黄河调水调沙简论

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1、黄河调水调沙简论一、引言二、调水调沙的实践基础及理论根据三、调水调沙的效果四、进一步发挥调水调沙的巨大潜力一、引言1．1999年小浪底水库蓄水以来2002~2006年黄河开展了5次调水调沙，取得了很大效益。2．对于调水调沙这个重大措施，在社会上不少人并不理解，有一些议论，在水利工作者中也颇有微词。3．潜力有多大？伴随着一定的配套工程可能使黄河下游做到基本不淤。二、调水调沙的实践基础及理论根据黄河下游河道及其输沙能力是异常复杂的，很多现象具有两面性，人们的印象往往是偏向了一面。若从全面考虑，改造不利的一面，就可看出调水调沙的根据。改造不利

2、的一面，加强有利的一面，正是调水调沙的任务。二、调水调沙的实践基础与理论根据（一）黄河下游输沙能力（二）堆积性与洪峰时期的巨大输沙能力（三）游荡性与平衡趋向性（四）多来多排的依据（五）“冲河南、淤山东”，还是“淤河南，冲山东”（六）第二造床流量与洪峰流量（七）塑造人工异重流排沙（八）小浪底及二级悬河卡口人工扰沙（九）小浪底拦粗砂排细砂（一）黄河下游输沙能力输沙能力模型游荡段=0.000189(1)弯曲段=0.000113(2)第一造床流量和人造洪峰=∑(3)=∑(4)第一造床流量的意义-----塑造纵剖面的代表流量。人造洪峰的意义：设来

3、水400亿，一种过程每天为日平均流量1268m³/s。设来水为400亿m/s，另一种80天为4000m³/s，，其余为500m³/s。后者输沙能力较之前者大0.889倍。这是人造洪峰的道理。调水调沙不是简单的人造洪峰。（二）堆积性与洪峰时期的巨大输沙能力黄河的堆积性这是不争的事实。但是另一方面洪峰的输沙能力又很大。洪峰时平均含沙量是约为多年含沙量均值的1.5倍，洪水时期用多年总水量的48.5%排出的沙量占多年来沙总量的67.3，如果按此比例用73%的水量就可以排走剩余的来沙。（统计90年10月-95年10月水情沙情）按照这种有利条件下的

4、输沙能力，足以输走全部来沙，水少沙多的难题可以通过人为搭配的条件下解决。（三）游荡性与平衡趋向性黄河下游有世界著名的游荡性河段，支汊纵横，主支交替，变化迅速。但河道在长期塑造过程中，自动调整的作用大，故不断趋向平衡。不同河型的平衡：在不引水，不漫滩，不考虑高含沙量的条件下，上下河段输沙能力几本相同。不同流量河段下游输沙量调整也围绕平衡点进行。（四）多来多排的依据冲淤使挟沙能力级配发生差别，可使淤积时挟沙能力为冲刷的1.11~1.25倍。不平衡输沙的影响，淤积时挟沙能力较之平衡约大1.3%，冲刷时约小9.6%。在一般条件下，除去高含沙量，

5、综合估计三者的为：淤积时较挟沙能力较之平衡约大1.3倍；而冲刷约为平衡的69%。即冲淤挟沙能力变化较之平衡约±30%左右。这个结果基本上可以解释含沙量多值性。如按多次普通洪水利津含沙量363kg/m³为平衡值，则冲刷含沙量约为25kg/m³，淤积约为47.2kg/m³。多来多排在理论上是有根据的。也是调水调沙应全面利用的：当必需扩大断面，加大平滩流量，则要冲刷河槽；否则应安排平衡输沙，甚至在一定控制条件下采用超饱和输沙。（五）冲河南、淤山东，还是淤河南，冲山东以往一些资料表明，在一定条件下会出现“冲河南淤山东”汛期淤河南、冲山东大流量为

6、主>2600m³/s大流量异重流裹挟大量泥沙，过流断面大，流速小，水流挟沙力一般远小于水流含沙量，处于超饱和状态导致泥沙在此淤积，到了山东段过流断面小，流速大，水流挟沙力一般远大于水流含沙量，处于不饱和状态，异重流下切河槽将山东段泥沙带入海，不平衡输沙导致於河南、冲山东。非汛期冲河南、淤山东中小流量为主800-2600m³/s小流量上游来沙少，冲河南段泥沙到山东，到了山东段流速低不能形成主流水流散、乱、浅、慢，水流挟沙力一般小于水流含沙量，处于超饱和状态导致泥沙在此淤积。山东河道河槽宽度仅及河南段的左右，输沙能力低，此冲河南淤山东，曾经

7、是小浪底工程上马时最担心的问题之一。（六）第二造床流量与洪峰流量第二造床流量第二造床流量反映了洪水期间对冲积河流横剖面的塑造作用其中即为第二造床流量，与最大洪峰5天造床流量密切相关，当最大洪峰流量小于4000m³/s时两者基本相等，也就是说最大洪峰流量的5天均值即为第二造床流量。平滩流量是与河漫滩滩唇即将被淹没或刚被淹没时相对应的流量，是第二造床流量的滞后表现，通过冲於可使平滩流量接近第二造床流量。但在径流减小的过程中由于平摊流量滞后，第二造床流量小于平滩流量。也只有当水位平滩时，造床作用才最大，因为当水位再升高漫滩时，水流分散，造床作

8、用降低，水位低于河漫摊时，流速较小，造床作用也不强。（七）塑造人工异重流排沙异重流：两种或者两种以上比重相差不大、可以相混的流体，因比重的差异而发生的相对运动。即：如果一种流体沿着交界面的方向流动，在流动过