高 興，朱呈浩，陳翠霞，魯 俊，趙 翔

（1.黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，河南 鄭州 450003；2.水利部黃河流域水治理與水安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（籌），河南 鄭州 450003）

0 引言

黃河水少沙多、水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)的自然特性，使得下游河道不斷淤積抬高，成為舉世聞名的地上“懸河”，嚴(yán)重威脅黃淮海平原社會(huì)穩(wěn)定和生態(tài)安全［1－3］。長(zhǎng)期治黃實(shí)踐表明，建設(shè)大型骨干水利樞紐工程攔沙和調(diào)水調(diào)沙，是保障黃河長(zhǎng)治久安的重要舉措［4－6］。2002 年以來(lái)，以小浪底水庫(kù)調(diào)度為主，黃河水利委員會(huì)連續(xù)20 余a 組織開(kāi)展黃河調(diào)水調(diào)沙，對(duì)于減輕下游河道淤積、保障河床長(zhǎng)期不抬高發(fā)揮了重要作用［7］。但進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，黃河水沙情勢(shì)巨變［8－9］，水庫(kù)及河道邊界條件經(jīng)多年調(diào)水調(diào)沙也發(fā)生重大調(diào)整［10－11］。在變化條件下，小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙出現(xiàn)了三大突出問(wèn)題，制約了調(diào)水調(diào)沙作用的進(jìn)一步發(fā)揮。這三大問(wèn)題一是現(xiàn)狀中游水庫(kù)群調(diào)節(jié)庫(kù)容小，為調(diào)水調(diào)沙補(bǔ)充的后續(xù)動(dòng)力不足［12］；二是汛前調(diào)水調(diào)沙的前期清水下泄，水流沖刷效率大幅降低［7］；三是調(diào)水調(diào)沙結(jié)束后若來(lái)水偏枯，水庫(kù)回蓄困難，水資源利用效益難以保障。

鑒于上述問(wèn)題的出現(xiàn)，當(dāng)前對(duì)小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化十分必要。陳建國(guó)等［13］根據(jù)三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，提出小浪底水庫(kù)在攔沙后期應(yīng)該采用“調(diào)沙減淤”的運(yùn)用理念，即充分利用大流量輸沙能力強(qiáng)的特點(diǎn)，根據(jù)上游來(lái)水相機(jī)調(diào)水調(diào)沙加大下泄流量和排沙力度，把大量泥沙輸送入海，同時(shí)減少水庫(kù)和下游河道淤積。張金良等［14］提出多沙河流水庫(kù)采用“蓄清調(diào)渾”的運(yùn)用方式，充分考慮來(lái)水來(lái)沙過(guò)程中場(chǎng)次洪水和年際間豐、平、枯變化，通過(guò)“攔、調(diào)、排”全方位協(xié)同調(diào)控，可以更好地發(fā)揮水庫(kù)綜合利用效益?！罢{(diào)沙減淤”和“蓄清調(diào)渾”的思想，都為新時(shí)期小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙優(yōu)化提供了指導(dǎo)依據(jù)。陳翠霞等［15］根據(jù)當(dāng)前下游河道已經(jīng)形成適宜的中水河槽規(guī)模，河道沖刷效率下降的背景，提出小浪底水庫(kù)可適當(dāng)多排沙，盡量延長(zhǎng)水庫(kù)攔沙壽命的運(yùn)用方式。上述研究成果也為小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙優(yōu)化提供了實(shí)踐指導(dǎo)。但值得注意的是，泥沙工作者往往更注重水庫(kù)排沙減淤的作用，而忽視了水資源利用的需求。事實(shí)上，水庫(kù)降水排沙和蓄水興利一直是一個(gè)相互博弈的矛盾［16－17］。特別是對(duì)于黃河這種泥沙量大、水資源匱乏的河流，該矛盾更需要得到有效的協(xié)調(diào)。除此之外，還需要指出的是，黃河是一條來(lái)水來(lái)沙年際變化很大的河流，而以往研究較少考慮年際間水沙豐枯變化的特點(diǎn)，調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用方式是以年為尺度制定的。以一個(gè)黃河來(lái)水來(lái)沙年際間豐、平、枯變化的尺度，優(yōu)化小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用方式，將年內(nèi)的調(diào)水調(diào)沙創(chuàng)新為年際的調(diào)水調(diào)沙，不僅更加符合黃河的自然特性，而且可更加靈活地應(yīng)對(duì)年際間不同的來(lái)水來(lái)沙條件。

