小浪底水库建库前后黄河下游泥沙粒径变化与分析

2000年12月19日,济南市天桥区大王庙险工1至12号坝突发大量根石走失,挑水坝前水深溜急,根石走失后坡度1:1左右,护岸宽度大于20m的淤积沙滩被水流冲失,已危及堤防临河堤脚,险情发展较快。由于发现及时并立即抛石4320m~3以后,险情得以解除。此类险情在济南河段是继1981年9月25日历城区王家梨行险工7至9号坝

本文针对黄河小浪底水库调水冲沙以来下游黄河河床下切；水位大幅度降低使下游引黄灌区引水困难；给灌区生产、生活和环境带来的影响进行剖析；提出修建黄河拦蓄工程等建议；使灌区能够更好地为经济社会发展服务.

分析了自2002年起小浪底水库每年实施调水调沙在黄河下游河道冲刷中的作用,指出小浪底水库调水调沙有利于下游河道冲刷,但通过资料分析,冲刷的幅度有逐年变小的趋势,为此,恰当地评价当前调水调沙的作用十分必要。

全面分析了小浪底水库蓄水拦沙期2000-2006年库区及下游河道泥沙冲淤调整;在分析泥沙输移规律的基础上量化了连续冲刷状态下河道输沙能力变化与累计冲刷量间的关系,揭示了冲刷条件下河道输沙能力降低是因为床沙有效交换层内小于0.05mm的细沙及中沙补给不足造成的;结合三门峡水库拦沙期的观测资料,对比研究了异重流洪水期间小浪底水库的排沙效果及其下游河道对高含沙异重流水沙过程的响应,指出了小浪底水库对洪水具有较大的"拦粗排细"潜力,且高含沙异重流洪水不会造成河道严重淤积。因此,在洪水调度中,要充分利用水库塑造异重流洪水,多排少拦,以达到下游河道长期减淤的目的。

根据"十二五"期间河南济源段黄河小浪底库区环境质量监测数据,主要分析评价了叶绿素a(chla)、总磷(tp)、总氮(tn)、透明度(sd)和高锰酸盐指数(cod_(mn))共5项,采用spearman秩相关系数法进行相关性分析,进一步判断小浪底库区营养化状况及变化趋势,结果表明:小浪底库区为中营养。

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.

对国内外挖泥装备发展概况进行了简要介绍,提出了对小浪底水库泥沙处理较为适宜的泥沙扰动技术和气力提升技术,并对其原理、效率、应用等进行了说明。同时对应用这些技术构成的水力扰动气升式挖泥船在小浪底水库的应用进行了初步研究。

为了发挥小浪底水库的拦沙减淤作用,充分利用支流无效库容,设想结合现有的支流淤积形态及支流无效库容的分布情况,应用脉冲射流冲吸装备结合工程措施,以现有的支流作为处理库区泥沙的淤区,将库区淤积泥沙输移至两岸的支流内。可根据需要,依据泥沙的沉降特性和运动规律进行科学设计,有选择地淤积一定粒径的泥沙,排出对下游河道不产生淤积的冲泻质细颗粒泥沙,强化支流淤区的使用效率。

偏于小浪底水库一隅的孟津黄河湿地，现在成了候鸟过冬的天堂。这里水禽云集、天鹅曼舞、鹤声阵阵。辽阔的黄河滩涂上，构成一幅万羽竞翔、鸟唱水吟的天然图画。随着黄河小浪底水库的蓄水，库区小气候发生了变化，周边湿地生态状况大为改观，呈现一派生机勃勃的景观，生态效益凸显。

洛阳空军5715厂有七八十位’业余垂钓爱好者，分成上班族和退休族二拨人马。黄河小浪底水库建成后，每年的5～9月是水库野钓的黄金时期，只要黄金时间一到，这些垂钓爱好者便弃水面600米宽的洛河而奔向小浪底水库。

针对小浪底水库蓄水后泥沙淤积影响支流淤积的问题,以小浪底水库库区支流东洋河、西阳河为例,介绍了干流及支流泥沙观测断面的布置及测验方法,并分析了东洋河、西阳河泥沙淤积观测结果。结果表明,干流三角洲淤积体已在支流河口形成了拦门沙坎,致使支流河底纵向坡度变小甚至变为倒坡,这对小浪底水库运行及黄河干流及其支流排沙将产生不利影响,有必要深入研究并提出防治措施。

小浪底水库运行以来，黄河口来水来沙减少，与1976—1996年平均年水量261亿m3／a、年沙量6．5亿t／a、平均含沙量25kg／m3相比，2002年调水调沙以来，黄河口来水量减少27％、含沙量减少68％，致使河口感潮段从1976—1996年的淤积，变化为调水调沙以来的冲刷，冲刷速率为34m3／a·m。河口延伸速率从1976—1996年的1．4km／a降到小浪底水库运行以后的0．3km／a，但远离行河口门的海岸蚀退。建议减少进入黄河口的沙量，或者来沙量较大时，把泥沙分散到三角洲整个蚀退海岸和洲面以抬高洲面高程，可以达到降低行河河口延伸速率、降低防潮堤前海岸冲刷速率、改良盐碱地、改善三角洲海域生态等目的。

