黄河第三次调水调沙试验下游扰沙过程及效果分析

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2010年汛期黄河成功实施三次调水调沙

2010年汛期黄河成功实施三次调水调沙

2 1 汛 期 黄 河 成 功 实 施 三 次 调 水 调 沙 00年
还成 功 进行 了黄 河 三角洲 生 态 21 0 0年 6~8月 , 河 水 利 委 员 会 积 极 应 步 改善 。同时 , 黄 对 、 学调 度 , 功实 施 了三 次黄 河调 水调 沙 , 科 成 成 调水 暨刁 口河 流 路恢 复 过水试 验 , 进一 步 丰 富了 湿地 生 态系 统 的生物 多样 性 。 效显著。 进 入汛 期后 , 黄河 中游泾 渭 洛河 、 山陕 区间 、 21 0 0年 汛前 , 国 家 防总 批 准 , 满足 沿 黄 经 在 省( ) 、 区 工 农业 用 水 需 求 的情 况 下 , 黄河 水 利 委 伊 洛河 流域 先后 发生 7次强度 不 同 的降雨 过 程 , 员会 自 6月 1 9~7月 8 日, 合 调 度 万 家寨 、 联 三 黄 河 中游 干支 流 出现 了多场 洪水 过程 。 7月 2 4~8月 3日, 浪 底 水 库 以上 泾 渭 洛 小 门峡 和小 浪底 水 库 , 实施 了基于 黄河 中游 干 流水 库群 三库 水 沙 联 合 调 度 的第 一 次 调 水 调 沙 。本 河 和小 浪底 水 库 以下伊 洛河 流域 同时暴 发洪 水 , 次调 水 调 沙 , 浪 底 水 库排 沙 0 5 7 小 . 2 0亿 t黄 河 由于 两个洪 水来 源 区 的洪水 含沙 量 有较 大差 异 , , 小 伊 下游 河道 主河 槽 冲刷 0 2 4 亿 t最 小过 流 能力 且 干 流 上有 三 门峡 、 浪 底水 库 , 洛河 上 有 陆 .5 1 、 故 客 清水 ” “ 和 浑 由 20 0 9年 的 3 8 m / 进一 步增 大 到 4 0 m / ; 浑 、 县水 库 , 观上 具 备 了进 行 “ 80 s 0 0 s 掺 支 再次 成功 地在 小 浪 底 库 区塑 造 异 重 流 并 实 现 排 水 ” 混 的条件 。 在统 筹 考 虑 干 、 流 防洪 减 灾 沙 出库 , 7月 4 日 1 9时 , 浪 底 水 库 出库 实 测 最 和水 库 、 道减 淤 的前 提 下 , 河 水 利 委员 会 通 小 河 黄 小 陆浑 及 故 县 水 库进 行 时 间 大含 沙 量 0 2 8 tm , 沙 比达 到 10 , 现 过 对 三 门峡 、 浪 底 、 . 8 0/ 排 5% 实 空 实施 了基 于 黄 河 中游 水 库 了“ +l 2 的减 淤 目标 , 区淤 积 形态 得 到 进 差 、 间差 组合 调 度 , 1 > ” 库