本研究在分析黃河水沙豐枯變化特點(diǎn)、小浪底水庫(kù)排沙規(guī)律以及下游河道輸沙規(guī)律的基礎(chǔ)上，提出考慮黃河來(lái)水來(lái)沙豐、平、枯變化的小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙優(yōu)化運(yùn)用方式，選取2000 年以來(lái)實(shí)測(cè)水沙系列，采用數(shù)學(xué)模型計(jì)算優(yōu)化運(yùn)用方式和現(xiàn)狀運(yùn)用方式在水庫(kù)排沙減淤和水資源利用方面的差異，以期為新時(shí)期黃河調(diào)水調(diào)沙創(chuàng)新發(fā)展和調(diào)度實(shí)踐提供科學(xué)支撐。

1 研究區(qū)域、數(shù)據(jù)及方法

1.1 研究區(qū)域

以黃河中下游潼關(guān)以下河段作為研究區(qū)域（見(jiàn)圖1），重點(diǎn)研究小浪底水庫(kù)和黃河下游河道。小浪底水庫(kù)位于黃河中游最后一個(gè)峽谷段的出口，上距三門(mén)峽水庫(kù)壩址130 km，下距花園口水文站128 km，控制流域面積69.4 萬(wàn)km2，是黃河干流的關(guān)鍵控制性骨干工程。截至2022 年4 月小浪底水庫(kù)淤積泥沙33.92 億m3，占設(shè)計(jì)攔沙庫(kù)容的44.9%，處于攔沙后期第一階段。黃河干流在鄭州桃花峪進(jìn)入下游，經(jīng)黃淮海平原，于山東省東營(yíng)市墾利區(qū)注入渤海。下游干流河道全長(zhǎng)786 km，流域面積2.27 萬(wàn)km2。黃河水少沙多、水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致進(jìn)入黃河下游的大量泥沙淤積在下游河道內(nèi)。小浪底水庫(kù)運(yùn)用前，下游河床每年抬高0.05～0.10 m，現(xiàn)行河床一般高出背河地面4～6 m，最高10 m 以上，形成舉世聞名的地上“懸河”，除東平湖至濟(jì)南河段右岸外，洪水全靠?jī)砂兜谭兰s束。小浪底水庫(kù)運(yùn)用以來(lái)，經(jīng)水庫(kù)攔沙和調(diào)水調(diào)沙，下游河道最小平灘流量恢復(fù)至4 600 m3/s。

圖1 研究區(qū)域

1.2 研究數(shù)據(jù)

采用黃河中下游各水文站水沙資料作為本次研究數(shù)據(jù)，包括流量、含沙量、輸沙率、水位、徑流量、輸沙量等。除此之外，黃河水利委員會(huì)水文局每年對(duì)小浪底庫(kù)區(qū)、黃河下游河道進(jìn)行大斷面測(cè)量，整編了庫(kù)區(qū)沖淤與庫(kù)容變化、河道沖淤等資料，為本次研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.3 研究方法

采用黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司研發(fā)的RSS 河流數(shù)值模擬系統(tǒng)一維模型進(jìn)行水庫(kù)及下游河道沖淤計(jì)算，該模型根據(jù)1999 年以來(lái)小浪底水庫(kù)沖淤資料和1960 年以來(lái)黃河下游沖淤資料進(jìn)行了率定和驗(yàn)證，計(jì)算值與實(shí)測(cè)值誤差在10%以內(nèi)，符合模型計(jì)算精度要求。目前該模型已經(jīng)廣泛應(yīng)用于黃河流域各類規(guī)劃、工程論證以及水庫(kù)運(yùn)用方式研究中［15，18］。

