三门峡水利枢纽泄流底孔破坏及处理

黄河三门峡水利枢纽建成后。由于库区及上游河道泥沙严重淤积，被迫对工程进行改建。经过工程改建和调度运行的调整，基本解决了泥沙淤积问题，并发挥了较大的经济社会效益。但高含沙水流使泄洪建筑物造成严重损坏。通过水工模型试验，材料抗磨蚀试验和现场修补试验，对泄洪底孔的磨蚀破坏机理和修复措施进行了研究。     

乌鲁瓦提水库排沙设施闸门调度运用研究

乌鲁瓦提水库自投入运用以来库区淤积严重,为了延缓水库淤积、保障水库运行安全,针对水库排沙运用指标及排沙设施闸门调度两个关键问题开展研究。分析了乌鲁瓦提水库实际运用水位、排沙设施闸门调度运用情况,以及汛期水库淤积严重的原因,基于水库冲淤量年内分布特征、水库冲淤与入库流量及运用水位关系,提出了有利于水库排沙的控制指标,即当入库流量大于200ｍ3／ｓ时,可以降低水库运用水位至1924．00ｍ进行排沙运用。结合排沙设施闸门分流特征,从保证水库排沙同时兼顾发电的角度,拟定了闸门调度运用方案,进一步采用二维数学模型计算分析了不同方案下库区的冲淤情况及坝前流场分布情况,提出了排沙设施闸门调度运用方式,即在水库进行排沙运用时,尽量通过泄洪排沙洞排沙,并使其分流比达到90％以上,可以取得高效的排沙效果。     

小浪底水库2018—2020年排沙运用效果研究

2018—2020年为黄河丰水年份，小浪底水库前汛期、洪水期均开展了较长时间低水位排沙运用，取得了较好的排沙效果。3个汛期小浪底水库低水位排沙运用历时合计为95 d,低水位运用期间水库排沙合计为12.272亿t,占水库运用以来排沙量的51.7%。库区干流整体发生强烈冲刷，塑造形成明显滩槽。2018年4月—2020年10月库区干流河槽共冲刷2.823亿m³,库区干流滩地共淤积泥沙0.868亿m³。2020年汛后干流最大河槽宽度约930 m,干流槽库容为5.212亿m³。较大的河槽意味着较大的过流能力，后续含沙水流漫滩机会及漫滩量减少。2021年汛期泥沙主要淤积在河槽，淤积量为1.281亿m³。建议洪水期小浪底水库继续开展低水位排沙运用，长期保持库区较大河槽，有利于水库排沙，同时减缓滩面抬升速度。     

黄河小浪底水库库区水流泥沙运动规律分析

结合1997～2001年黄河小浪底水库库区水文泥沙测验资料,采用水文分析的方法,分析施工运用期、蓄水运用初期等不同时期库区各因子站的水流泥沙运动特征、库区泥沙淤积量及其淤积形态和水库初期运用的回水影响等,并着重分析2000年洪水期含沙量变化过程以及库区泥沙淤积上延现象,初步得出库区不同时期的水流泥沙运动基本规律.由于受当时设站规模的限制,库区水文泥沙资料尚存在不足.今后需加强小浪底水库泥沙淤积状况的监测,收集更广泛的库区水流泥沙资料,为制定小浪底水库运行调度方式奠定基础.     

泾河东庄水库泥沙初步研究

本文扼要论述径河水沙特性，高含沙水流特性；东庄水库的排沙方式和水库运用方式；泄流排沙设施的布置和防止闸门淤堵的措施；并论证了终极库容为２７．８×１０８ｍ３和水库下泄高含沙浑水不会淤堵渭河下游，而具有冲刷三门峡水库回水淤积末端等作用；还论述了兴建东庄水库是缓解三门峡库区渭、洛河下游洪涝灾害的根本措施．     

2018—2019年汛期小浪底水库排沙运用分析

2018—2019年汛期,黄河来水量大,小浪底水库连续两年实施了低水位、长历时、大流量、高含沙的排沙运用,取得了显著的排沙效果。基于小浪底水库实际排沙运用情况,分析水库排沙影响因素,采用回归分析方法建立水库排沙比计算公式,结果表明库区蓄水量、坝前最小水深、入库流量、水平回水长度等与水库排沙比关系较为密切,相关系数均在0.80以上,经实测资料验证,排沙比计算公式可较好地模拟水库排沙情况。进一步结合坝区地形观测资料,分析近坝区泥沙冲淤变化。2014年以来,受泄流底孔排沙影响,距坝4.5 km范围内河床比降稳定在4.3‰～5.1‰之间;进水塔前泥沙淤积最低高程在176～181 m之间变化,当前左岸泥沙淤积高程逐步抬升,坡度逐渐变陡,尚未形成稳定边坡,而右岸受山体控制,坡度大,泥沙淤积量少。     