黄河下游水沙优化调度及河流系统泥沙灾害

黄河下游水沙优化调度及河流系统泥沙灾害

黄河下游水沙调度优化必要性
提高供水保障能力
通过优化水沙调度,可以更好地满足沿岸城市的用水需求,提高 供水保障能力。
减少泥沙淤积与灾害风险
优化水沙调度有助于减少河床淤积,降低洪水灾害风险,保障人民 生命财产安全。
促进河流生态可持续发展
通过精细化调度,可以更好地保护和维护河流生态系统,促进可持 续发展。
河流系统泥沙灾害的影响与危害
01
02
03
对自然环境的影响
破坏生态环境,改变河流 的水文情势,加剧河床侵 蚀,影响水生生物的生存 ,伤亡、财产损失 、基础设施受损等,严重 影响当地经济发展和社会 稳定。
对水资源的影响
影响水资源的可持续利用 ,降低水质,影响供水安 全等。
进一步拓展研究范围。
在研究过程中,未能充分考 虑河流系统的生态保护和可 持续发展,未来应加强这方
面的研究。
对于黄河下游水沙调度优化 方案的实施效果评估,还需 要进一步的数据支持和模型 模拟。
研究结论对实际应用的指导意义
研究结论可以为黄河下游水沙调度提供科学的 依据和指导,有助于提高治理效果。
研究结论可以为其他类似河流的治理提供参考 和借鉴,推动河流治理的科技进步。
水沙优化调度方案实施步骤
数据收集
收集黄河下游历年的水文、泥沙、气 象等数据,以及河流系统的地形地貌 、水文地质等资料。
模型建立
根据收集的数据和资料,建立水沙运 动数值模拟模型,以及水沙调控模型 。
方案制定
根据模型模拟结果,制定出初步的水 沙优化调度方案。
实施计划
根据制定的方案,制定出具体的实施 计划,包括实施时间、地点、方式等 。
水沙优化调度方案实施效果评估
效果评估方法

黄河小浪底调水调沙

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:

小浪底水利枢纽工程

小浪底水利枢纽工程

07 社会经济
09 地位作用
目录
08 布设情况 010 图册
小浪底水利枢纽位于三门峡水利枢纽 下游130公里、河南省洛阳市以北40 公里的黄河干流上,控制流域面积 69.4万平方公里,占黄河流域面积的 92.3%。坝址所在地南岸为洛阳市孟 津区小浪底村,北岸为济源市蓼坞村, 是黄河中游最后一段峡谷的出口。
工程任务
减淤 发电
防洪防凌 供水灌溉
减淤
小浪底水利枢纽采用“人工扰沙”方式,即借助河水已有的势能,辅以人工扰动河床土质,促进 河床泥沙启动,实现河床下切、输沙入海。简单地说,就是通过搅动让河底淤沙上浮,使其与自 然水流一起下泄,从而达到清淤输沙的目的。第三次调水调沙试验共设3个扰沙点,分别位于小 浪底库尾、河南范县李桥河段、山东梁山县小路口河段。以上方法,可使黄河下游河床20年内不 淤积抬高。非汛期下泄清水挟沙入海以及人造峰冲淤,对下游河床有进一步减淤作用。
引水发电系统也布置在枢纽左岸。包括6条发电引水洞、地下厂房、主变室、闸门室和3条尾水隧 洞。厂房内安装6台30万千瓦混流式水轮发电机组,总装机容量180万千瓦,多年平均年发电量 45.99亿千瓦.时/58.51亿千瓦.时(前10年/后10年)。
小浪底水利枢纽主体工程建设采用国际招标,以意大利英波吉罗公司为责任方的黄河承包商中大 坝标,以德国旭普林公司为责任方的中德意联营体中进水口泄洪洞和溢洪道群标,以法国杜美兹 公司为责任方的小浪底联营体中发电系统标。1994年7月16日合同签字仪式在北京举行。
工程建设
工程建设
小浪底水利枢纽工程1991年9月12日开始进行前期准备工程施工,1994年9月1日主体工程正式开 工,1997年10月28日截流,2000年初第一台机组投产发电,2001年底主体工程全部完工。取得 了工期提前,投资节约,质量优量的好成绩。工程建设可以划分为准备工程施工、国际招标、主 体工程施工、尾工四个阶段。 准备工程施工 小浪底工程前期准备工程包括外线公路工程、内线公路工程、黄河公路桥工程、留庄铁路转运站、 施工供电工程、施工供水工程、通讯工程、砂石骨料试开采、临时房屋工程、导流洞施工支洞工 程、施工区移民安置工程。 枢纽施工采用分期导流,一期导流围右岸施工,原河床过流;二期上、下游围堰挡水,主河槽施 工,同时进行左岸导流洞和其他建筑物施工。