2 調(diào)水調(diào)沙優(yōu)化的可行性

2.1 黃河水沙豐枯變化特點(diǎn)

黃河來(lái)水來(lái)沙具有顯著的豐枯變化特點(diǎn)。對(duì)黃河中游潼關(guān)站1919—2020 年實(shí)測(cè)百年水沙系列進(jìn)行分析，年徑流量最大值為660.5 億m3（1964 年），是最小值139.4 億m3（2002 年）的4.74 倍；年輸沙量最大值為39.1 億t（1933 年），是最小值0.47 億t（2015 年）的83.19 倍。即使是2000 年以來(lái)的實(shí)測(cè)水沙系列，也具有明顯的豐枯變化特點(diǎn)，年徑流量最大值為448.4 億m3（2018 年），是最小值139.4 億m3的3.22 倍；年輸沙量最大值為6.15 億t（2018 年），是最小值0.47 億t 的13.09 倍。潼關(guān)站逐年水沙量變化情況見(jiàn)圖2。

圖2 潼關(guān)站1919—2020 年水沙量變化情況

根據(jù)潼關(guān)站實(shí)測(cè)水沙數(shù)據(jù)過(guò)程線，可以發(fā)現(xiàn)2000年以前黃河來(lái)水來(lái)沙具有較高的一致性，即來(lái)水偏豐的年份來(lái)沙也偏豐，來(lái)水偏枯的年份來(lái)沙也偏枯；2000年以后，受水保措施影響，黃河來(lái)沙較少，總體波動(dòng)也較小。除此之外，中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)為來(lái)水量預(yù)測(cè)提供了基礎(chǔ)，而來(lái)沙量預(yù)測(cè)仍有較大的不確定性。因此，考慮到前期來(lái)水來(lái)沙的一致性和近期來(lái)沙的相對(duì)穩(wěn)定性，以及水庫(kù)實(shí)際調(diào)度的可參考性，本研究以來(lái)水量作為黃河來(lái)水來(lái)沙豐、平、枯判別的標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，潼關(guān)站1919—2020 年多年來(lái)水量均值364.5 億m3，較均值偏多30%的年份有24 a，占全部年份的25%左右，較均值偏少30%的年份也有24 a，同樣占全部年份的25%左右，相當(dāng)于水工設(shè)計(jì)頻率分析中P＝25%為豐水年、P＝75%為枯水年的概念?；诖?，本研究提出年來(lái)水量比多年平均值偏多30%作為豐水年、偏少30%作為枯水年的判別標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 小浪底水庫(kù)排沙規(guī)律分析

近年來(lái)，在黃河水沙情勢(shì)多變的背景下，小浪底水庫(kù)排沙調(diào)度方式較為多樣，為本次分析水庫(kù)排沙規(guī)律提供了基礎(chǔ)。2018—2020 年為連續(xù)豐水年，小浪底水庫(kù)采用“一高一低”的調(diào)度模式，充分利用大流量過(guò)程沖刷庫(kù)區(qū)，取得了較好的排沙效果；2021—2022 年，結(jié)合汛前騰庫(kù)迎汛和汛期涇渭河高含沙洪水，分別開(kāi)展了兩次汛前調(diào)水調(diào)沙和一次汛期調(diào)水調(diào)沙，具體情況見(jiàn)表1。

表1 2018—2022 年小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙相關(guān)特征值

根據(jù)近5 a 小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙開(kāi)展情況，可以發(fā)現(xiàn)在2018—2020 年豐水年，由于沒(méi)有后期回蓄不足的顧慮，因此在小浪底水庫(kù)采取了積極的排沙調(diào)度，不僅排沙水位低，而且排沙歷時(shí)長(zhǎng)，再加上調(diào)水調(diào)沙期間入庫(kù)水量多、流量大、沖刷效率高，取得了良好的排沙效果，3 次調(diào)水調(diào)沙分別排出了3.64 億、4.18 億、2.85 億t的泥沙；而在2021 年和2022 年的汛前調(diào)水調(diào)沙中，雖然在水庫(kù)調(diào)度上追求了盡可能多排沙的目標(biāo)，但受限于來(lái)水偏枯，僅能依靠中游水庫(kù)群蓄水補(bǔ)充后續(xù)動(dòng)力，水庫(kù)排沙效果相對(duì)較差，兩次調(diào)水調(diào)沙僅排出了0.64 億t和1.05 億t 的泥沙；在2022 年汛期調(diào)水調(diào)沙中，來(lái)水偏枯導(dǎo)致水庫(kù)排沙動(dòng)力不足的問(wèn)題更加明顯，此次調(diào)水調(diào)沙有后期蓄水不足的顧慮，排沙水位沒(méi)有降至太低，再加上汛期中游水庫(kù)群無(wú)法補(bǔ)充后續(xù)動(dòng)力，因此水庫(kù)排沙比僅為55%。

