黄河沁河河口村水库泥沙问题初步分析

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1、黄河沁河河口村水库泥沙问题初步分析

2、第1内容加载中...　(摘要)河口村水库位于黄河支流沁河上，是黄河下游“上拦下排，两岸分滞”防洪工程体系的主要组成部分。本文结合其开发目标、入库水沙特性和库区自然地理特点，提出“多年调节泥沙，相机排沙”的运用方式，在此基础上分析研究了水库死水位及其泄流规模、冲淤平衡形态等关键指标，为水库工程规模论证提供了主要依据。(关键词)河口村水库；泥沙问题；泄流规模；冲淤平衡形态1库区特点河口村水库位于黄河一级支流沁河最后一段峡谷出口处，属河南省济源市克井乡，是控制沁河洪水、径流的关键工程，也是黄河下游“上拦下排，两岸分滞”防洪工程体系的重要组成部分。河口村坝址

3、控制流域面积9223km2，占沁河流域面积的68.2%，占黄河三花间流域面积的22.2%。河口村水库库区回水至瓮河长20km，这一段河道走向是由北向南偏东流，沿河基岩裸露，两岸为陡壁悬崖，河道迂回曲折，多急流险滩，平均比降530/000，河床为砂卵石沉积层组成，间有局部基岩出露，河谷狭窄，呈V字或U字形，谷底宽100～200m，水面宽20～70m，是一个典型的峡谷型水库。2入库水沙特性沁河河口村以上从河源～飞岭，流域主要为石山林区和土石丘陵区，自然植被较好，侵蚀模数较小、产沙量有限；飞岭～润城主要为丘陵起伏、盆地相间地形，是沁河干流的主要农业区、也是流域矿产资源开发最集中的地区，受地形

4、条件和人类活动的影响，水土流失略重，但总体上土壤侵蚀强度并不大，该区间是沁河干流的主要泥沙区；润城～五龙口为沁河干流最后一个峡谷段，无大的支流汇入，区间汇流面积有限，加之该区间流域植被良好，水土流失轻微。水库坝址以下9km处设有五龙口水文站，该站设立于1953年，控制流域面积9245km2，区间无支流加入，因此，五龙口站可以作为河口村水库水沙控制站。五龙口站从1954年开始进行系统的沙量观测，故选择1954～2000系列实测沙量资料进行河口村水库入库水沙特性分析，据实测资料统计分析，五龙口多年平均实测径流量为9.92亿m3，多年平均悬移质输沙量为518万t(见表1)。入库悬移质泥沙有以

5、下特点：(1)悬移质泥沙87%于坝址上游57km处润城水文站以上。(2)沙量年际间变幅较大。1982年来沙量最大，为2094万t；1997年来沙量最小，仅0.1万t。(3)年内沙量集中在7～8月份。7～8月沙量为429万t，占全年沙量82.9%；7～8月水量3.75亿m3，仅占全年水量37.8%。(4)水流含沙量低。多年平均含沙量为5.22kg/m3，其中7～8月平均含沙量11.45kg/m3，实测最大含沙量为112kg/m3，发生在1973年7月7日。(5)悬移质泥沙颗粒较细。多年平均悬移质泥沙颗粒中数粒径0.0099mm(光电法)。河道比降大和来沙量较少、来沙时间集中且粒径细是河口

6、村水库排沙的有利条件。河口村水库坝址以上河段洪水时或流量较大时，河床有推移质运动，考虑上游张峰水库拦蓄作用，年推移质来沙量按悬移质总量的5%计。3死水位从尽可能延长水库的拦沙运用期和提高发电水头等因素考虑，适当抬高死水位是有利的。在满足防洪库容和灌溉供水要求的情况下，比较了215m和225m两个死水位方案。其结果是，在满足防洪库容和灌溉供水要求的情况下，与215m方案相比，225m方案具有可以抬高发电水头10m，水库拦沙运用期长14年的优点，初步选择死水位为225.0m，相应死库容为0.56亿m3。4死水位泄流规模论证足够的泄流规模和合理的泄流排沙设施是控制水库淤积和长期保持有效库容的

7、必要条件。从控制水库淤积发展的角度，滩地库容的保持，主要是降低洪水上滩的几率；主槽库容的保持主要依靠汛期排沙期的敞泄排沙，利用溯源冲刷和沿程冲刷冲走前期淤积在主槽内泥沙，恢复库容。泄流规模要满足水库保持槽库容冲淤平衡，延缓滩库容损失速度，这里分别用淤积指标和冲刷指标来论证水库所要求的泄流规模。4.1淤积指标淤积指标是控制水库淤积发展的某一水位及相应的泄量，力图使水库淤积限制在某一允许的高程之下。要控制一般洪水上滩的机会以减少滩库容的损失。黄委会设计院根据工程规划实践，认为库区地形特征和洪水特性是决定因素，死水位相应的泄量，宜大于3～5年一遇洪水的洪峰流量。由五龙口站洪水频率曲线查得3年

8、一遇洪水洪峰流量为1000m3/s，5年一遇洪水洪峰流量为1200m3/s。黄河水利委员会科学研究所经多年研究认为控制水库淤积发展的泄流规模应为造床流量的1.05～1.1倍。因此死水位泄量应为645～675m3/s。