新疆克孜尔水库堤渠联合辅助排沙系统异重流排沙效果分析

针对克孜尔水库泥沙淤积问题,提出了堤渠联合辅助排沙系统。系统实施后达到了干支流路径分离的目的,改善了水流环境,增强水流挟沙能力,缩短支流黑孜河的泥沙运行路径,从而使得支流高含沙水流形成的异重流更易于到达坝前。从人工辅助系统实施前2007年及系统实施后2011年黑孜河异重流的输沙数据对比分析的结果表明:系统实施后缩短了挟沙水流运行距离和库区传播时间缩短,增大了出库沙量,减少了水库泥沙淤积,延长水库寿命,效果显著。     

小浪底水库泥沙淤积问题初步探索

对小浪底水库泥沙淤积问题进行了分析,结果表明:目前水库运用中所采用的库区和漏斗区泥沙淤积测验、泥沙信息采集与管理及调水调沙等手段,对控制和调整水库泥沙淤积是有效的;通过消除干流泥沙淤积的"翘尾巴"现象,可使干流淤积三角洲顶点往坝前迁移;应限制支流河口拦门沙坎的形成与发展;建议加强观测与泥沙信息管理,确保进水塔前闸门启闭安全以及排沙洞进口段不淤堵。     

小浪底水库管道输沙入海关键技术研究

结合小浪底水库运用方式,建议增建排沙底孔设施,利用压力管道输送小浪底高含沙水流至大海,形成黄河下游"一河一管网"格局,使清浑分流,以解决泥沙在黄河下游河道的淤积问题.同时,对管道系统设计及水力计算、总体布局、水沙配备等关键技术进行了探讨.     

小浪底水库汛期低水位排沙调度实践分析

截至2018年汛前,小浪底水库已淤积泥沙33.3亿m~3,水库综合调控能力及其对下游滩区防洪保安能力逐步减弱。在保证下游主河槽过流能力条件下,小浪底水库依据洪水预报降低水位排沙,对减少水库淤积、延长水库拦沙年限具有重要意义。2018年和2019年汛前预报黄河汛期来水偏丰,小浪底水库以控制花园口站流量不超过4 200 m~3/s为约束,提前预泄,同时联合调度上中游水库群,充分利用上游来水冲刷小浪底库区,达到了排沙减淤、输沙入海的效果。2019年、2018年汛期小浪底水库出库沙量分别为水库运用以来汛期排沙量的第一、第二位,库区淤积形态得到了调整改善,下游主槽过流能力得到维持并略有增大。小浪底水库低水位排沙运用调度是上中游水库群联合水沙调控模式的探索,为今后水库群调度运用积累了宝贵经验。     

小浪底水库泥沙淤积特性及减淤运用方式探讨

小浪底水库在初期运行管理中采用了调控水位、异重流排沙、调水调沙、相机降低水位排沙、拦粗排细等综合调度运行方式,对减少水库和下游河道的泥沙淤积取得了显著效果。截至2016年汛前,水库累计淤积泥沙30.97亿m3,库区泥沙淤积形态及下游河道过流能力均发生了较大变化,为进一步提高淤积库容的利用率、尽量延长淤积库容的使用年限,对水库泥沙重点监测内容、淤积形态调整、汛期限制水位、调水调沙清水用量等进行了探讨。     

小浪底水库清淤与黄河下游减淤分析

分析了黄河下游清淤方式和已有的研究成果,表明增大水流悬移质泥沙中细颗粒含量,并且颗粒级配合理,就可能形成利于泥沙输移的高含沙水流。提出采用管道排沙将小浪底水库内淤积的细颗粒泥沙排向下游的方案,一方面可以增大小浪底水库拦粗沙库容,另一方面可以提高黄河下游河道水流挟沙能力。     

小浪底水库运用后三门峡水库运用方式中一些问题的初步研究

小浪底水库投入运用后三门峡水库运用方式将作调整，本文运用黄河水库一水动力学泥沙数学模型通过典型条件下的方案对比计算与分析，从减少库区淤积及增加电站出力两方面综合考虑，认为水库非汛斯运用的第４方案较好；从排沙效果来看，汛期水库降低水位开始排沙的入库流量应选择大于１５００ｍ＾３／ｓ为宜。     

治理黄河淤沙的设想

黄河下游断流与废水并存的主要原因是缺乏调节水量之水库，三门峡水库不能充分调节水量的原因是库区泥沙淤积；近年来黄河下游出现小洪水，高水位，大损失的主要原因亦是河道输沙能力不足引起下游泥沙淤积，文中提出在小浪底库区采用孔管塔排沙产生高含沙水流排沙，采用“沙到渠成”，淤滩刷槽技术修建明将库区淤沙送至两岸洼地及低滩的设想，对多沙河流的治理治理具有参考价值。     