通过实测输沙资料和淤积物取样分析发现，黄河下游的河道淤积物中粒径≥００５ｍｍ的泥沙含量多年平均值（１９５０～１９９５年）大约为４０％，粒径≥００２５ｍｍ的泥沙含量多年平均值（１９５０～１９９５年）约为７０％。从各年代不同粒径泥沙的百分含量来看，粒径≥００５ｍｍ的泥沙百分含量有逐渐减小的趋势，５０年代为４２１％，到８０年代减少为３７２％，１９９０～１９９５年也只有３５４％，而粒径≥００２５ｍｍ的泥沙百分含量变化不大，基本维持在６７％左右。同时，分析结果还表明淤积物中粒径≥００２５ｍｍ的泥沙占多数。

黄河小浪底枢纽主体工程于1999年10月25日下闸蓄水。蓄水后,随着库水位的升高将引起库区水文地质条件的一系列变化,对周围的环境造成了不同程度的影响。本文就水库诱发地震、岸坡变形破坏、水库渗漏、水库浸没等环境工程地质问题进行了评价。

黄河下游引黄泥沙处理与利用——经过40余年的引黄灌溉，历史上沿黄两岸留下的沙荒盐碱低洼地，通过引黄放淤改土大都变成了良田。两岸的洼地，也已沉沙基本利用完毕，现在沉沙征地已十分困难，但是每年从黄河引进泥沙仍超过1亿t。这已成为黄河下游引黄灌溉事业发...

根据黄河小浪底地区的地球动力学环境,本文采用扩容一沟通(dl)模式,对小浪底水库诱发地震进行了分析和计算。结果表明,位于水库淹没区的塔底断层北段、东段和石井河断层西段是危险性最大的三个潜在诱发地震源,而对大坝危害最大的震源是连地断层,但它们的最大震级都不会超过5.0级。此外,对于预防诱发地震发生,本文也提出了建议。

黄河下游引黄灌溉中的泥沙处理利用——黄河下游引黄灌溉中的泥沙主要采取放淤改土、改造低洼盐碱沙荒地，对黄河下游两岸发展工农业生产、改善生态环境，起到了重要作用。本文主要从分析计算含沙量沿垂线分布特点，探讨渠首防沙的作用，分析灌区泥沙淤积分布特性...

黄河下游河道的演变主要表现为流路的淤积延伸与改道。本文根据多年的河道断面实测资料,结合小浪底水库运用以来水量、沙量的变化,分析了黄河河道清4——汊3河段的冲淤演变过程,可为黄河三角洲地区分析研究淤积问题提供参考。

本文根据小浪底水库地区的地震地质和水文地质条件，浅析了水库诱发地震的可能性，并对其最大震级进行了多种方法的估算预测。

黄河小浪底枢纽主体工程于1999年10月25日下闸蓄水.蓄水后,随着库水位的升高将引起库区水文地质条件的一系列变化,对周围的环境造成了不同程度的影响.本文就水库诱发地震、岸坡变形破坏、水库渗漏、水库浸没等环境工程地质问题进行了评价.

黄河下游场次洪水来沙系数与下游河道的冲淤关系密切,进入下游的典型高含沙洪水的平均来沙系数为0.093~0.105,如洪水期在下游沿程无引水,小浪底水库不调节,则相应全下游淤积可占到来沙的59%~62%,故小浪底水库拦蓄高含沙洪水为下游减淤是有必要的。但必须考虑由此导致的水库淤积加重及入海沙量减少。本文提出了以小浪底水库排沙比y表达的控制指标,对代表性洪水系列的计算表明,在现有洪水来沙系数范围内,小浪底水库正常运用的宏观控制指标可取y=2/3,能兼顾水库尽可能少淤、下游减淤及多排沙入海,确保减淤比在40%以上。在实际操作中需视洪水来沙系数预报值,据小浪底水库合理拦沙运用的控制指标进行调控。迄今小浪底水库淤积已占原设计拦沙库容的30%以上,应考虑降低汛期水位,为洪水期水库排沙比提高到y=2/3左右创造条件,以抑制库容淤损过快的势头。

于2011年11月—2012年10月在黄河小浪底站和花园口站进行连续采样观测并结合同期水文资料,研究了在小浪底水库水沙调控影响下黄河颗粒有机碳(poc)的输送规律.结果表明,在小浪底水库正常调度期间,小浪底站和花园口站poc含量分别为0.37~0.65mg·l-1和1.88~6.47mg·l-1,小浪底站poc含量明显低于同期的花园口站.在小浪底水库调水调沙期间,小浪底站和花园口站的poc含量分别为0.43~693.75mg·l-1和6.97~210.65mg·l-1,在水库泄水阶段小浪底站poc含量明显低于花园口站,而在水库排沙阶段小浪底站poc含量又明显高于花园口站.小浪底站和花园口站全年poc输送量分别为53.2万t和49.2万t,其中,7—8月poc输送量最多,小浪底站7—8月poc输送量占全年poc输送量的97.5%,花园口站7—8月poc输送量占全年poc输送量的78.2%.小浪底水库\"水沙调控\"对黄河poc输送的影响明显不同于其他河流上的水库,它不仅拦蓄上游输送的poc,而在特定时间又将拦蓄水库中的poc大量排出水库.