海勃湾水库库区淤积及排沙运用指标分析

为了减缓水库淤积,延长海勃湾水库的使用寿命,对水库运行以来库区的淤积情况和排沙运用指标进行分析。对库区纵向和横向淤积形态分析可知,库区淤积主要在前坡段和顶坡段,而且前坡段和顶坡段高程1075 m以上的滩地已开始出现淤积;海勃湾库区泥沙淤积主要集中在排沙期7~10月,2014~2020年排沙期淤积泥沙占总淤积量的66%。高程1074 m以下是淤积的主体,淤积泥沙2.01×10^(8)m^(3),占总淤积量的95%。顶坡段断面D7~D20淤积量为1.82×10^(8)m^(3),占总淤积量的83%,是淤积的主要库段;确定排沙时段为7~10月;确定排沙量级为1500 m^(3)/s以上,但对于平枯水年可选1200 m^(3)/s以上进行排沙;确定排沙起始含沙量为2 kg/m^(3)以上可降低水位排沙;确定排沙期(7~10月份)的排沙调度水位控制在1071~1075 m,但当有合适的水沙条件时,可降低水位至死水位1069 m或以下进行敞泄排沙。通过对海勃湾水库库区淤积和排沙运用指标的分析,可参考这些排沙运用指标进一步制定详细的排沙调度方案。

海勃湾水库2019—2022年排沙调度实践与排沙影响因素研究

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。

海勃湾水库的防凌作用及对凌情的影响

分析了海勃湾水库运用对黄河内蒙古河段的防凌作用及对凌情的影响。结果表明:海勃湾水库的运用使内蒙古河段流量适时调节能力增强,封河流量控制得更加精准,开河关键期进一步控制下泄流量,减少"武开河"风险;出库水温提高,海勃湾-巴彦高勒河段成为不稳定封冻河段,冰量减少,凌情减轻。受出库水温影响,内蒙古河段流凌和封河条件改变,同等动力及河道条件下,流凌封河要求的累积负气温更低,降温强度更强。分析成果可以为该河段冰情预报和黄河防凌决策提供参考。

水库库尾冰塞壅水计算方法研究

通过对水流挟冰花能力建立的冰塞壅水计算方法的研究,对有实测冰塞观测资料的万家寨河段率定的经验公式的经验系数进行了分析,找出了与河段平均比降、断面宽、综合糙率的相关关系,进而推求了无实测冰塞资料的海勃湾河段的冰塞壅水水面线,并从冰塞图形、计算成果两方面论证了成果的合理性。

黄河海勃湾水库运用初期防凌运用方式研究

海勃湾水库是黄河上开发的第一座以防凌为主要任务的水库,运用初期的防凌运用主要是针对流凌封河期的调节运用和开河期的应急防凌运用。根据近年来黄河内蒙古河段防凌调度运用和河道过流能力变化的新特点,提出了海勃湾水库运用初期的防凌运用方式:流凌封河期,可根据下河沿站前5 d平均流量确定出库流量,应急防凌水位推荐为1 075.1 m;开河期,根据腾空库容的情况应急防凌运用。

海勃湾水库环境演化及生态保护方案探讨

海勃湾水库泥沙淤积严重,并随着水库的运行将逐渐形成高滩深槽型水库。为了应对海勃湾水库泥沙淤积对湖区生态环境的影响,在生态护岸建设方面,为使岸坡稳定和拓展城市发展空间,海勃湾水库右岸采用格宾石笼防护方案,其优点是抗冲刷力和对不良地基的适应能力较强,同时为亲水植物的生长创造条件;在植物种类选择方面,应优先考虑大型水生植被,以便于管理和提高景观效果,对于植物群落,应进行搭配种植,以发挥其在美化环境、净化水质、抑制藻类生长等方面的作用。

海勃湾水库在内蒙古河段防凌中的作用及防凌库容分析

根据黄河内蒙古河段1990年以来几次较大的凌灾情况,分析内蒙古河段凌灾成因、现状防凌中存在的问题及大柳树水库和海勃湾水库在黄河内蒙古河段防凌中的作用,并通过石嘴山水文站1990年以来实测径流资料分析海勃湾水库在内蒙古河段防凌中需要的防凌库容。

