小浪底水库270 m水位初次运用及下一阶段运用水位探讨

李立刚

（水利部小浪底水利枢纽建设管理局，河南济源454681）

2012年11月12日，小浪底水库水位首次达到270 m，蓄水量89.34亿m3，这是小浪底水利枢纽运行管理中的重要里程碑，也是一次重要的检验，小浪底水利枢纽运行管理达到了一个崭新的阶段。

1 小浪底水库达到270 m水位具有重大意义

小浪底水库水位首次达到270 m，达到了最后一个分级蓄水阶段，具有重要而深远的意义。

1.1 小浪底水利枢纽运行管理进入了一个崭新阶段

小浪底水库正常蓄水位275 m，防洪最高运用水位275 m，最低运用水位一般不低于210 m。根据土石坝运用条件和坝体稳定要求，水库按分级蓄水原则逐步抬高允许最高蓄水位，在260～265 m和265～270 m水位级持续一定时间，对每级水位蓄水运用的原型监测资料进行汇总分析，在前一级水位运行检验稳定后，方可进行后一级水位蓄水运用。

《小浪底水利枢纽拦沙后期（第一阶段）运用调度规程》规定，当水位在265～270 m之间连续运行时间达到45 d或累计运行时间达到90 d，确认大坝无异常后，方可进入270 m以上水位运行。2011年11月17日-12月31日，小浪底水库在265 m以上水位持续运行超过45 d，且枢纽运行安全稳定，已经满足进入270 m以上水位运行的条件，进入到最后一级分级蓄水阶段。

1.2 经历了高水位运行的考验，枢纽建筑物运行安全稳定

小浪底工程投入运用13年来，对枢纽建筑物运行以来、特别是高水位运行以来的巡视检查和安全监测分析表明：大坝变形和渗流已趋稳定，进出水口高边坡稳定，泄水设施完好，闸门和启闭设备运转灵活，库区滑坡体维持稳定，未发生水库诱（触）发地震的迹象，枢纽建筑物经受了长历时、高水位的运用考验，运行安全稳定。

1.3 高水位运行将发挥更大的综合效益

小浪底水库下闸蓄水运行以来，在防洪、防凌、减淤、供水、灌溉、发电、生态保护等方面发挥了巨大的综合效益，黄河下游的防洪标准由不足重现期60年提高到重现期1000年，基本解除了下游凌汛威胁，水库拦沙和调水调沙运用使下游河床由水库运用前的淤积抬升转变为冲刷下切，提高了黄河下游的供水灌溉保证率，显著改善了库区、下游及河口地区的生态环境。小浪底水库进入270 m水位以上运行将使黄河下游防洪、防凌具有更大的调节库容，为调水调沙提供更加充足的水量，为明年春季供水灌溉提供更大的可调节用水，保障发电用水量和较好的出力，为确保黄河不断流、维持黄河健康生命将发挥更大的重要作用。

2 小浪底水库高水位运行情况

小浪底水利枢纽拦沙初期运用调度规程规定，小浪底水利枢纽运用分为三个时期，即拦沙初期、拦沙后期和正常运用期。拦沙初期指水库泥沙淤积量达到21～22亿m3以前；拦沙后期指拦沙初期之后至库区形成高滩深槽，坝前滩面高程达254 m，相应水库泥沙淤积总量约75.5亿m3；正常运用期指在长期保持254 m高程以上40.5亿m3防洪库容的前提下，利用254 m高程以下10.5亿m3的槽库容长期进行调水调沙运用。2008年汛后小浪底水库泥沙淤积量约22亿m3，拦沙初期运用阶段结束，至2012年底水库泥沙淤积约28亿m3，处于拦沙后期第一阶段运用期。

2.1 水库初期运行情况简述

小浪底水库1999年10月下闸蓄水投入初期运用，初期具有较大的运用库容，各年度蓄水最高运行水位见表1，水库水位过程线见图1。

从蓄水过程看，小浪底水库初期运用具有以下特点：一是小浪底水库初期运用具有较大的调节库容，水库防洪、防凌运用调节性能良好；二是汛期运用没有达到最高防洪限制水位，水库最高运用水位均发生在非汛期。

