黄河是怎样调水调沙的

黄河是怎样调水调沙的摘要：20世纪70年代后期，随着治黄理论的不断深化，“上拦下排的治黄方针暴露出一定的局限性，治黄专家认识到黄河“水少沙多、水沙不平衡对黄河下游河道淤积的重要影响。首任黄河水利委员会主任、著名水利专家王化云和他的同事们，在此根底上比拟系统地提出了“调水调沙的治黄思想。关键词：黄河调水调沙截至6月28日10时，来自黄河防汛指挥部的消息称，已经进展了9天的黄河第三次调水调沙试验，由于高科技的娴熟应用，没有再像前两次一样，在个别地段发生串沟漫滩现象，桀骜不驯的黄河水只冲河底泥沙，不淹滩上庄稼，说明我国在科技治黄方面已经迈出了新的一步。“调水调沙治黄思想的由来20世纪70年代后期，随着治黄理论的不断深化，“上拦下排的治黄方针暴露出一定的局限性，治黄专家认识到黄河“水少沙多、水沙不平衡对黄河下游河道淤积的重要影响。首任黄河水利委员会主任、著名水利专家王化云和他的同事们，在此根底上比拟系统地提出了“调水调沙的治黄思想。其详细设想就是在黄河上修建一系列大型水库，实行统一调度，对水沙进展有效地控制和调节，变水沙不平衡为水沙相适应，更好地排洪、排沙入海，减轻下游河道的淤积，甚至到达不淤。随着1997年小浪底工程的截流蓄水，治黄专家进展了大量的物理模型试验，找到了理论上的实现黄河下游不淤积的临界流量和临界时间。2001年小浪底工程全面开工，次年便进展首次“调水调沙试验，从而使“通过原型试验，进展调水调沙试验的设想最终变为现实。调水调沙的根本原那么是根据黄河下游河道的输沙才能，利用水库的调节库容，有方案地控制水库的蓄、泄水时间和数量，调整天然水沙过程，使不平衡的水沙过程尽可能协调。“三条黄河互为验证补充从2002年7月4日黄河首次调水调沙试验开场，实验室里的“模型黄河和计算机上的“数字黄河就与“原型黄河一样同步进展。所谓“原型黄河，就是自然界中真实的黄河；“数字黄河那么是借助现代信息技术构建的数字化虚拟平台，被称为“装在计算机里的黄河；而“模型黄河那么是以相似性原理为根据，按照一定比例缩小的黄河模型，也就是“实验室中的黄河。“模型黄河比“原型黄河小600倍，河道模型长585米，宽36米，直观地反映了小浪底水库以下近350多公里游荡河段在不同水文条件下的河势变化。与“原型黄河具有高度的相似性。当调水调沙还处于论证阶段的时候，“模型黄河就已进展了数十次模拟试验，为找到利用最小水量、最短泄水时间、对下游河道形成最正确减淤效果的方法，提供了大量参考数据。“调水调沙试验开场后，“模型黄河又与“原型黄河进展同步试验，一方面复验“模型黄河的可靠性，一方面为“原型黄河提供更好的技术支撑。与此同时，“数字黄河那么利用遥测、遥感、卫星技术和数字模型等科技手段，在调水调沙试验期间进展降雨预报、洪水预报和水库调度；同时搜集水量分配、冲淤变化、洪水演变等方面的数据信息，并运用数学模型即时分析研究。在首次试验前夕建成的黄河流域第一个数字化水文站花园口水文站在其中发挥了重要作用。每一次调水调沙试验完毕后，专家们就对“三条黄河分别获得的试验数据进展合成分析，互为验证补充，大大进步了试验的科学性。第三次调水调沙不同于前两次含沙量、水量及其历时，是确保调水调沙试验成功的三个关键数据。既要把这三个指标确定下来，又要确保这三个指标能顺利实现，其中饱含着专家们的大量劳动和科学技术的强大作用。今年6月19日开场的第三次试验，预计于7月14日完毕,历时约25天。其显著特点是，基于人工扰动方式，在更大空间尺度上的调水调沙。将充分借助自然力量，加之中游水库结合调度塑造人工异重流，形成连续的泄流动力对小浪底水库的淤积泥沙进展冲刷，同时在下游淤积严重的河段进展人工扰动加沙，增参加海洪水的挟沙含量，从而最大限度地实现减淤冲沙的目的。今年的试验不同于2002年、2022年的地方是：科学调控万家寨、三门峡、小浪底水库的泄流时间和流量，在小浪底库区塑造人工异重流，并实现异重流的接力运行，从而保证对小浪底水库淤积泥沙形成连续的冲刷能量，不同于小浪底水库的单库运用，也不同于单纯依靠自然异重流的结合调度；二是充分利用小浪底出库洪水的充裕能量，在下游“二级悬河最严重和平滩流量最小的河段进展人工扰动，结合小浪底水库可能下泄的含沙量在下游河道施行人工加沙，从而增加“卡口段平滩流量，扩大主河槽行洪才能。通过科学调度，控制小浪底水库出库流量和含沙量，使花园口站流量控制在2700立方米/秒左右、平均含沙量控制在25千克/立方米左右。塑造人工异重流异重流本来是挟沙水流进入库区遭遇清水后，由于密度差而潜入清水底部运行的一种现象。