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，黄河下游适宜的中水河 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中水河槽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中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，而且黄河下游中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维持下游河道中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左右平滩流量的中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中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1 000〜2 5 00 m3/s的洪水，三黑小来水皐和来沙量歯汛期总来水量和来沙量比重小，分别^9.12% 和11.97%；对下游较为有利的2 500 m3/s以上流量级,三黑小来水量和来沙量分别占 汛期的77.18%和74.62%； 3 500 m3/s以上流量级,三黑小来水量和来沙量则分别占 汛期的57.9%和51.0% ,占-汛期的一半以上。

2) 下游最小平滩流量4 000 m3/s左右对应年份的洪水统计情况见表2,可以看出， 对应年份下游发生73场洪水,三黑小来水童、来沙量分别占对应年份汛期总来水量和来沙 量的71.3%和65.6%从洪水分流量级情况来看，1 000〜2 500 m3/s的洪水，三黑 小来水量和来沙量分别人汛期的31.9%和46.3%； 2 500 m3/s以上流量级，三黑小来水量和来沙量分别占-汛期的32.7%和33.9%，其中3 500 m3/s以上流量级，三黑小来 水量和来沙量分别占汛期的16.1%/、19.0%； 3 500 m3/s以上流量级来水来沙量占2 500 m3/s以上流量级的一半以上（3）下游最小平滩流量4 000 m3/s以下对应年份的洪水统计情况见表3,可以看出， 对丿V年份下游发生53场洪水，三黑小来水彊、来沙量分别占对丿$年份汛期总来水量和来沙 量的45.4%和78.4%从分流量级情况来看，1 000〜2 500 m3/s的洪水，三黑小来 水量和来沙星分别占汛期的31.8%和46.8%； 2 500 m3/s以上流星级，三黑小来水量和来沙量分别占汛期的13.6%和31.9%,其中3 500 m3/s以上流量级洪水没有出现。

表1下游最小平滩流星5 000 m3/s以上对应汛期洪水特征值统计（I960〜2006年）场次（天）澹水11均・大廉水r^AiR(处水水■4亿曲痕食AM（亿浪M占尽劇水Vfif分比（強＞歩it分比（性）廉水冲就圧水冲氏越■ 4亿“1000-2000128531661541111y.yy4. 194.571 2411.00/22WIB、BO1 600.241 OIM/44J/O44 JIl 216. 3>lb X>-9.MMMX) • 1500Q104S6003274皿10 M10 89M孙-0.40・3・035003Ml化7y^u27710.20q 76• 20 v4000 H f152b77330464SIGZ229.27卄 CK365^CN<02?33033)0Bll06.0b86. SOS6.60•24.98•10.7表2下游最小平滩流量4 000 m3/s左右对应汛期洪水特征值统计（1 960〜2006年）演水Xttst窝水平均讹債滇水水it （亿J）懺m占爪尉水ji抄■占淤水冲囊傲 供水冲淤牧(A)(亿j仃分A（）（亿1S’)1000-2000341712997158224315.72IS.2417.445.3622.02000.290021I3S462622W2tA25.9S16. M28.8312.1245.62300 *XXX>10i)4jm2MJU.MIf.M14.UJU.MI.MMXW-3S003324SM3I9u3.475.S23.85・0.36•4J33C0-4O003)8622712511.367.81!2.612. 134000 以 t2II63394M3442. 172.73Ck3E砒Ki.735U633925?l104771.3565. M79.1719.01IS.2表3下游最小平滩流量4 000m3/s以下对M汛期洪水特征值统i+（1960〜2006年）MA*AW大(X)*<■*/•)■(・‘/“(亿・‘>(亿J白分比（•）百分比（骨》■（亿1》1000 -2000251492862IJ7417715.9412.3623.298.2146 41XMM) .1500101403S5I2343771“・g19. M33.4^4.4$n i4250O-MWO860S2II273414217.1710.0625 0910.2372 . M3000.350011853203185504.653.52CK36BfC6*.91■ ViS)367552020166)953. W45.4071.M26・3T41. IS（4）对比分析表1〜3 ,可以得出:第一，从洪水平均流暈来看，进入下游河道的洪水平均流量越大，对应下游平滩流量越 大。

第二，大流量2 500 m3/s,尤其3 500 m3/s以上流童级的水量和携带沙星所占一汛期 三黑小总来水量和总来沙量比重越大，对应平滩流量就越大第三，从下游不同年份对应平滩流量大小来看，当下游最小平滩流量达到5 000 m3/ s以上的时候，此时汛期洪水大流量带大沙相应比重大，3 500 m3/s以上流童级携带水 沙量分别歯整个汛期的一半以上；当下游最小平滩流量4 000 m3/s以下的时候，此时汛 期未出现3 500 m3/s以上流量级的洪水当下游最小平滩流星在4 000 m3/s左右的时 候，汛期3 500 m3/s以上流量级的洪水占-一定比重，且携带沙量较大因此，维持下游 河道4 000 m3/s左右的平滩流量，对于小浪底水库运用而言，汛期调节岀库的水沙条件 为3 500 m3/s以上流量级的洪水须具有一定比重3结语研究表明，槊•造一定过流能力的中水河槽需要尽可能大的流量，而维持一定过流星能力 的中水河槽则需要持续一定历时的大流量过程为了维持下游河道的健康生命，槊造和维持 下游河道中水河槽必须相辅相成，缺一不可因此，小浪底水库对出库水沙的调控对维持下 游河道中水河槽必将发挥重大的作用。

综合来看，在正常的来水来沙条件下，维持黄河下游4000 m引s左右平滩流量关键在 于:第一，通过小浪底水库调节使进入下游的汛期水量达到1 50亿m3及以上。