图1 小浪底水库水位过程线Fig.1 The water level of Xiaolangdi reservoir

表1 小浪底水库历年蓄水最高水位Table 1 The highest water level of Xiaolangdi reservoir over the years

2.2 水库高水位运行措施

小浪底水库首次进入高水位运行，在行政管理和技术管理上均采取了一系列有效措施，确保枢纽安全稳定运行。

在行政管理上采取的措施，一是成立小浪底水库高水位运用指挥部，统一安排部署与小浪底水库高水位运用安全相关的各项工作，指挥部下设办公室，负责高水位运用期间水库调度和抢险协调工作，并实行24 h值班；明确各相关部门（单位）负责人为本部门（单位）高水位运用安全第一责任人。二是及时向地方人民政府通报水库最新运用情况，协调库区周边地方人民政府相关部门密切关注小浪底库区滑坡体和塌岸情况、及时转移危险区域人员和财物，避免人身财产损失。三是封闭库区旅游，尽量减少无关人员进入现场。

技术管理上采取的措施，一是加强巡视检查和安全监测，加密大坝变形、坝基渗流和地震监测，对枢纽建筑物、左岸山体、进出口高边坡、库区滑坡体等重点部位，昼夜不间断巡查，发现问题及时处理；二是加强调度协调，密切水调电调联系，严格执行黄河防总调度指令，科学、合理地安排枢纽调度运用方式；三是坚持安全会商，启动每日会商机制，组织专家开展安全会商，分析预测枢纽安全状态，全面掌握枢纽运行状况；四是施行“零事故报告”制度，各责任单位每日17时前将责任区域巡查结果上报指挥部办公室；五是完善应急预案，组建应急抢险队，做到组织、责任、措施、队伍、物资五落实，做好处置突发情况的准备。

3 下一阶段运行水位的思考与探讨

小浪底水库进入270 m以上水位运行，按照运用调度规程的要求，已经具备了正常蓄水位275 m运行的条件。但根据小浪底水库特征水位指标、防洪防凌运用要求以及来水情况等条件，小浪底水库何时能够达到正常蓄水位275 m以及275 m水位下的安全稳定运行，是下一步运行管理的重点内容。

3.1 水库的开发目标和特征水位指标

小浪底工程坝顶高程281 m，水库设计正常蓄水位275 m，重现期1000年设计洪水位274 m，重现期10000年校核洪水位275 m，正常死水位230 m，非常死水位220 m。水库正常蓄水位和校核洪水位相同，是根据水库开发目标和运用要求确定的。

三门峡水库运行调节对黄河下游防洪、减淤不能达到原设计的有效作用，由此，小浪底水库的开发要承担防洪、防凌、减淤等主要任务，必须具有高坝大库的调节能力。小浪底水库最高蓄水位上游受三门峡电站尾水的限制、下游受坝址区左岸单薄分水岭地形地质条件的限制，经对265 m、270 m、275 m三个最高蓄水位的比较，三个方案均满足防洪、防凌要求，不影响三门峡电站尾水水位，而较大的库容使减淤效益显著增加，且主体工程泄洪、排沙建筑物占很大比重，故投资差别不大，因此，选用了275 m为水库最高蓄水位。

小浪底工程规模巨大，按重现期1000年洪水设计、重现期10000年洪水校核，经过水库调洪运用计算，小浪底水库重现期1000年设计洪水蓄水量为38.2亿m3、重现期10000年校核洪水蓄水量为40.5亿m3；水库坝前泥沙淤积滩面高程254 m，254 m高程以下10.5亿m3槽库容不参与防洪运用，因此，重现期10000年校核洪水位为275 m、重现期1000年设计洪水位为274 m。

为保持小浪底水库51亿m3的长期有效库容（40.5亿m3的防洪库容和10.5亿m3的调水调沙库容），经过库区淤积计算，死水位确定为230 m。考虑到经过校核洪水运用后的淤积滩面会增高，此时将死水位由230 m降低到220 m，称作非常死水位，用以恢复淤积滩面上的防洪库容。

