《多泥沙河流水庫泥沙淤積與控制》以河流泥沙基本理論為基礎,較為全面的介紹了多沙河流水庫泥沙淤積、水庫排沙與庫區(qū)河床形態(tài)調(diào)整特點與規(guī)律,是一本水庫泥沙專著。主要內(nèi)容包括:水庫高灘深槽發(fā)展與形成、明流排沙和降水沖刷排沙效率、水庫縱橫剖面調(diào)整與控制、以及高含沙洪水對水庫河床演變的作用。
《多泥沙河流水庫泥沙淤積與控制》可供水利科研、生產(chǎn)、管理工作的科技人員,大專院校相關專業(yè)師生閱讀參考。
水庫修建是開發(fā)利用河流的重要手段,其調(diào)節(jié)徑流使水資源利用率提高,也是清潔能源水電的保障。水庫泥沙淤積是世界性問題,多泥沙河流水庫泥沙淤積更為嚴重,水庫淤積降低了水庫興利作用,控制水庫泥沙淤積是水利行業(yè)中長期面臨的、亟待解決的問題。三門峽水利樞紐是黃河干流上修建的第一座大型水利樞紐,1960年9月蓄水以來,由于水庫泥沙淤積和潼關高程問題突出,先后經(jīng)歷了兩次樞紐改建和三次運用方式調(diào)整。1973年11月水庫采用蓄清排渾控制運用以來,基本達到泥沙沖淤平衡,保持了長期有效庫容,取得了顯著的防洪、防凌、灌溉、供水、發(fā)電、減淤等綜合效益,也為其他工程修建(如三峽、小浪底等水庫)提供了成功的經(jīng)驗。由于環(huán)境條件的不斷變化,1986年后龍羊峽、劉家峽水庫聯(lián)合調(diào)度,加之水資源開發(fā)利用水平逐步提高,使三門峽水庫的來水來沙條件發(fā)生了很大變化,三門峽庫區(qū)出現(xiàn)累積性淤積,潼關高程持續(xù)上升,并引發(fā)了許多新問題。1999年10月小浪底水庫投入運用,也使三門峽水庫運用面臨著新的變化,通過深入研究來水來沙變化對庫區(qū)沖淤的影響,并兼顧上下游、整體與局部利益,2002年11月開始,三門峽水庫采用非汛期控制最高蓄水位318m、汛期洪水敞泄運用,之后潼關高程基本穩(wěn)定。
作者長期從事黃河干流水庫庫區(qū)河床演變和水庫運用方式的研究工作,針對三門峽水庫運用初期高灘深槽發(fā)展與形成特點、蓄清排渾運用后縱剖面調(diào)整規(guī)律、水庫明流輸沙特點和降水沖刷主槽形態(tài)、潼關高程演變規(guī)律、水庫群高含沙洪水運移規(guī)律、劉家峽水庫攔門沙與異重流排沙等水庫泥沙問題,近十多年來系統(tǒng)開展了水庫泥沙淤積與控制研究。1990年碩士研究生畢業(yè)來黃河水利科學研究院工作,1991-1994年跟焦恩澤前輩一起參加了黃河水利委員會科技項目“潼關高程變化規(guī)律研究”,之后1996-2005年,在李文學、姜乃遷兩位博士的帶領下,與張原鋒、曲少軍、梁國亭等完成了“九五”國家重點科技攻關課題黃河中下游河道防洪減淤關鍵技術研究專題“潼關河段清淤關鍵技術研究”、黃河水利委員會立項開展的“1998-2002年黃河潼關河段清淤工程”項目、水利部重點項目“潼關高程控制及三門峽水庫運用方式研究”和“2003~2005年三門峽水庫非汛期運用控制水位原型試驗及效果分析”。在此基礎上承擔和完成了“十一五”國家重點科技攻關課題黃河中下游水沙調(diào)控關鍵技術研究專題“小浪底水庫明流排沙和降水沖刷關鍵技術研究”、“十二五”國家重點科技攻關課題黃河中下游高含沙洪水調(diào)控關鍵技術研究專題“黃河中游水庫群高含沙洪水運移規(guī)律及控制指標”、水利部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目“基于龍劉水庫的上游水庫群調(diào)控方式優(yōu)化研究”中劉家峽水庫沖淤及排沙特性研究專題和陜西省江河庫區(qū)管理局科研項目“陜西省渭河流域大中型水庫聯(lián)合調(diào)度(枯水期)研究”。同時,帶領年輕人完成了黃河水利科學研究院基本科研業(yè)務經(jīng)費資助項目“三門峽水庫高灘深槽發(fā)展與形成特性研究”和“三門峽水庫縱剖面變化特點研究”。這些項目針對三門峽、小浪底、劉家峽水庫不同運用階段泥沙淤積、水庫排沙、洪水對庫區(qū)河床形態(tài)的影響等,開展了深入研究,本書是這些成果的匯集與提煉。