黄河下游河道汛期输沙水量及输沙效率分析研究

黄河下游河道汛期输沙水量及输沙效率分析研究

W : 一 旦
p s
( 3 )
游 河道 的输 沙规律 及其 影 响因素 。
1 黄 河 下 游 输 沙 水 量 和 输 沙 效 率 的计 算
1 . 1 计 算公 式 1 . 1 . 1 输沙 效率 的计 算公 式
式中: 为输沙水量 , n l ; W 为净 水 量 , m ; Ws
Vo 1 . 2 9 No . 1 J a n . 2 0 1 7
黄 河 下游 河道 汛 期 输 沙水 量 及 输 沙 效 率 分 析 研 究
赵 海 滨 , 一 , 杨春景 1 , 2 , 王 俊 1 , 2
( 1 . 黄河水利 职业技术 学院 , 河南 开封 4 7 5 0 0 4 ; 2 . / J 、 流域水利河南省高校工程技术研 究 中心 , 河南 开封 4 7 5 0 0 4 )
1 . 1 . 2 输 沙水 量的 计算公 式
笔者利 用 黄河下 游小 浪底 、花 园 口等 水文 站 的
输 沙水 量 的计 算公 式如 式 ( 2 ) 所示 。
= 卵 W ( 2 )
水 沙 资料 ,计算 出各水 文站 不 同运行 时期 的输 沙水
量及其 占对 应 时期径 流量 的 比例 ,分 析探究 黄 河下
i= 1
效率计 算分析 的复杂性 。根 据相关 资料 , 运用 式 ( 1 ) 一
式( 3 ) 可 以得 出黄河 下游 河道 花 园 E l 、 高村 、 艾 山、 利
( 1 )
津 等水文 站各个 时 期 的输 沙水 量及 输 沙水量 占径 流
量 比例 / , 如表 1 和 表 2所 示 。
槽 的复杂 状况决 定 了黄河下 游河 道输 沙水量 和输 沙

黄河小浪底调沙调水分析.ppt

黄河小浪底调沙调水分析.ppt
20
100 0
8
900
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:
112
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
水 流 量
含 沙 量
265 0
116
260 0
118
250 0
120
230 0
118
220 0
105
200 185 0 0
80 60
182 0
50
180 0
40
175 0
32
150 0
第二阶段三次多项式拟合效果图
• 四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,4) • A= • -0.0000 0.0000 -0.0013 1.1219 -354.5952

浅析黄河调水调沙与黄河泥沙的治理(新编版)

浅析黄河调水调沙与黄河泥沙的治理(新编版)

( 安全论文 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改浅析黄河调水调沙与黄河泥沙的治理(新编版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.浅析黄河调水调沙与黄河泥沙的治理(新编版)摘要:“水少沙多”是黄河洪水威胁的症结所在,也是黄河治理的难点,本文通过介绍黄河水沙特点并指出治理黄河的各项对策尤其是坚持10年的调水调沙,对防洪、治河、减淤等发挥了巨大作用,同时为确保黄河下游河道不抬高、不淤积、不断流,使得下游河道长期安全使用,为我国经济发展和沿黄地区的生命财产安全做出了巨大贡献,也具有较大的效益。

关键词:黄河泥沙治理调水调沙黄河是中华民族的母亲河,她孕育了灿烂的华夏文明。

黄河泥沙造就了广袤的黄淮海平原,又用其乳汁浇灌两岸大地,哺育了炎黄子孙。

但是,黄河又性格乖戾,下游因泥沙淤积而成为“地上悬河”,洪水泛滥给人民带来深重的灾难。

从2001年开始,水利部黄河水利委员会在利用黄河有限的水资源保障流域和沿黄地区经济社会发展的同时,坚持这10年的调水调沙,成效巨大,社会反响强烈。

一、黄河水沙的基本特征1.黄河泥沙是宝贵的自然资源千万年来黄河泥沙作为一种自然资源,履行着“填海造陆”使命。

广阔的黄淮海平原正是由于黄河泥沙的存在,得以形成、扩大,中华儿女有了繁衍声息的场所和丰富的土地资源。

因此黄河泥沙是国土资源的一部分,不仅过去是,现在和将来也是。

黄河泥沙还是天然的肥料,富含氮、磷、钾,大家知道黄河滩地种出来的水稻最香。

黄河调水调沙试验概述(一)