海勃湾水库初期蓄水对鱼类的影响及其对策研究

水库初期蓄水时间虽然相对较短,但是骤然的流量变化对鱼类栖息、产卵等生理过程造成的影响也不可忽视。以黄河宁蒙河段海勃湾水利枢纽工程为例,探讨了该工程初期蓄水方案可能对鱼类的影响,以减小流量波动为目标,提出了降低对鱼类影响的改善方法。

海勃湾水库用于黄河内蒙古河段防凌作用的研究

黄河内蒙古河段冰期一般在冬季封河期和春季开河期容易出现严重凌情，造成灾害。故良好的封河形势和开河形势是避免凌灾发生的重要条件。自1968年刘家峡水库运用以来，黄河内蒙古河段凌情已大有缓解。但是，由于刘家峡水库距黄河内蒙古河段较远，对河道凌情变化反应不够灵敏。因此，一些年份仍有较为严重的凌灾发生。在分析黄河内蒙古河段封、开河形势特点的基础上，深入研究了海勃湾水库用于该段春季防凌调度的作用和能力，为黄河内蒙古河段的防凌运用提供决策依据。

海勃湾水库运用以来黄河内蒙古河段凌情变化分析

为分析海勃湾水库运用后内蒙古河段凌情变化情况,分别对建库(2014年)后、1990年—建库、2000年—建库等时段的凌情数据进行统计分析。研究表明:海勃湾水库运用后,内蒙古河段首凌日期推后,首封日期提前;巴彦高勒断面流凌、封河日期明显推后,开河日期明显提前;巴彦高勒断面冰厚显著变小,三湖河口及头道拐断面冰厚略增大;凌汛期槽蓄水增量减小,最大10 d水量及桃汛洪峰流量显著减小。

海勃湾水库排沙效果及影响因素

海勃湾水库是黄河内蒙古段龙头水库,其排沙效果对水库运行及黄河内蒙古段泥沙淤积有着重要影响。水库排沙比是描述水库输沙特性的关键指标,排沙比越大,入库泥沙占水库淤积比例就越小。以海勃湾水库建成蓄水(2014年)至2021年实测资料为基础,分析水库排沙特征,并采用相关性分析探讨影响排沙比变化主要因素。结果表明:水库多年平均排沙比为19.35%,较设计值明显偏小,未产生理想排沙效果,淤积和排沙主要发生在汛期,大流量期间呈现“多来多排”的特点;排沙比变化主要受水沙条件和水库运行方式以及地形影响:排沙比与入库流量及入出库水沙协调性具有正相关关系,与坝前水位及滞洪时间具有负相关关系,水库地形上窄下宽、上陡下缓分布以及乌兰布和沙漠风沙入库对排沙比造成负面影响;汛期排沙比主要受滞洪时间影响。还建立了汛期排沙比经验计算式。

海勃湾水库库区桥位壅水的冰凌模型试验研究

黄河内蒙古河段海勃湾枢纽是一项防凌、发电综合利用的水利枢纽工程,建成后将对其上下游的防凌安全产生深远的影响。本文通过对冰凌运动模型相似条件的分析,重点以水流条件相似和浮冰运动条件相似为基础,建立了其上游河段约15公里附近的河道模型和冰凌输移模型,按海勃湾水库修建与否、不同流凌密度及不同流量级,对其上游乌达铁路新桥附近开展了多组次冰凌模型试验。试验结果表明,在无水库情况下,小流量级别的流凌相对更容易在桥位处形成卡冰结坝、壅高水位;在有水库的情况下,由于库区回水的影响,不易在库区桥位附近形成严重的冰凌险情,水库的修建,对库区桥位附近的冰情无不利的影响。研究成果对黄河海勃湾河段冰凌运动的模型试验进行了探索性的研究,为分析海勃湾水库的建立对上游库区内桥位附近防凌的影响提供了可供借鉴的参考。