3.2 小浪底水库运用原则及达到正常高水位的预测

小浪底水库拦沙后期第一阶段运用调度规程对调度时段进行划分，7月1日-10月31日为防洪、减淤调度时段，11月1日到次年2月底为防凌、减淤调度时段，3月1日-6月30日为供水、灌溉、减淤调度时段。拦沙后期第一阶段前汛期起始汛限水位为225 m，8月21日起可以向后汛期汛限水位过渡，后汛期起始限制水位为248 m，10月21日起可以向非汛期水位过渡。黄河防凌要求小浪底水库每年12月底预留20亿m3防凌库容，即防凌限制水位266 m；防凌调度原则是小浪底水库和三门峡水库联合运用，且小浪底水库首先投入防凌运用，20亿m3防凌库容蓄满后，三门峡水库再投入防凌运用。

处于拦沙后期第一阶段的小浪底水库，在防洪调度时段，汛限水位较低，水库具有较大的防洪库容，难以达到正常蓄水位275 m；在防凌调度阶段初期11月1日-12月31日，水库可在较高水位下运行，但在12月31日前要降低到266 m以下投入防凌运用；防凌调度阶段后期1月1日到2月底，如果防凌任务较重，水库水位可以达到正常蓄水位275 m；供水灌溉调度阶段，水库水位一般处于下降阶段，但不能排除5月、6月的大洪水使水库水位上升到正常蓄水位275 m的可能。

3.3 探讨下阶段一般运用限制水位

小浪底水库在防洪调度和防凌调度期有限制运用水位，在正常运行期没有限制水位，而正常蓄水位和校核洪水位相同，即在遇到重现期10000年洪水或非常运用条件下，才能达到校核洪水位，正常运行条件下，为确保枢纽安全稳定运行，一般不应达到正常蓄水位275 m。①防凌运用前期，小浪底水库从10月21日起即向非汛期水位过渡，根据来水情况水库水位开始上升，12月31日前要降低到266 m以下投入防凌运用，此阶段没有最高限制水位；②防凌运用后期，如果防凌运用达到20亿m3，则水库水位达到正常蓄水位275 m；③供水灌溉后期，如果此时期发生洪水，也有达到275 m水位的可能，由于没有水位运用的限制，而其后紧接进入汛期，势必对汛期运行和调水调沙运行产生影响。

一般水库在非汛期按照正常蓄水位运行，校核水位在发生校核洪水时的非常运行条件下短期运行，而小浪底水库的正常蓄水位和校核洪水位相同，即在遇到重现期10000年校核洪水或非常运用条件下，才能达到校核洪水位。为确保水库安全稳定运行，一般不应达到正常蓄水位275 m，为水库正常运行留有一定的富余库容，建议研究确定一般运行条件下的限制水位。小浪底水库273～275 m有效库容为5.05亿m3，274～275 m有效库容为2.54亿m3。在防凌运用前期，建议预留5亿m3的库容，按照273 m限制水位运行；在防凌运用后期，建议确保预留2.5亿m3的库容，即按照274 m限制水位运行；在供水灌溉前期，建议预留5亿m3的库容，按照273 m限制水位运行；在供水灌溉后期，建议按照预留10亿m3的库容运行。■

[1]水利部水建管〔2004〕439号，小浪底水利枢纽拦沙初期运用调度规程[S].

[2]水利部水建管〔2009〕446号，小浪底水利枢纽拦沙后期（第一阶段）运用调度规程[S].

[3]殷保合.黄河小浪底水利枢纽工程[M].北京：中国水利水电出版社，2004.

[4]林秀山.黄河小浪底水利枢纽规划设计丛书：枢纽规划设计[M].北京：中国水利水电出版社，2006.

[5]中国水利网.小浪底水库首次蓄水至270米水位[N/OL]，2012-11-12.

[6]李立刚，李占省.小浪底水库调水调沙运用对大坝变形的影响分析[J].大坝与安全，2007（2）：28-31.