黄河调水调沙试验概述(一)

⼀、调⽔调沙试验缘由 黄河是世界上最复杂、最难治理的河流。

究其原因,主要问题在于黄河⽔少沙多、⽔沙异源、时空分布不均。

特别是进⼊90年代以来,社会经济的快速发展,对黄河⽔资源的需求⽇益增⼤,⽔少沙多的⽭盾更加突出。

在长期的治黄实践中,⼈们认识到,治理黄河必须采取综合措施。

黄河的问题归根结底就是泥沙问题。

黄河泥沙处理的基本思路可概括为“拦、排、放、调、挖”。

“拦”就是靠上中游⽔⼟保持和⼲⽀流⽔库拦减泥沙:“排”就是保证⼀定的输沙⽔量,利⽤现⾏河道排沙⼊海:“放”主要是在下游两岸处理和利⽤泥沙:“调”,即“调⽔调沙”,就是通过⼲流⾻⼲⽔库调节天然⽔沙过程,使不适应的天然⽔沙过程尽可能协调,以减少河道淤积或节省输沙⽔量:“挖”就是挖河淤背,加固黄河⼲堤,以逐步形成“相对地下河”。

在这5项措施中,“拦”是根本,“排”是基础,⽽“调”则是提⾼“排”沙效果的有效措施。

黄河调⽔调沙的基本设想就是:在充分考虑黄河下游河道输沙能⼒的前提下,利⽤⽔库(单库或⽔库群)的调节库容,对⽔沙进⾏有效的控制和调节,适时蓄存或泄放,调整天然⽔沙过程,使不适应的⽔沙过程尽可能协调,以便于输送泥沙,从⽽减轻下游河道淤积,甚⾄达到不淤积或冲刷的效果。

按这⼀设想在黄河⼲流上修建的⼤型⾻⼲⽔库,不仅要调节径流,还要调节泥沙,使⽔沙关系协调,以达到更好的排沙减淤效果。

上世纪60年代曾利⽤三门峡⽔库进⾏了两次⼈造洪峰实践。

1963年12⽉2⽇~15⽇,三门峡⽔库进⾏了第⼀次⼈造洪峰试验,历时约15天,造峰期间花园⼝断⾯平均流量1658m3/s,平均含沙量6.8kg/m3,⽇均流量2920m3/s,流量⼤于2000 m3/s有3天;艾⼭断⾯平均流量1613m3/s,⽇均流量3250m3/s,流量⼤于2000m3/s有4天。

造峰期间三门峡⾄利津河段累计冲刷0.143亿t,冲刷发展⾄艾⼭断⾯附近,艾⼭以下淤积0.023亿t. 1964年3⽉29⽇~4⽉2⽇,三门峡⽔库进⾏了第⼆次⼈造洪峰试验,历时5天,造峰期间断⾯花园⼝平均流量2268m3/s,平均含沙量10kg/m3,⽇均流量3160 m3/s,流量⼤于2000 m3/s有2天;艾⼭断⾯平均流量2246m3/s,⽇均流量3040m3/s,流量⼤于2000m3/s有3天。

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黄河第三次调水调沙试验下游扰沙过程及效果分析苏运启①②林秀芝郑艳爽尚红霞(①黄委会黄河水利科学研究院,河南郑州,450003)(②水利部黄河泥沙重点实验室,河南郑州,450003)内容提要:黄河第三次调水调沙试验期间,利用水流富余能量,采用人工扰沙措施,将下游瓶颈河段(平滩流量小,河道过流能力低)的河床泥沙扰动起来,使主槽加深,改善局部河段河道形态,提高水流输沙能力和河道行洪条件,并兼有补沙作用,使水流尽可能多的挟沙向下游输移。