本書內(nèi)容總結了作者十幾年來的研究成果,不僅豐富了水庫泥沙、河床演變學的理論研究,而且為充分發(fā)揮水庫群綜合效益、控制水庫泥沙淤積提供了生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和應用理論基礎。
全書共分9章,各章編寫人員分別為:第1章張翠萍,第2章張翠萍、張超、李艷霞,第3章伊曉燕、胡恬、張翠萍,第4章伊曉燕、張翠萍、許琳娟,第5章李艷霞、張翠萍、繆鳳舉、伊曉燕,第6章張翠萍、李艷霞、張中杰,第7章張翠萍、張超、胡恬,第8章張翠萍、李艷霞、張中杰、張超,第9章張翠萍、張中杰、張超、許琳娟。全書由張翠萍統(tǒng)稿。
除本書幾位主要作者外,李文學、姜乃遷、曲少軍、張原鋒、張俊華、梁國亭、李勇、劉紅賓、林秀芝、王平、張曉華、尚紅霞、鄭艷爽、申冠卿、侯素珍、田勇、張智、溫紅云、王勇、張瑞君、白東陽、陳真、劉梓棟、吳明磊、李書國、張藝等也參與了本書相關專題研究、編寫或提供了無私的幫助,在此向他們表示真摯的感謝。
在研究工作中,得到治黃老前輩龍毓騫、錢意穎、趙文林、胡一三、焦恩澤、劉月蘭教授的關心、幫助和指導,在此表示衷心的感謝。還要感謝我的家人給予我的理解、支持和幫助。
由于水平有限,韋中難免有欠妥和錯漏之處,敬請讀者批評指正。
前言
第1章 水庫淤積概況
1.1 三門峽水庫概況及潼關高程變化
1.2 小浪底水庫概況
1.3 劉家峽水庫概況
第2章 水庫明流排沙輸沙特點與降水沖刷主槽形態(tài)研究
2.1 水庫壅水明流排沙特點
2.2 水庫明流均勻流特點
2.3 水庫降水沖刷分析
2.4 庫區(qū)懸沙垂線分布及水庫泄流建筑物分沙比
2.5 小結
第3章 蓄清排渾期水庫縱剖面調(diào)整過程及特點
3.1 入庫水沙特點及其變化
3.2 三門峽水庫運用方式及沖淤特點
3.3 三門峽水庫非汛期淤積縱剖面變化特點
3.4 三門峽水庫汛期縱剖面變化及影響因素
3.5 小結
第4章 水庫高灘深槽發(fā)展與形成規(guī)律研究
4.1 1964-1973年入庫水沙特點及運用水位變化分析
4.2 縱剖面及典型橫斷面變化特點分析
4.3 庫區(qū)槽庫容變化特點分析
4.4 高灘深槽形成過程及影響因素分析
4.5 小結
第5章 潼關高程演變規(guī)律
5.1 潼關高程變化概況
5.2 水庫蓄水攔沙期潼關高程變化
5.3 水庫滯洪排沙期潼關高程變化分析
5.4 蓄清排渾運用期潼關高程變化規(guī)律及影響因素
5.5 小結
第6章 三門峽運用方式調(diào)整后2003年效應分析
6.1 三門峽運用方式調(diào)整的緣由與實施措施
6.2 入庫水沙特征
6.3 水庫運用與庫區(qū)沖淤特性
6.4 水庫非汛期蓄水運用回水影響范圍和淤積末端分析
6.5 溯源沖刷和沿程沖刷的發(fā)展
6.6 三門峽水庫降低庫水位對庫周引水和庫周生態(tài)影響
6.7 小結
第7章 劉家峽水庫沖淤及排沙特性研究
7.1 人出庫水沙特點
7.2 水庫運用特點
7.3 水庫淤積形態(tài)發(fā)展
7.4 水庫排沙特點分析
7.5 小結
第8章 水庫群高含沙洪水運移規(guī)律
8.1 高含沙洪水組成特點
8.2 三門峽庫區(qū)高含沙洪水沖淤特點
8.3 小浪底庫區(qū)高含沙洪水沖淤特點
8.4 三門峽與小浪底水庫高含沙洪水排沙關系分析及調(diào)控指標
8.5 小結
第9章 陜西省渭河流域大中型水庫聯(lián)合調(diào)度(枯水期)研究
9.1 概況
9.2 渭河干流和主要支流水量特點
9.3 大中型水庫在枯水調(diào)度中的作用分析
9.4 渭河干支流河道枯水演進特點分析
9.5 枯水期生態(tài)水量水庫調(diào)度方案研究
9.6 小結
參考文獻