异重流使泥沙运行到大坝前淤积，增强大坝的防渗才能，但对调水调沙试验来说，假如不及时对异重流进展调控，那么会大大影响人造洪峰中含沙量的试验指标。一般来说，每立方米的水量最多只能运送20千克的泥沙，超过了这个量就可能淤积。首次试验就是按这个一般规律进展。但此后，科研人员发现了异重流，并变异重流这个不利条件为有利条件，加大泥沙的运送才能。正在进展的第三次试验，在中下游长达2100公里的河道上，充分借助自然力量和黄河中游干流水库的结合调度，尝试塑造人工异重流，进步一定流量的水运送泥沙的才能，形成连续的泄流动力，对小浪底水库的淤积泥沙进展冲刷。详细措施就是科学调控黄河干流万家寨、三门峡、小浪底水库的泄流时间和流量，在小浪底库区塑造人工异重流，并实现异重流的接力运行，从而保证对小浪底水库淤积泥沙形成连续的冲刷能量，减少库区淤积或调整其淤积形态。采用人工扰沙技术所谓“人工扰沙，即借助河水已有的势能，辅以人工扰动河床土质，促进河床泥沙启动，实现河床下切、输沙入海。简单地说，就是通过搅动让河底淤沙上浮，使其与自然水流一起下泄，从而到达清淤输沙的目的。第三次调水调沙试验共设3个扰沙点，分别位于小浪底库尾、河南范县李桥河段、山东梁山县小路口河段。黄委会主任李国英说：“这在世界其他江河上是没有过的。通过施行人工扰沙，可实现小浪底水库减淤或调整库区泥沙淤积形态。同时利用下泄水流的充裕挟沙力，扩大黄河下游高村和孙口之间的徐码头、雷口两个“卡口处的行洪才能，而且加大下游“悬河河道的排沙量，扩大主河槽的过洪才能。河南范县吴老家是人工扰沙实验的一个现常6月23日下午，记者乘江河09号船顺流而下，间隔 5号作业船还有50米的间隔 ，一股带有新颖泥土腥味夹杂着细微泥浆的空气扑面而来。但见3道暗褐色的高含沙泥浆流从作业平台喷涌而出，在宽阔的黄河水面上划出一道道优美的抛物线后融入大河。放眼眺望，在上下五六公里的河段上，8艘作业船只依次排开，一道道泥浆流似一条条黄龙翻腾、跳跃。据技术人员介绍，此次安装的QL两相流渣浆泵可在水下12米处作业，泵前端叶轮可将河底沉积的泥沙搅起，并将搅起的高含沙泥浆通过泵抽吸上来，消费出的泥浆每立方米最大含沙量可达900公斤，高含沙泥浆流顺着高压管道再喷射到黄河主流区，从而到达降低河底高程、减少河道淤积的目的。各类指令随着50余部报话机高速运转，确保了这项具有创始意义实验的顺利进展。高新技术总发动调水调沙试验是一次大规模的科学试验。每次试验，黄委会都约有15000多名工作人员参加方案制定、工程调度、水文测验、预报、河道形态和河势监测、模型验证及工程维护等项工作。同时，也是高科技技术在黄河上的一次全面应用，使用了天气雷达、全球定位系统、卫星遥感、地理信息系统、水下雷达、远程监控、图像数据网络实时传输等技术，为科学分析调水调沙效果提供珍贵而丰富的资料。每一次调水调沙，都是高新技术的总发动，并且采用的高新技术越来越多，比方此次采用的塑造人工异重流技术和人工扰沙技术，就是前两次所没有的。除了上述重点介绍的高新技术外，设在黄河水利委员会的异地会商系统的显示终端，不仅是记者们首次接近调水调沙高新技术的窗口，也是调水调沙的总指挥部。它于2002年一启用，就与数百公里试验河段上的多个前线指挥部保持着面对面的交流。每次试验开场的命令，就是总指挥长、黄委会主任李国英从这里发出的，而不是在130公里外的小浪底水库。为确保试验的顺利施行，在小浪底水库的水文检测船上，还装备有目前国际上最先进的水文监测设备。在试验期间，小浪底水库大坝内部安装的2000多个检测探头，时刻把大坝因水流冲击而发生的振动情况记录下来，被称为大坝平安的“心电图仪。按照“数字黄河建立规划的总体要求，黄委会建成的花园口数字化水文站、全数字水质自动监测站、引黄涵闸远程自动化监控监视系统等，也在调水调沙中发挥着重要作用。黄委会主任李国英说：“黄河调水调沙试验至今已经进展了3次，自始至终都是一个充满悬念的试验，蕴涵着很高的科技含量，是传统治黄走向现代治黄、科技治黄的一个里程碑。调水调沙调水调沙就是在主汛期七至九月，当来水流量小于二千五百立方米每秒时，将水位调整到低雍水的蓄水拦沙状态，防止长时期下泄清水，控制对下游河道产生不利影响的高含沙洪水，在保证发电、下游用水等根本下泄流量的同时，拦蓄一局部水沙在库中；当流量大于二千五百立方米每秒时，将水库调整到敞泄排沙状态，通过调水造峰、调沙淤滩、增加洪水冲刷河槽等措施，使水沙过程两极分化，改善河床形态，增大滩槽高差，增大河槽的排洪和输沙才能，起到减轻下游河道淤积的作用。在非汛期利用水库蓄水调节径流，满足供水和灌溉的要求，并增大发电量。