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黄河小浪底如何排沙原理

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1. 汛期黄河泥沙主要由龙门中游至三门峡的洪水携带。该源头的洪水必须以储排水的方式排出水库,否则水库淤塞严重,但黄河洪水并不是唯一的源头

2. 黄河下游在汛期输沙能力最强,汛期含沙量是年平均值的1.5倍。除输水能力与流速的四分之一成正比外,还与河床的成形过程有关。汛期输沙效率是否能节约原输沙的水资源用于经济生产

3.当高含沙量水流接近平衡输沙值时,可冲刷塑造下游河床,扩大黄河平流,提高泄洪能力。但在不平衡的情况下,可能会冲刷河南和山东(流量小,含沙量低,如小浪底水库在非水沙转移情况下的运行模式)。或者反过来,从河南到山东的泥沙(含沙量大,流量大,自然洪水过程),只有适当的流量和含沙量才能实现。

4、利用水库汛期泄洪过程和水库“蓄排水”的运行方式,在汛期降低需要放水的运行水位,并结合调度,可形成人工洪峰。

5. 采用多级水库调度,可在小浪壁形成大流量排沙,排出水库泥沙,降低水库淤积速度,提高蓄沙使用寿命。这种调度要求水库在人工洪峰过程的时空联系中密切配合。在水库沉积中,粗砂沉积快,细砂沉积慢。水库输沙过程可以提高水库对粗砂的截流效率,减少下游河床的泥沙淤积。

6. 利用自然洪水过程、小浪底水库的流量调节和水库的接力输沙作用,可形成接近排沙平衡值的人工洪峰。在洪峰流量不淹没滩涂的情况下,可以有效冲刷河床,稳定和塑造中间水道。

水沙调运实际上是利用水库蓄沙和调节流量两大功能,在接近输沙理想值的人为洪峰过程。将蓄积在水库和下游河流中的泥沙冲入海中,缓解水库和河流中的泥沙淤积,同时形成稳定的中水河道,提高滩区的防洪风险。

小浪底调水调沙前,水库虽然起到了挡沙的作用,但在相同流量(淤积)的情况下,下游6个控制站中有4个水位出现上升,调水调沙后滩流平缓恢复。小浪底蓄水后,2003年黄河中游采吉工人因河势变化而处于危险之中,危及滩区安全。小浪底水库淤积减缓后,下游河床将大量泥沙冲入海中。

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