小浪底水利枢纽调度运用回顾.pdf

第38卷第10期
人民黄河
2016年10月
YELLOW RIVER
Oct.,2016
【水利水电エ程
小浪底水利枢纽调度运用回顾
刘树君
(水利部小浪底水利枢纽管理中心,河南郑州450099)
摘要:小浪底水利枢纽泥沙问题突出,运用方式十分复杂,实际运用条件与设计相比发生了较大变化。通过对小浪底
水利枢纽蓄水运用以来在防洪、防凌、减淤、供水调度运用等方面进行总结回顾,阐述了有关方面通力协作,通过跟踪研
究和试验探索,科学制定枢纽防洪、防凌、减淤、供水等运用方式,并指导调度运用,使小浪底水利枢纽发挥了巨大的社会
效益和经济效益,各项效益均超过设计指标。
关键词:水库调度;运用方式;防洪;防凌;调水调沙;小浪底水利枢纽
中图分类号:TV697.
文献标志码:A
doi:10.3969/jisn.1000-1379.2016.10.028
源,兼顾发电效益。
柩纽概况
随着国家经济社会发展,小浪底水利枢纽增加了
小浪底水利柩纽位于黄河中游最后一段峡谷出口新的任务:
处,上距三门峡水利枢纽130km,下距郑州市花园口
(1)确保黄河不断流,改善河流生忞环境。20世
128km,控制黄河流域面积的92.3%、径流量的912%、纪发生的黄河断流严重影响沿黄地区生活生产,破坏
输沙量的近100%;水库设计库容126.5亿m,其中淤河流生态环境。进入21世纪,党中央、国务院十分重
沙库容75.5亿m、长期有效库容51.0亿m3。发电系视黄河水资源管理向题,要求确保黄河不断流,改善河
统安装6台300MW发电机组,总装机容量1800流生态环境。小浪底水利枢纽所处的地位和作用决定
MW;泄洪系统由9条泄洪洞组成,最大泄流能力15其必须承担这个责任。
307m3/s。于199年10月25日下闻蓄水,2000年1
2)加强中常洪水控制,降低黄河下游洪水漫滩
月9日首台机组并网发电,2001年底主体工程全部概率。黄河下游滩区总面积3544km2,居住人口约
完工
189万人,汛期经常上水受淹,群众生产生活十分困
小浪底水利枢组水量调度单位为黄河水利委员会难。新时期构建社会主义和谐社会,要求加强黄河中
和黄河防汛抗旱总指挥部(简称黄河防总),发电调度常洪水控制,保障滩区人民安全。小浪底水利枢纽也
单位为河南省电力公司,运行管理单位为水利部小浪必须承担这个责任。
底水利枢纽管理中心及所属黄河水利水电开发总公2.2调度运用阶段
司。在枢纽调度运用中,小浪底水利枢纽管理中心牢
根据库区泥沙淤积发展状态,小浪底水利枢纽调
固树立民生工程理念,把社会效益放在首位,严格执行度运用分蓄水拦沙、逐步抬高主沢期运用水位、形成高
黄河水量调度指令,精细安排发电和泄洪孔洞运用,协滩深槽、正常运用4个阶段2。
调河南省电力公司按照“以水定电”原则落实发电计
(1)蓄水拦沙阶段。相当于起始运用水位210m
划,调控下泄流量满足水调指令要求。
以下库容淤满前的阶段,运用水位在起始运行水位以
上变化,水库下泄清水。
2调度运用目标和阶段
(2)逐步抬高主汛期运用水位阶段。主汛期7-9
2.1调度运用目标
月逐步抬高运用水位,水库尽可能拦蓄粗颗粒泥沙,排
小浪底水利枢纽设计开发任务是以防洪(防凌)、
出细颗粒泥沙,直到坝前淤积高程达到245m,库区淤
减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电,蓄清排浑,除害兴积量达到78.6亿m。
利,综合利用。调度运用原则是在首先保障防洪(防
凌)安全前提下,充分发挥减淤作用,力争较长时期延
收稿日期:201609-2
作者简介:刘树君(1963-),男,辽宁营ロ人,高级工程师
缓下游泥沙淤积,长期保持有效库容,在此基础上调节
(教授级),从事小浪底水利枢纽调度工作。
径流,为下游生活、生产和农业灌溉增加可利用的水
E-mail:xldlsi@163.com
人民黄河2016年第10期
(3)形成高滩深槽阶段。主汛期库水位有较大变
化,逐步调整库区泥沙的淤积形态,使滩面逐步淤高、
3调度运用条件
河槽逐步降低,直到坝前滩面高程达到254m,高程3,1设计水沙条件
254m以下槽库容达到10.5亿m23,普通洪水敞泄时库
小浪底水利枢纽设计水平年为2000年,测算多年
区不再漫滩淤积。
平均入库水量281.46亿m3,年均入库沙量为13.2
(4)正常运用阶段。主汛期利用10.5亿m槽库亿:预估黄河下游河道过流能力在400me/以上。
容长期进行调水调沙运用,使水库多年内冲淤平衡,长3.2实际水沙条件
期保持51亿m3兴利库容
(1)实际人库水量、沙量大幅减少。20世纪80年代
前3个阶段统称为拦沙运用期,其中:蓄水拦沙阶段中期以后,黄河来水来沙量呈大幅减少趋势。以潼关水
称为拦沙初期,逐步抬高主汛期运用水位、形成高滩深槽文站为例,00010年实测年均水量213.1亿m2、沙量
2个阶段统称为拦沙后期。小浪底水库2007年和2015年30亿t(见表1),比1960-1986年分别减少47.8%、
底累计淤积量分别为2.9?亿、3:17亿m,说明208年75.8%,比设计水沙系列分别减少32.6%、74%。
转人拦沙后期,至今仍处于拦沙后期运用阶段。
表1潼关水文站各时期水沙特征值
水量4亿m3
汛期沙量/亿t
汛期含沙量/(kg?m-3)
水文系列
水量
沙量
汛期非汛期年均占比/%汛期非汛期年均占比/%汛期非汛期年均
960-1986年234.0
174.5
408.5
2.0
83.9
44.6
11.4
2010年94.
118.3
73.3
6.
设计系列1745141.5316.055
85.7
65,6
13.7
42,4
注:设计系列为小浪底水库设计阶段采用的1950-1975年翻番50a水沙系列
2000-2015年,小浪底水利枢组来水经历了由极洪水仅0.4场,且最大洪峰流量仅为4480m3/s(2005
枯到渐丰又迅速转枯的过程,来沙量由高到低波动变年10月5日),洪水发生概率明显降低,洪水持续时间
化(见图1);实际年均人库水量和沙量分别为217.26及洪量大幅减小。
亿m2、3.05亿t,设计年均入库水量和沙量分别为
鉴于小浪底水利枢组运用条件发生明显变化,从
281.46亿m3、13.23亿t(见表2),实际值比设计值分别1996年开始,相关单位联合开展枢纽运用方式研究,
减少22.81%和76.95%。
陆续完成了“小浪底水库拦沙初期运用方式研究”
年人库水量
年人库沙量
350
“小浪底水库防洪减淤运用关键技术研究”等,深化了
2300
251
对水库及下游水沙规律的认识,在此基础上优化枢纽
200
15
100
运用方式,科学规范柩纽调度运用。
防洪调度运用
图1小浪底水利枢纽2000-2015年入库水量、沙量
4.1防洪运用方式
表22000-2015年小浪底水库实际入库水沙量特征值
小浪底水利枢纽与三门峡、陆浑、故县