黄河调水调沙试验概述（一）

一、调水调沙试验缘由

　　黄河是世界上最复杂、最难治理的河流。究其原因，主要问题在于黄河水少沙多、水沙异源、时空分布不均。特别是进入90年代以来，社会经济的快速发展，对黄河水资源的需求日益增大，水少沙多的矛盾更加突出。

　　在长期的治黄实践中，人们认识到， 治理黄河必须采取综合措施。黄河的问题归根结底就是泥沙问题。黄河泥沙处理的基本思路可概括为“拦、排、放、调、挖”。“拦”就是靠上中游水土保持和干支流水库拦减泥沙：“排”就是保证一定的输沙水量，利用现行河道排沙入海：“放”主要是在下游两岸处理和利用泥沙：“调”，即“调水调沙”，就是通过干流骨干水库调节天然水沙过程，使不适应的天然水沙过程尽可能协调，以减少河道淤积或节省输沙水量：“挖”就是挖河淤背，加固黄河干堤，以逐步形成“相对地下河”。在这5项措施中，“拦”是根本，“排”是基础，而“调”则是提高“排”沙效果的有效措施。

　　黄河调水调沙的基本设想就是：在充分考虑黄河下游河道输沙能力的前提下，利用水库（单库或水库群）的调节库容，对水沙进行有效的控制和调节，适时蓄存或泄放，调整天然水沙过程，使不适应的水沙过程尽可能协调，以便于输送泥沙，从而减轻下游河道淤积，甚至达到不淤积或冲刷的效果。按这一设想在黄河干流上修建的大型骨干水库，不仅要调节径流，还要调节泥沙，使水沙关系协调，以达到更好的排沙减淤效果。

　　上世纪60年代曾利用三门峡水库进行了两次人造洪峰实践。

　　1963年12月2日～15日，三门峡水库进行了第一次人造洪峰试验，历时约15天，造峰期间花园口断面平均流量1658m3/s，平均含沙量6.8kg/m3，日均流量2920m3/s，流量大于2000 m3/s有3天；艾山断面平均流量1613m3/s，日均流量3250m3/s，流量大于2000m3/s有4天。造峰期间三门峡至利津河段累计冲刷0.143亿t，冲刷发展至艾山断面附近，艾山以下淤积0.023亿t.

　　1964年3月29日～4月2日，三门峡水库进行了第二次人造洪峰试验，历时5天，造峰期间断面花园口平均流量2268m3/s，平均含沙量10kg/m3，日均流量3160 m3/s，流量大于2000 m3/s有2天；艾山断面平均流量2246m3/s，日均流量3040m3/s，流量大于2000m3/s有3天。造峰期间三门峡至利津河段累计冲刷0.195亿t，冲刷发展至艾山断面附近，艾山以下淤积0.070亿t.

　　在这两次利用三门峡水库进行的人造洪峰试验期间，艾山至利津河段均发生淤积，究其原因就是造峰流量较小、大流量持续历时短、水沙关系协调存在问题。

　　利用三门峡水库进行的人造洪峰初步实践使人们认识到，水沙关系协调是改善下游河道排沙条件、提高排沙效果的有效措施。利用干流水库进行综合调节，可提高水流输沙能力，节省输沙用水，减少河道淤积。但由于当时没有靠近下游的大型水库去调配合理的水沙过程，调水调沙只能是一种科学设想。

　　2001年，小浪底水库建成并投入运用，为调水调沙的实施提供了必要的工程条件，也使调水调沙的设想变成现实成为可能。在2002年7月4日9时至7月15日9时进行了黄河首次调水调沙试验。2003年9月6日9时至9月18日18时30分结合防洪预泄又进行了黄河第二次调水调沙试验。2004年6月19日9时至7月13日8时，进行了黄河第三次调水调沙试验。

　　二、黄河调水调沙试验目标

　　黄河调水调沙试验的总目标是：水库、河道减淤，探索黄河水沙运行规律，实现人、水、沙的和谐相处，维持黄河健康生命。在总目标原则下，依据水库、河道、来水来沙情况等边界条件，年度、时段的试验目标则相应不同。

　　2.1 2002年黄河首次调水调沙试验目标

　　首次调水调沙试验是针对小浪底水库初期运用的特点进行的，实施的是小浪底和三门峡两库联合调度方式，主要目标是：

　　（1）寻求试验条件下的黄河下游泥沙不淤积的临界流量和临界时间。

　　（2）使下游河道（特别是艾山至利津河段）不淤积或尽可能冲刷。

　　（3）检验河道整治成果、验证数学模型和实体模型、深化对黄河水沙规律的认识。

　　2.2 2003年黄河第二次调水调沙试验目标

　　第二次调水调沙试验是结合防洪预泄进行的，实施的是小浪底、三门峡、陆浑、故县四库联合调度，是典型的水沙多目标调度方式，主要目标如下：

　　（1）实现水资源安全。即在保证防汛安全的前提下，程度地实现洪水的资源化，为2003年秋至2004年春期间用水和引黄济津储备水源。

　　（2）实现小浪底库区减淤，实践“拦粗排细”设计调度思想，大部分浑水水库“水沙”体排出。

　　（3）下游河道发生冲刷或至少不发生大的淤积，尤其是艾山至利津河段不发生淤积。

　　（4）三门峡库区减淤，并有效降低潼关高程。

　　（5）下游减灾与减淤的统一，即不发生大的漫滩损失。

　　（6）小浪底坝前淤泥层高程降至179m左右，解决闸前防淤堵问题，确保枢纽运行安全。

　　（7）小浪底库水位250m台阶持续一定时间，满足设计对大坝安全的要求，并为2004年水库在250m以上运用创造条件。

　　（8）支流减灾与干流减灾的统一。除保证黄河下游干流防洪安全外，兼顾伊河下游、洛河下游、伊洛河的防洪安全。

　　（9）进一步深化对黄河水沙规律的认识。

　　2.3 2004年黄河第三次调水调沙试验目标

　　第三次调水调沙试验是针对小浪底水库汛初蓄水较多，黄河中游又无中小洪水的特点进行的，实施的是黄河干流万家寨、三门峡、小浪底三库串联联合调度方式，主要目标是：

　　（1）实现黄河下游主河槽全线冲刷，进一步恢复下游河道主槽的过流能力；

　　（2）调整黄河下游两处卡口段的河槽形态、增大过洪能力；

　　（3）调整小浪底库区的淤积形态；

　　（4）进一步探索研究黄河水库、河道水沙运动规律。