小浪底水库对水沙的调控及下游河道响应.doc

小浪底水库对水沙的调控及下游河道响应
苏运启尚红霞李勇郑艳爽
（黄河水利科学研究院水利部黄河泥沙重点实验室，河南郑州450003）

摘要：冲积性河流上修建水库后，由于对水沙的调节，下游河道将发生相应调整，直至和新的水沙条件相适应。小浪底水库位于控制黄河水沙的关键部位，1999年10月25日下闸蓄水，目前水库仍处于拦沙初期的运用阶段，五年来以水库异重流排沙为主，期间进行了三次调水调沙试验，绝大多数中粗泥沙拦在库内，进入下游的水沙量和过程均发生了显著变化，主要表现为：下泄水流含沙量低、泥沙颗粒较细、洪峰调平、汛期（7～10月）水量减少、非汛期水量增大。在这种水沙条件下，黄河下游河道持续冲刷，平滩流量增大，河槽趋于窄深、河床粗化，河势发生调整。
关键词小浪底水库；水沙；调控；河道；响应
中图分类号:文献标识码：A文章编号：
1前言
多沙河流上修建水库后改变了下游河道的来水来沙过程，河床会发生一系列变化，河床的调整程度与水库运用及其对水沙的调节能力等有关[1][2]。小浪底水库位于控制黄河水沙的关键部位，1999年10月25日下闸蓄水，目前水库仍处于拦沙初期的运用阶段，五年来以水库异重流排沙为主，下泄水流含沙量低、泥沙颗粒较细、洪峰调平、汛期水量减少、非汛期水量增大，显著改变了出库水沙过程。下游河道发生相应调整，主要表现为河道持续冲刷，平滩流量增大，河槽趋于窄深、河床粗化。
小浪底水库1999年10月25日下闸蓄水至2004年10月31日，水库累计蓄水37.77亿m3，其中汛期增加蓄水量99.21亿m3，非汛期泄水量61.44亿m3，蓄水量增加最多的是2003年汛期，达70.71亿m3，水库泄水最多的是2004年非汛期，泄水达53.71亿m3。水库最高运用水位为265.58m，最大蓄水量94.9亿m3（2003年10月15日）。
2小浪底水库对水沙的调控
2.1改变了水量的年内分配
由五年来进出库水量情况（表1），可以看出五年入库平均水量171.17亿m3，其中汛期占年水量的45％，而经过水库调节后，出库平均水量182.67亿m3，其中汛期占年水量为36％，即进出库水量不仅总量发生变化，而且年内分配也发生了较大变化，汛期占年水量平均减少了9％。除2002年汛期外，其余年份出库水量汛期占年水量百分比均较入库水量的百分比小10％左右。
表1五年实测进出库水量变化
Table1Varietyofthemeasuredwatervolumein-outreservoirforfiveyears
年份年水量/亿m3汛期水量/亿m3汛期占年/％入库出库入库出库入库出库2000166.6141.1567.2339.0540282001134.76165.6353.8342.0340252002158.5194.6250.4386.8732452003217.69160.15146.9488.0167552004178.3251.7865.8669.1337275年平均171.17182.6776.8665.0245362.2水库运用调节流量过程
小浪底水库非汛期蓄水拦沙运用，根据下游河道冲淤、防凌和灌溉需要泄水。汛期则通过水库调节，使流量两极分化。分析小浪底水库汛期各级日均流量进出库历时和水量变化情况见表2。可以看出2000～3000m3/s流量级平均由入库的35天，增加到出库的44天，水量占汛期比例由入库的10％，增加到出库的14％，增加了4％；1000m3/s以下的流量级平均由入库的500天，增加到出库的543天，水量占汛期比例由入库的52％，增加到出库的61％，增加了9％；而1000～1500m3/s流量级平均调节力度最大，由入库的52天，减小到出库的10天，水量占汛期比例由入库的13.9％，减小到出库的3.3％，减少了10.3％；大于3000m3/s流量级全部被调节为3000m3/s以下下泄。
表2五年汛期各级流量下的历时和水量统计
Table2Thestatisticsofdurationandwatervolumeunderthedifferentdischargersinflood-seasonforfiveyears
项目站流量级
<
500500
～
10001000
～
15001500
～
20002000
～
25002500
～
3000>3000历时
/天入库285215521920159出库357186101825190水量
/亿m3入库69.5130.353.828.738.636.227.1出库87.7109.510.727.246440
统计小浪底水库进出库洪水特征值可以看出，五年来入库日均最大流量大于1500m3/s的洪水共12场，而小浪底水库出库洪水完全受人为控制，共有6次洪水过程，其