与上游来流的大小有关.由图5可知,由于整个试验过程中坝前主流稳定在河道中部行进,加之塔前两侧存在回流区,上游携带下来的泥沙受回流挤压影响,集中分布在进水塔中部.因此,试验过程中通过2号排沙洞的水流含沙量最大.同时,由水下摄像系统监测结果可知：在1号与3号排沙洞附近存在小范围的漩涡,改变了孔口附近局部的水流流态,使床面遭遇小幅度扰动,带起了部分粒径较小的泥沙通过开启的排沙洞下泄；在3号排沙洞附近还出现了小幅度的边滩滑动现象,加大了3号排沙洞的出口含沙量.3.2.3 坝区冲淤分布对比试验前的淤积地形,试验后模拟区总淤积量为1 214万m3,约0.13亿t.试验前淤积地形纵坡与试验后的情况对比如图6所示,整个试验段沿程呈现出不均匀的淤积状态,其平均淤积厚度约2.92 m.通过测量试验前、后塔前地形,将塔群前6 m处横断面地形高程数据套绘在同一张图上,如图7所示.由图7可以看出,经过一段时间的放水试验后,进水塔群前形成了大小不等、形状不规则的冲刷漏斗,冲刷坑深度为5~10 m,最大冲刷深度位于1号排沙洞前,达10 m.但是2号排沙洞附近地形的冲刷效果不是很理想,分析原因为进水塔群前左、右两侧存在的逆时针向回流区挤压进洞水流,削减了一部分水流能量而导致其进口流速减小,一部分粗颗粒泥沙在自身重力作用下落淤,覆盖了排沙洞底坎附近漩涡扰动所形成的小冲刷坑.在整个试验过程中，塔前床面淤沙高程虽然没有恢复至175 m,但泥沙不会淤堵闸门,泄水建筑物能够保持泄流通畅.在后续试验过程中，可以在保持6个发电洞均匀分流的条件下适量加大2号排沙洞的开启度,削减两侧回流区的影响,使3个排沙洞进口水流流速均衡、冲刷地形分布规则.较大的水流流速以及回流区的存在能够使更多的床沙被带动并随水流下泄,为确保进水塔群前“门前清”提供了有利的条件.1)通过拉沙试验,对比河道不同过流断面流速分布可知：进水塔群前进口主流区处流速较大;由于大坝和进水塔的阻挡作用,在塔前左、右两侧形成了2个回流区,使落淤泥沙能够被带起,这为顺利排沙提供了有利的条件.2)推荐采用的泄水孔洞调度方案为:出库流量小于发电洞泄量时,优先启用发电洞泄流;当出库流量超过发电洞泄量时,超出部分尽量通过排沙洞、明流洞、孔板洞的顺序泄流,减少库区淤积.3)泄流拉沙过程中,各孔洞排沙效率与孔洞组合运用方式紧密相关,同时还与闸门开启度、闸门开启时间长短、孔洞位置、孔洞附近地形、泄流量大小有一定关系.开启不同排沙洞泄流拉沙时,拉沙效果比较好的排沙洞开启顺序是:3号排沙洞先短历时排沙,然后依次开启2号、1号排沙洞顺序排沙.4)进水塔群前形成了大小不等、形状不规则的冲刷漏斗,冲刷坑深度为5~10 m,最大冲刷深度位于1号排沙洞前,达10 m.在进水塔前淤积面达到重要控制高程(187 m)时,本文提出的闸门调度方案能够使孔洞泄水通畅,确保塔前“门前清”,不会出现闸门启闭困难等现象.5)在整个试验过程中,通过2号排沙洞的水流含沙量最大,拉沙效果最为显著,为充分利用这一特点,试验过程中可适量加大2号排沙洞的泄流量.【相关文献】[1]张丽,达朝媛.黄河中游水沙变化特性分析[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2014,35(4):7-12.[2]林秀山.黄河小浪底水利枢纽文集[M].郑州:黄河水利出版社,2001:1-6.[3]张俊华,王严平,尚爱亲,等.挟沙水流指数流速分布规律[J].泥沙研究,1998(4):73-78.[4]钱宁,张仁,周德志.河床演变学[M].北京:科学出版社,1989.[5]窦国仁,王国兵,王向明,等.黄河小浪底工程泥沙问题的研究[J].水利水运科学研究,1995(3):197-209.[6]曾庆华,周文浩,陈建国,等.黄河小浪底枢纽泥沙问题的试验研究[J].水利学报,1995，26(8):53-59.。
小浪底水库泥沙淤积
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
观测及处理途径探索
三 、 水 库 泥 沙 处 理 途 径 探 索
• 研究思路
• 加大排沙力度,较好的途径是提高水库异重流 排沙效率和扩大淤积面溯源冲刷范围;措施是 进行水库淤积面泥沙扰动,增大水库浑浊层厚 度、泥沙含量以及加大坝前淤积河床纵比降。 • 考虑到富含细颗粒的高含沙水流可进行高效、 远距离的管道输送且大坝上、下游存在水位差 这一有利条件,需开发水深为60 m左右的库区 挖沙及扰沙设备,在水库调水调沙及发电供水 期间,挖、扰坝前40 km左右(常年回水区)落淤 区内的细泥沙,利用非牛顿体两相流低能耗输 送、虹吸及调水调沙异重流等自然力量,辅以 少量机械措施,使挖、扰的细泥沙排泄出库。
小浪底水库泥沙淤积的 观测及处理途径探索
小浪底水库泥沙淤积的 观测及处理途径探索
• 浑水泥沙颗粗径分布
• 虽然含沙量随深度增加而变大, 但泥沙粒径却没 有明显的变化。8月19日及9月7日出现浑水水库 时,中值粒径为0.004-0.005mm,平均粒径为 0.005-0.006mm之间,9月28日及10月26日中值粒 径为0.004-0.005mm之间,平均粒径为0.006mm这 表明在异重流运行到坝前, 不论是浑水层上升还 是下沉阶段, 泥沙粒径组成基本相同, 均属于细 粉砂类泥沙。如将浑水水库中的泥沙及时下泄, 这部分细颗粒泥沙完全可以挟沙入海, 且不会对 下游河床造成淤积。 小浪底水库泥沙淤积的