文章概述了黄河第三次调水调沙试验下游泥沙扰动调度实施过程及扰沙效果。

通过适时的辅以人工扰动,使扰沙河段断面向窄深方向发展,平滩流量增大,使过流面积、平滩流量最小的“瓶颈”河段河道边界条件得到了进一步改善,达到了扰沙效果,共扰动泥沙164.13万m3,调水调沙和扰沙使扰沙河段平滩流量约增加了440~550 m3/s。

关键词:调水调沙试验;扰沙过程;效果分析;黄河;1 前言黄河第三次调水调沙试验总的指导思想[1]是根据水库蓄水情况,充分利用自然的力量,通过精确调度万家寨、三门峡、小浪底等水利枢纽工程,在小浪底库区塑造人工异重流,辅以人工扰动措施,调整其淤积形态,加大小浪底水库排沙量;由于小浪底水库处于拦沙初期,出库泥沙为异重流排沙或浑水水库排沙,一般出库含沙量较低、泥沙颗粒较细,水流具有较强的富余能量,利用进入下游河道水流富余的挟沙能力,在黄河下游“二级悬河”及主槽淤积最为严重的河段实施河床泥沙扰动,扩大主槽过洪能力。

在确保黄河防洪安全的前提下,实现小浪底库区和下游河道减淤等多重目标。

通过多方调研和多次专家论证,并进行了必要的现场试验,下游扰沙方案设计主要采用射流扰沙和扰动抽沙相结合的综合措施。

根据投入设备的数量和性能,进行了详细的设备布置。

同时,依据黄河第三次调水调沙的水沙过程,扰动共分两个阶段:第一阶段为6月22日12时至6月30日8时;第二阶段为7月7日7时至7月13日6时,两个阶段总计331小时。

2黄河下游泥沙扰动过程2.1扰动设备及其布置[2](1) 河南河段扰沙设备河南河段扰沙作业平台共计11个,包括80吨自动驳2艘,布设水文局射流设备,每个设备配20个高压喷头;200吨双体自动驳1艘,浮桥双体压力舟5条,每艘布置LGS250-35-1两相流潜水渣浆泵4台;120型挖泥船2艘;民船1艘,配射流枪12个。

(2) 山东河段扰沙设备山东河段扰沙作业平台共计15个,包括2艘自航驳船舟,其中1艘为双体船,安装三门峡射流设备,水泵出水量1200 m3/h,12个喷头,1艘为单体自行驳船,安装6台小机泵组,每台小机泵组出水量100 m3/h,8个喷头;2艘移动承压舟,其中1艘安装三门峡枢纽局射流设备,1艘安装185马力柴油机带动10EPN-30大机泵,配18个喷管18个喷头,出水量1200 m3/h;11艘浮桥浮体组合式工作平台,安装高压射流设备,每艘安装2台90KW发电机做供电电源,6台小机泵组,每台小机泵组出水能力100m3/h,一个喷管8个喷头。

(3) 扰沙船只布置布置原则为:为了分析各类设备的扰沙效果以及扰动泥沙的输移特点,同时避免局部河段的淤积,扰沙设备布置原则一是扰动设备相对集中于平滩流量较小的重点河段;二是同类设备相对集中布置;三是以浅滩段的中段和下段两种布置方式;四是以利于泥沙的输移,同时防止泥沙在下一河段的淤积。

为了达到加深主槽、改善局部河段河道形态,提高水流输沙能力和河道行洪条件并兼有补沙作用增加水流挟沙的目的,确定扰沙河段为史楼至于庄20km和梁集至雷口长10km的两个河段(见图1)。

