万家寨水库排沙效果及影响因素分析

摘 要：降水冲刷是恢复水库库容的有效手段。２０１１ 年以来万家寨水库在排沙期多次开展降水冲刷运用，取得了较好的排沙效果。基于实测资料，分析了２０１１ 年以来万家寨水库排沙效果及其影响因素。结果表明：２０１１—２０２１ 年（不含２０１６ 年） 万家寨水库累计排沙７．１７３ 亿ｔ；排沙主要集中在排沙期；２０１８—２０２０ 年来水较丰，水库降水冲刷历时长，３ ａ 累计排沙４．８４０ 亿ｔ；水库排沙影响因素众多，长历时大流量洪水过程有利于水库排沙；运用水位降低时，蓄水量减小，沿程冲刷距离长，壅水输沙距离缩短，有利于提高水库的排沙效果。通过回归分析，建立了不同水位下出库输沙率与主要影响因素的关系。

关键词：排沙；降水冲刷；水库调度；万家寨水库

中图分类号：ＴＶ６９７；ＴＶ８８２．１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０７．００５

引用格式：任智慧，马怀宝，孙超，等．万家寨水库排沙效果及影响因素分析［Ｊ］．人民黄河，２０２４，４６（７）：２９－３３．

０ 引言

水库淤积是多沙河流水库面临的重要问题，一直以来受到国内外学者的广泛关注。降水冲刷是减缓水库淤积的重要措施，众多学者针对不同排沙方式运用及机理开展了大量研究。张启舜等［１］ 基于实测资料建立了壅水明6u+S0FUweGRsf+eFmT+AAIrt5/2OqT3FwCMgQGVTwug=流排沙比曲线。韩其为［２］ 基于不平衡输沙理论建立了壅水排沙比关系。范家骅［３］ 、焦恩泽等［４－５］ 、张俊华等［６－８］ 、李书霞等［９］ 、王婷等［１０］ 分别以官厅、巴家嘴、三门峡、小浪底等水库实测资料为基础，结合水槽概化试验、物理模型试验和理论分析等对异重流输沙开展了深入研究，提出了异重流高效输沙理论，并在生产实践中得到了广泛应用。侯素珍等［１１］ 、王婷等［１２］ 、康锋等［１３］ 分别针对不同水库敞泄排沙、降水冲刷和泄空冲刷时的排沙效果及影响因素进行了分析。朱玲玲等［１４］ 分析认为溪洛渡水库排沙比偏小的原因主要在于入库水沙峰值协调性较差、水库长期高水位运行以及库区河道２ 级天然潜坎对泥沙运动的阻隔。可见，受工程开发任务、工程布置、入库水沙条件以及库区地形特点等因素的影响，各水库排沙效果存在差异，主要影响因素也有所不同。因此，结合各水库自身特点分析排沙效果，提出影响排沙的关键因素，对于指导水库实际排沙调度具有重要意义。

万家寨水库位于黄河中游托克托至龙口峡谷上段，处于承上启下的关键地理位置，在黄河水沙调控体系中是黄河水量“接力” 的重要一环，发挥着重要作用。２０１１ 年水库进入正常运用期，为减缓库区泥沙淤积速度，优化水库淤积形态，开展了多次降水冲刷运用（包含９５２．００～９５７．００ ｍ 水位排沙运用和９５２．００ ｍ 水位以下敞泄运用），其中２０１４—２０２１ 年万家寨水库８次敞泄冲刷运用合计排沙４．４３８ 亿ｔ，取得了较好的排沙效果。本文基于实测资料，重点剖析２０１１—２０２１ 年排沙期万家寨水库降水冲刷运用期间的排沙效果，探讨入库水沙条件、水库调度及冲刷历时等因素对水库排沙效果的影响，以期为进一步优化万家寨水库排沙调度提供参考。