海勃湾水库２０１９—２０２２ 年排沙调度实践与排沙影响因素研究

摘 要：水库淤积一直是困扰水库管理部门的难题，科学合理地进行水库调度实现水库高效排沙是解决水库淤积的有效手段。分析黄河海勃湾水库２０１９—２０２２ 年的排沙调度过程，并结合建库以来汛期的进出库水沙资料，开展海勃湾水库高效排沙的相关研究。研究结果表明：２０１９ 年、２０２０ 年和２０２２ 年均实现了水库排沙的目的，２０１９ 年基本实现冲淤平衡，而２０２０ 年和２０２２ 年排沙效果较好；坝前水位是影响海勃湾水库排沙的关键影响因素，入库流量与入库沙量是影响出库沙量的重要影响因子，通过对影响因子的拟合，得到了海勃湾水库排沙经验公式；不同入库水沙条件须搭配不同的调度措施才能实现水库的高效排沙，应通过合理搭配入库水沙条件以及坝前水位，实现水库的高效排沙。

关键词：水库淤积；来水来沙；水库排沙调度；敞泄排沙；海勃湾水库

中图分类号：ＴＶ６２；ＴＶ８８２．１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０８．００９

引用格式：王强，李丽珂，罗强，等．海勃湾水库２０１９—２０２２ 年排沙调度实践与排沙影响因素研究［Ｊ］．人民黄河，２０２４，４６（８）：４９－５３．

多沙河流水库的泥沙淤积一直是水库管理部门关注的重点问题，水库淤积不仅影响水库的安全与正常运用，也会对下游河道的行洪输沙、社会经济以及生态环境产生巨大的影响［１－３］ 。水库淤积与上游来水来沙条件、水库地形、水库的运用方式以及下游河道的行洪与生态约束条件相关，深入研究影响水库淤积的关键因素，探究水库安全高效的排沙方式对于多沙河流水库的运行管理具有重要的理论价值与实际意义。

目前水库减淤方法主要有减少入库泥沙、排沙冲沙出库以及机械清淤等。减少入库泥沙是多沙河流水库减淤的重要手段之一，尤其对于水土流失严重的区域。通过流域水土流失治理，减少进入河道与水库的泥沙量，进而实现水库的减淤，主要案例有官厅水库、汾河水库、密云水库等［４－６］ 。排沙冲沙出库是利用水动力条件将库区的泥沙排出水库进而达到水库减淤的目的，主要包括滞洪排沙、异重流排沙、泄空冲沙等方式。黄河三门峡水库是采用“滞洪排沙” 和“蓄清排浑”的典型水库，该水库１９６２ 年采用“滞洪排沙”的运用方式后，年均淤积量由７．９ 亿ｍ３降至０．７４ 亿ｍ３，水库减淤效果明显。１９７３ 年后采用“蓄清排浑”的运用方式，年均淤积量为０．１５ 亿ｍ３［７］ 。黄河小浪底水库则是利用人造洪峰塑造异重流过程实现水库的高效排沙［８］ 。黄河海勃湾水库、万家寨水库则是在洪水期将水位降至死水位进行敞泄冲沙，进而达到排沙出库的目的［９－１０］ 。机械清淤是指利用清淤设备直接将泥沙从库区转移出去，进而达到水库减淤的目的，主要包括挖泥船以及水力吸淤技术。例如宿鸭湖水库的清淤扩容选择了装配式绞吸挖泥船，成功实现了水库的扩容［１１］ 。陈成林等［１２］ 通过物理模型试验和水力计算分析了大库盘水库管道排沙的可行性，对于研究大库盘水库高效、节能的清淤方式非常有意义。