黄河中下游水沙的时空调度理论与实践

利用小浪底水库不同泄水建筑物的组合，塑造一定历时、流量、含沙量及泥沙颗粒级配的下泄水流与下游伊洛河、沁河的“清水”对接，在花园口站形成协调的水沙关系，实现既排出小浪底水库的库区泥沙，又不淤积下游河道的目标。2003年9月6～18日，黄河水利委员会就该理论开展了原型试验，试验结果表明：①利用异重流排沙和浑水水库排沙的特点，达到了小浪底水库拦沙初期“拦粗排细”、减缓库区淤积的目的；②利用小浪底-花园口区间的洪水资源，将小浪底水库排出的细泥沙输送入海，并且不增加下游河道淤积，提高了水流的输沙效率；③实现了下游河道减淤与减灾的统一。     

小浪底水库异重流有关问题分析

异重流排沙是多沙河流水库蓄水运用阶段排沙的主要方式，小浪底水库运用初期以异重流排沙为主．分析了2001年小浪底水库高含沙异重流的形成、传播以及排沙和淤积分布等有关问题，并对异重流的渗入条件进行了验证计算．     

治理黄河淤沙的设想

黄河下游断流与弃水并存的主要原因是缺乏调节水量之水库，三门峡水库不能充分调节水量的原因是库区泥沙淤积；近年来黄河下游出现小洪水、高水位、大损失的主要原因亦是河道输沙能力不足引起下游泥沙淤积。文中提出在小浪底库区采用孔管塔排沙系统产生高含沙水流排沙，采用“沙到渠成”、“淤滩刷槽”技术修建明渠将库区淤沙送至两岸洼地及低滩的设想，对多沙河流的治理具有参考价值。     

向家坝水电站泥沙淤积计算

为了研究上游为两个水库共同调度的情况下水库泥沙的淤积特性,选取了金沙江干流向家坝水电站作为研究对象.采用自主开发的一维非恒定流泥沙冲淤计算数学模型对向家坝水电站水库泥沙淤积进行了计算,具体对水库库区泥沙淤积、水库河床纵剖面变化、水库库容损失、水库排沙比、库区坝前泥沙淤积厚度作了计算,进一步分析泥沙淤积形态、泥沙淤积速度、库容损失以及排沙比的变化特点,得出了以下结论:由于上游水库的调度作用,使库区来水来沙较天然大不相同,导致库区泥沙淤积呈现带状淤积为主;前期泥沙淤积速度较慢,以后逐年加快,接近平衡时,淤积速度才又减慢;库容损失逐年增加;排沙比较大,水库运行前期排沙比较大但逐年减小,以后又逐年增大至水库淤积平衡.此外,还简要介绍了向家坝、溪洛渡以及雅砻江上的二滩电站的联合运行的综合拦沙效应.     

三门峡水库及运用

三门峡水库是黄河上修建的第一座大型综合利用工程,1960年9月基本建成并蓄水运用。由于水库的严重淤积,1962年3月被迫改变运用方式,并于1964～1971年先后二次对枢纽工程进行改建,提高了水库泄流排沙能力。根据改建后的工程条件,考虑泥沙集中来自汛期以及潼关以下峡谷河道输沙能力大等特点,自1974年起,三门峡水库采用“蓄清排浑、调水调沙”的运用方式。迄今,库区的泥沙淤积大大缓和,潼关以下峡谷库区保持着可供长期使用的库容,淤积上延基本得到控制,黄河下游河道的淤积也有所改善。同时,水库不但发挥了防洪、防凌作用,而且还取得了一定的灌溉、城市供水和发电效益。三门峡水库的改建和调水调沙运用初步获得成功。但是,1974年以来,来水来沙条件比较有利,三门峡现有的泄流规模和运用方式,尚有待于不同的和不利的水沙条件考验。同时,由于黄河大量的泥沙,在解决水库淤积和发挥水库综合效益上互相制约;闸门启闭设施不完善;高含沙水流对水轮机过流部件和泄水建筑物的磨损、气蚀严重,这些问题使三门峡水库所能发挥的综合效益受到限制,还有待进一步研究改进。     

万家寨库区冲淤演变特征分析

基于万家寨水库运用以来的水文观测资料,分析水库运用过程、冲淤量的时空分布和三角洲淤积形态变化,总结万家寨库区冲淤演变特征。结果表明：自万家寨水库运用以来,库区经历连续淤积和冲刷过程,至2019年10月累计淤积量为3.330亿m³,沿程淤积集中在WD42断面以下,沿高程淤积集中在汛限水位966 m以下,WD56断面以上呈现沿程冲淤调整的特征;降水冲沙期的冲刷分布与淤积集中部位一致,部分槽库容得以恢复。库区纵剖面呈三角洲淤积形态,淤积过程中三角洲向坝前逐步推进,在排沙运用期顶点后退,顶点位置和高程与库区累计淤积量具有较好关系,2018年降水冲沙后三角洲形态调整不明显。运用实践表明,万家寨水库排沙运用可以冲刷库区淤积泥沙,加强降水冲沙调度是维持万家寨水库防洪库容的有效运用方式。