图1 2004年黄河调水调沙试验下游扰沙布置示意图根据孙口站流速分布情况,较小的船只或相对固定的设备基本在流速小于1.5m/s的区域,即在水边50m左右的边流区,其它较大设备基本布置在水深2m左右区域(2m以下水深占到主槽宽度的25%左右,约100~120m),尽量靠近主流区,离开固定扰沙设备100m 左右。

2.2扰沙时间根据高村前置站和艾山反馈站水沙过程,通过实时加沙系统计算,本次扰动共分两个阶段:第一阶段为6月22日12时至6月30日8时,计188小时;第二阶段为7月7日7时至7月13日6时,计143小时。

两个阶段总计331小时。

2.3实际扰沙调度6月19日9时,小浪底水库开始放水,黄河第三次调水调沙正式开始,扰沙指标监控分析组及时对黄河下游水沙资料进行分析,通过扰动加沙实施调度计算系统调算和扰沙指标监控分析组会商,向黄河第三次调水调沙试验指挥调度组发布扰沙开始或停止的建议指令,指挥调度组将扰沙指令以明传电报的形式发送到河南和山东两个扰沙前线。

两个扰沙组根据明文电传决定扰沙开始或停止。

3 黄河下游泥沙扰动效果分析3.1扰沙量估算结合潼关射流清淤现场试验效果和黄科院射流冲刷室内试验成果确定射流扰沙量[3],扰动抽沙能力利用现场实际观测结果计算。

根据两个河段投入的设备数量和性能,不考虑由于扰动额外增加的冲刷量,计算实际扰起的泥沙量约为164.13万m3。

其中徐码头河段扰沙93.79万m3,雷口河段扰沙70.34万m3。

3.2平滩流量变化利用汛前大断面,并结合第三次调水调沙前各河段的冲淤情况,计算分析扰沙前徐码头上、下20km河段平滩流量平均为2350 m3/s,其中徐码头断面最小为2260 m3/s,雷口上、下10km河段平滩流量平均为2460 m3/s,其中雷口断面最小为2390 m3/s。

根据分析调水调沙结束后扰沙河段的平滩流量约为2900m3/s。

说明调水调沙水流和扰沙的共同作用使扰沙河段平滩流量约增加了440~550 m3/s,使两卡口段过洪能力得到增大,不利的边界条件得到改善。

扰沙河段平滩流量增加值大于黄河下游各河段平滩流量平均增加值200~300 m3/s。

3.3河道冲淤变化根据黄河第三次调水调沙前后加测的徐码头河段断面资料计算各断面冲淤情况如表1。

从表看出,扰沙河段发生明显冲刷,处于扰沙范围内的4个断面平均冲刷135 m2,位于山东扰沙河段的雷口断面冲刷104 m2,均大于扰沙上下河段过渡段的平均值。

利用数学模型进行了扰沙前、后对比计算,若不进行扰沙,高村~孙口河段平均冲刷面积为75 m2,可见,由于扰沙使徐码头河段断面面积净扩大约60 m2。

表1 徐码头河段冲淤情况从整个调水调沙过程看,实施人工扰动的高村~孙口、孙口~艾山两河段冲刷量分别为0.123亿t和0.075亿t,本次调水调沙下游小浪底~利津平均每公里冲刷8.7万t,花园口以上、高村~孙口及孙口~艾山河段冲刷强度相对较大,分别为13.1万t/km、10.4万t/km和11.8万t/km。

高村以上河段冲刷强度沿程减小,可以看出实施人工扰动的高村~孙口及孙口~艾山两河段,冲刷强度增大。

4.4扰沙河段含沙量及颗粒级配变化(1) 含沙量变化黄河第三次调水调沙期下游各站含沙量沿程得到恢复(见表2)。

第一阶段,花园口平均含沙量3.88 kg/m3,高村平均含沙量8.14 kg/m3,利津平均含沙量16.4 kg/m3,利津以上河段平均含沙量恢复16.4 kg/m3。

第二阶段,花园口平均含沙量5.27 kg/m3,高村平均含沙量7.54 kg/m3,利津平均含沙量14.2 kg/m3,利津以上河段平均含沙量恢复12.23 kg/m3。