近期小浪底水庫(kù)排沙規(guī)律的分析成果證明了小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙在水庫(kù)排沙方面優(yōu)化的可行性，即在考慮黃河水沙豐枯變化的前提下，豐水年不僅能充分利用水流沖刷能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，盡可能將更多的泥沙沖刷出庫(kù)，而且后期還有足夠的余地回蓄水量；枯水年則盡量考慮到水流沖刷能力弱的劣勢(shì)少排沙，盡可能保障后期用水安全。

2.3 下游河道輸沙規(guī)律分析

實(shí)測(cè)資料表明，黃河下游河道具有“多來(lái)多排多淤”和“少來(lái)少排少淤”的特點(diǎn)，利津站輸沙入海量與進(jìn)入下游河道的水量和沙量（小浪底、黑石關(guān)、武陟3站之和）具有明顯的相關(guān)關(guān)系［19］。統(tǒng)計(jì)1960—2020年進(jìn)入下游河道的水量和沙量以及輸沙入海量，進(jìn)行線性回歸分析，得到關(guān)系式如下：

式中：Wsh為利津站輸沙入海量，Wxy為進(jìn)入下游河道的水量，Wsxy為進(jìn)入下游河道的沙量。

上述關(guān)系式的擬合優(yōu)度R2＝0.924，標(biāo)準(zhǔn)誤差σ＝1.36 億t，表明由該關(guān)系式計(jì)算得到的輸沙入海量與實(shí)測(cè)值吻合度較高，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 利津站輸沙入海量實(shí)測(cè)值與計(jì)算值對(duì)比

根據(jù)該關(guān)系式，可以得出進(jìn)入下游河道的水量和沙量越大，輸沙入海量就越大的規(guī)律，反之則相反。在一個(gè)確定的來(lái)水量下，由該關(guān)系式可以反算出剛好使得下游河道沖淤平衡的輸沙閾值（考慮引水引沙的情況下來(lái)沙量等于輸沙入海量加引沙量）。若參照2000年以來(lái)徑流系列，假定未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)進(jìn)入黃河下游的年均水量為287 億m3，則可推算出維持下游河道沖淤平衡的輸沙閾值為2.5 億t。但此時(shí)就出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，即采用平均概念計(jì)算出來(lái)的輸沙閾值是不合理的，它無(wú)法反映黃河水沙年際變化大的特點(diǎn)。舉例說(shuō)明，2000 年、2001 年、2020 年進(jìn)入下游的水量分別為182 億、159 億、517 億m3，3 a 平均水量為286 億m3，但僅2020 年一年，由上述關(guān)系式計(jì)算得到的輸沙閾值為9.7 億t，比按照年均水量計(jì)算得到的3 a總輸沙量7.5億t 還多29%。根據(jù)上述例子，可以說(shuō)明在理想情況下，1 a 的豐水年可以排走3 a 的來(lái)沙量，而該問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因是，由平均水量計(jì)算出的輸沙閾值弱化了豐水年的輸沙潛力，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏低。

下游河道輸沙規(guī)律的分析成果證明了小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙在下游河道輸沙方面優(yōu)化的可行性，即在考慮黃河水沙豐枯變化的前提下，豐水年可以充分利用水流輸沙潛力大的優(yōu)勢(shì)，盡可能將更多的泥沙輸送入海；枯水年則盡量考慮到水流輸沙潛力小的劣勢(shì)，避免水庫(kù)排出的泥沙因輸沙動(dòng)力不足淤積在下游河道。

