龙刘水库联合运用对黄河上游径流量变化的影响

为分析龙刘水库联合运用对黄河上游径流变化的影响,选取黄河上游八个水文站1950-2009年径流资料,根据水量平衡原理还原水库运用后径流序列,采用Mann-Kendall趋势分析法、突变检验法及小波分析法,分析了龙刘水库运用前后兰州站与下河沿站实测与还原年径流量的变化特征。结果表明,实测与还原序列都存在显著的下降趋势,实测序列突变年份为1987年,还原序列为1990年;实测序列与还原序列都存在3-5、6-9、14-17、23-27年四类周期变化尺度,兰州站与下河沿站实测径流序列的主周期都依次为25、16、8和4年,兰州站还原序列主周期依次为23、8、4年,下河沿站还原序列主周期依次为24、4、8年。说明龙刘水库的联合运用加剧了径流序列下降的趋势,有促使序列突变提前的可能性,且对径流序列的周期变化产生了一定的影响。

龙刘水库联合运用对宁蒙河道冲淤的影响

通过对水流连续方程、水流动量方程和河床变形方程进行离散化处理,建立宁蒙河道的水文水动力学冲淤计算模型,利用该模型对龙刘水库联合运用对宁蒙河道冲淤的影响进行了计算和分析。选取龙刘水库联合运用初期的1987—1990年为计算时段,在相似的引水条件下研究龙刘水库运用对河道冲淤的影响,计算水沙未还原、水沙均还原、只还原水不还原沙和只还原沙不还原水等4种水沙条件下宁蒙河道的冲淤状况。结果表明,龙刘水库联合运用对宁蒙河道起到了增淤的作用,龙刘水库运用后,其蓄水所引起的河道淤积效应大于其拦沙所引起的河道减淤效应。

龙刘水库非汛期联动补水机制研究

为解决黄河上游龙刘水库(龙羊峡、刘家峡水库)在联合运用过程中各行业用水导致的刘家峡水库汛前水位过低、影响水库综合效益的问题,从改善非汛期龙刘水库联合运用方式的理念出发,以黄河上游梯级水库群防洪、防凌、供水、灌溉、发电等生产实践的经验和大量技术研究成果为基础,构建基于全河水量调配的多目标优化调度模型,对比分析并确定了非汛期龙刘水库联合控制水位阈值,在此基础上研究提出了龙刘水库非汛期联动补水机制:在达到控制水位阈值条件下,由龙羊峡水库优先承担供水任务,并向刘家峡水库补水至控制水位。分析结果表明:提出的龙刘水库非汛期联动补水机制,在不改变现状全河水量配置效果的情况下,将提升龙羊峡、刘家峡乃至整个上游梯级水库的年均发电量,且刘家峡水库非汛期发电量增幅明显。

变化条件下黄河上游水沙调控模式研究

水沙调控是解决黄河上游宁夏至内蒙古河道淤积萎缩、凌汛威胁的重要措施.采用实测资料分析和数学模型计算等方法,考虑水沙情势和流域生态保护、经济社会发展需求变化,研究了黄河上游不同水沙调控模式及其调控效果.现状调控模式,未来宁蒙河段处于淤积态势,年平均淤积量0.59×10~8t,最小平滩流量减小到1000m~3/s.调整龙羊峡、刘家峡水库调控模式,对减少宁蒙河段淤积、恢复中水河槽有一定作用,但淤积态势未发生调整,龙刘水库汛期少蓄水25×10~8~40×10~8m~3,宁蒙河段年均淤积量为0.36×10~8~0.44×10~8t,同时影响流域供水、发电.在黄河上游黑山峡河段建设水库,与现状工程联合拦沙和调水调沙运用,协调水沙关系,一级开发方案可在100a内使宁蒙河道基本不淤积,最小平滩流量恢复并维持在2500m~3/s;二级开发方案可在水库运用50a内使宁蒙河段不淤积,最小平滩流量恢复并维持在2500m~3/s.黄河上游适宜的水沙调控模式为黑山峡水库与现状水库群联合运用的调控模式.