第一阶段,花园口以上及艾山~利津河段含沙量恢复相对较多;第二阶段,花园口以上、高村~孙口及艾山~利津河段含沙量恢复相对较多。

整个调水调沙期间,下游利津以上河段含沙量恢复13.77 kg/m3。

从表中看出两个阶段高村~孙口、孙口~艾山含沙量恢复值平均为2.42 kg/m3和1.6 kg/m3,均大于上下的夹河滩~高村和艾山~洛口河段的1.09 kg/m3和0.32 kg/m3。

因此扰沙使两河段的含沙量恢复值有所增大。

表2 黄河第三次调水调沙含沙量沿程变化单位:kg/m3(2) 颗粒级配变化从各站悬移质中值粒径沿程变化看(见表3),第一阶段、第二阶段及全过程平均中值粒径沿程变化趋势基本相同。

花园口~高村、艾山~利津河段,悬移质平均中值粒径沿程均有所减小。

高村~艾山河段悬移质平均中值粒径是沿程增加的,第一阶段平均中值粒径从高村的0.034 mm增加到艾山的0.039 mm;第二阶段平均中值粒径从高村的0.023 mm增加到0.037 mm,增加幅度较大;全过程平均中值粒径从高村的0.028 mm增加到0.036 mm。

从此也可以得出,由于河床泥沙较粗,扰动后使悬移质中值粒径增大,也说明了扰沙的效果。

表3 黄河第三次调水调沙各站悬移质中值粒径级配量变化单位:mm同时,从下游各站悬移质粗泥沙(d>0.05 mm)所占百分数沿程变化可以看出,与平均中值粒径沿程变化情况基本一致。

整个调水调沙过程期间,悬移质粗泥沙所占百分数由高村站的28.5%增加到孙口站的30.9%、艾山站的37.8%,悬移质泥沙组成明显粗化,高村~艾山粗泥沙(d>0.05 mm)增加350万t。

4.5河槽形态变化套绘两个扰沙河段典型大断面变化可以看出调水调沙期间各断面均发生冲刷,主槽宽度除个别断面有所展宽外,其余没有大的变化。

计算两个扰沙河段各断面河宽、水深、河相关系如表4,可以看出,除大田楼变化不大外,其余断面扰沙后平滩水深增大,河相系数减小,断面趋于窄深。

表4 扰沙河段各断面河宽、水深、河相关系变化表4 主要认识(1)黄河下游两个卡口河段通过人工扰动,改善了河槽的断面形态,断面向窄深方向发展;平滩流量增大440~550 m3/s,扩大了现有河道过流能力,使过流面积、平滩流量最小的“瓶颈”河段河道边界条件得到了进一步改善。

(2)扰沙给水流补充了一部分泥沙,利用了调水调沙水流的输沙潜力,尽可能多的输沙入海,特别是扰动河床上的粗沙带入大海,可进一步提高河道的输沙能力。

(3)通过分析可以得出,在水流具有一定富余能量的条件下,在过流能力较弱的局部河段辅以人工扰动是可行的[4]。

(4)各种扰沙设备扰沙效果和适应能力得到进一步验证,取得了大量的测验数据,为进一步开展扰沙提供了经验。

主要参考文献[1]张金良张俊华等黄河第三次调水调沙试验,黄河水利委员会2004年12月[2]姜乃迁李文学等黄河潼关河段清淤关键技术研究,黄河水利出版社,2004年6月。

[3]林秀芝李勇等黄河第三次调水调沙试验人工扰动方案设计[4]李国英廖义伟等黄河调水调沙试验2004年11月作者简介:苏运启(1966-),男,河南夏邑人,高级工程师,主要从事河床演变、河流泥沙方面的研究工作。

联系地址:河南省郑州市顺河路45号,黄委会黄河水利科学研究院联系电话:(0371)6024119E-mail地址:suyunqi@。

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