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黄河水库群水沙资源化联合调度管理的若干思考
作者:佚名 来源:建筑工程教育网 点击量: 发布时间:2013-12-22 18:45:49
年汛期黄河上中下游同时出现小水大险情的局面,是这种处理思想的集中表现之一。这就提醒我们,既要重视水对沙的作用,也丝毫不能忽视沙对水的影响,洪水处理和泥沙处理要并重。有必要对黄河治理的规划、工程设计、管理运行方案审视补充,按“水沙并重”的原则予以完善。

  3.2.2、“上拦下排、两岸分滞”和“拦、排、放、调、挖”的关联性 显然,上述拦、排、分处理洪水的同时,也拦住、排走、分出了泥沙;同样,处理泥沙的各种措施也同时消耗着水资源。处理泥沙措施中的“放”基本等同于“分”,“调”是“排” 的优化措施。且“调”实质上也包含着调出适合减淤、减少不必要的漫滩流量过程,所以“ 调”也是处理洪水的措施之一。因此,在黄河防洪、供水调度及调水调沙调度中,黄河的水和沙不管从物理属性、调度理念、还是实际调度过程,始终是相互关联,密不可分的。除了水保措施拦沙和疏浚挖沙外,处理洪水和泥沙的主要措施基本上是一致的。

  把处理利用水沙的工程措施和调度思想结合在一起,水和沙处理利用方针可综合为:科学拦蓄,调排有序,挖放结合,分滞兼顾。在这里,水和沙都是资源,包括了洪水和小水。

  3.3、要遵循“洪水泥沙处理利用符合资源整体配置利用”的原则,科学进行水沙联合调度管理

  3.3.1、科学拦蓄——确定“场次洪水汛限水位”小浪底水库初期运用阶段有较大的可调节库容,为灵活地发挥防洪、减淤、供水等功能,更好地发挥效益提供了条件。从水资源综合利用和合理拦沙的角度,应该对小浪底水库进行弹性调度。

  按洪水资源化的理念,汛期水库的调度不能只考虑防洪单一目标,因此,不能只按防洪单一要求确定一个汛限水位。由于汛限水位与水沙过程和调度目标有关联,可以根据汛期的不同阶段、河道来水的流量级、洪水过程和径流量、含沙量和泥沙粒度级配以及不同阶段的主要调度目标,实行不同的“场次洪水汛限水位”。“场次洪水汛限水位”包含2个概念:

  (1)不同时段的不同洪水有不同的确定汛限水位的原则,按此原则每场洪水都有相应不同的汛限水位;

  (2)在时间概念上,只要符合调度目标、有安全的预泄流量和预泄时间,就应该允许水库蓄水位高出汛限水位,当一场洪水到来前提前预泄至汛限水位。这样,可以预防后期来水特枯造成水资源不足。对于小浪底水库,短时间超汛限水位的水量可按满足一次调水调沙的水量掌握。

  为便于操作,小浪底水库“场次洪水汛限水位”的划定可概化到时段,并进一步细化。可分为7月15日以前、7月15日~8月15日、8月15日~9月10日、9月10~30日、10月份以后几个时段,按照时段洪水发生的频率及调度目标确定相应汛限水位。对三小(三门峡~小董)间、渭河等低含沙洪水,干流潼关水文站2000m3/s流量以下的低含沙基流,考虑预泄时间和水量可以制定较高的“场次洪水汛限水位”。

  根据“场次洪水汛限水位”进行水库实时调度,对水情沙情预报预见期、测验精度有较高的要求。现在气象监测和水文预报测报技术已有较大的进步,细化水库的实时调度技术上已经具备了条件。要制定相应洪水的不同调度预案,首先要重点分析主要目标和其他目标的相关关系,明确相应的调度原则和规程。要运用气象、水情、调度耦合数学模型提高调洪演算和方案比较的速度。在黄河上,要把沙情预报正式列入水文工作内容。鉴于“场次洪水汛限水位”进行水库实时调度的复杂性,还要制定必要的应急调度预案。

  3.3.2、调排有序——要把恢复主槽过洪排沙能力作为近期的主要目标 黄河下游主槽严重萎缩,使整个河道排洪能力降低,导致中、小洪水给防洪带来很大压力,滩区受灾频繁,问题突出,比较有利的调水调沙流量和含沙量难以实施,对水库水沙联合调度有很大的限制。延长小浪底的使用寿命,不能以加重黄河下游河道淤积为代价。由于调水调沙流 量达到3500m3/s左右时,排沙能力将大大增加,从辩证的观点,为了能够长期有效地减缓小浪底水库的淤积,近期适当牺牲小浪底的淤沙库容,利用小浪底水库运用初期有较大库容的有利时机,尽量多地调控出有利于恢复下游主槽排洪排沙能力的水沙过程是必要的,措施是调度实行两个“二级分化”。

  (1) 洪水泥沙调度“二级分化”。对于高含沙、较大洪水要坚持“淤滩刷槽”的调度,对含沙量较小的中、小洪水要适当拦蓄削峰,灵活地进行“调水调沙”调度。通过洪水泥沙调度的“二级分化”并配合其它措施,解决“主槽萎缩”和“二级悬河”的不利局面,尽快恢复下游主槽的过洪能力。通过把含沙量较低的中小洪水调控成平滩流量级的“调水调沙”流量,可避免因漫滩造成的堤防防守和控导工程抢险困难。在当前“二级悬河”形势严峻的情况下,实际上是防汛的

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