小浪底水庫異重流排沙效率分析

萬柳明，張東鋒，徐梓斐，劉勇進

（黃河水利職業技術學院，河南 開封 475000）

1999年10月，小浪底水庫開始蓄水，水庫初期蓄水階段基本可以攔截三門峽水庫出庫的全部泥沙，小浪底水庫主要利用異重流排沙。合理利用在水庫底部運動的異重流可以把泥沙排走，減少水庫淤積，這是水庫減淤的重要途徑。黃河含沙量大，在庫底縱比降較大的情況下，就容易產生異重流，并且形成的異重流有足夠的能量運行到壩前，只要進行合理調度，異重流排沙就可以取得明顯效果。小浪底水庫的多次調水調沙都產生了異重流，2004—2010年小浪底水庫平均排沙比為42.1%，2013年水庫排沙比達到169.7%，但2014年小浪底水庫保持高水位，產生的異重流運行時間較短，開始時間為7月5日10:00，7月9日00:00 結束，排沙比為36%，低于往年的平均排沙比。

1 小浪底水庫進出庫水沙情況

1.1 小浪底水庫入庫水沙過程

2014年7月5日00:00，三門峽水庫開始加大流量下泄清水；7月5日06:00，流量增大到3 110 m/s；7月5日09:00，流量增大到4 020 m/s；7月5日11:54，流量增大到5 350 m/s。此后持續按5 000 m/s下泄至7月6日06:00，此階段最大流量為5 430 m/s（5日22:06）。7月6日12:00 以后，三門峽水庫下泄流量減少到小于2 000 m/s，直至水庫泄空。7月6日00:00 開始，拉沙下泄產生異重流，最大含沙量為340 kg/m（6日12:00）。

從小浪底水庫出庫日平均流量來看，7月5日為1 800 m/s，7月6日為2 580 m/s，7月7日為2 450 m/s，7月8日為2 140 m/s，7月9日為1 060 m/s。7月5日15:20，小浪底水庫排沙出庫，7月5日15:48，其含沙量為1.52 kg/m，此時含沙量較小，隨著大流量下泄形成的異重流排沙出庫，5日16:36，含沙量為11.2 kg/m，5日18:00 為37.8 kg/m，7月6日02:00 為43.0 kg/m，7月6日05:00 達到最大，為58.8 kg/m。而后，隨著三門峽水庫排沙，小浪底水庫出庫含沙量為30 ～40 kg/m。……