2.4 調(diào)水調(diào)沙優(yōu)化運(yùn)用方式

根據(jù)前文關(guān)于黃河水沙豐枯變化特點(diǎn)、小浪底水庫(kù)排沙規(guī)律、下游河道輸沙規(guī)律的研究成果，可以形成以下認(rèn)識(shí)：黃河來(lái)水來(lái)沙具有豐、平、枯變化的特點(diǎn)，豐水年可充分利用水量多、流量大的優(yōu)勢(shì)，盡可能追求水庫(kù)多排沙、下游河道多輸沙的目標(biāo)；枯水年則應(yīng)盡量考慮到水量少、流量小的劣勢(shì)，謹(jǐn)慎開(kāi)展水庫(kù)排沙調(diào)度，避免出現(xiàn)排出的泥沙淤積在下游河道以及水庫(kù)后期蓄水不足的問(wèn)題。

基于上述認(rèn)識(shí)，提出考慮黃河水沙豐枯變化的小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙優(yōu)化運(yùn)用方式，以期在一個(gè)來(lái)水來(lái)沙豐、平、枯變化的長(zhǎng)周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)水庫(kù)排沙減淤、水資源利用綜合效益的最大化。優(yōu)化后的調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用方式說(shuō)明見(jiàn)表2（表中平水年運(yùn)用方式即為現(xiàn)狀運(yùn)用方式），在綜合考慮《小浪底水利樞紐攔沙后期（第一階段）運(yùn)用調(diào)度規(guī)程》和年度調(diào)水調(diào)沙預(yù)案的基礎(chǔ)上形成。本次優(yōu)化主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是在豐水年加強(qiáng)了排沙調(diào)度，高含沙調(diào)節(jié)水庫(kù)預(yù)留水量由3 億m3減小為1 億m3，降水沖刷由攔沙后期第二階段拓展至第一階段，水庫(kù)預(yù)留水量由0.2 億m3改為不預(yù)留；二是在枯水年加強(qiáng)了興利調(diào)度，以盡可能保障水資源利用效益，取消了水庫(kù)泄放大流量過(guò)程的排沙調(diào)度方式，僅在高含沙調(diào)節(jié)期間保持進(jìn)出庫(kù)平衡運(yùn)用。

表2 小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙優(yōu)化運(yùn)用方式說(shuō)明

3 計(jì)算方案與結(jié)果分析

3.1 計(jì)算方案

近期黃河實(shí)測(cè)水沙量發(fā)生了較大變化?？紤]到黃河水沙變化的復(fù)雜性，以及本次調(diào)水調(diào)沙優(yōu)化運(yùn)用方式在當(dāng)前水沙情勢(shì)下的適用性，本研究不再對(duì)未來(lái)黃河水沙變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，僅以小浪底水庫(kù)運(yùn)用以來(lái)的2000—2020 年實(shí)測(cè)水沙系列循環(huán)3 次組成63 a 的計(jì)算水沙系列，水沙特征值見(jiàn)表3。該系列潼關(guān)站年均水量為259.10 億m3、年均沙量為2.39 億t、平均含沙量為9.22 kg/m3。潼關(guān)站水沙過(guò)程經(jīng)三門(mén)峽水庫(kù)沖淤計(jì)算后，作為小浪底水庫(kù)入庫(kù)水沙條件，再經(jīng)小浪底水庫(kù)沖淤計(jì)算后，附加黑石關(guān)、武陟站水沙過(guò)程，作為進(jìn)入黃河下游的水沙條件。小浪底水庫(kù)及下游河道計(jì)算邊界條件選用2022 年汛前地形。

表3 計(jì)算水沙系列特征值

3.2 計(jì)算結(jié)果

根據(jù)現(xiàn)狀和優(yōu)化后的小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用方式，采用構(gòu)建的一維水沙數(shù)學(xué)模型，分別對(duì)系列年小浪底水庫(kù)累計(jì)淤積量、下游河道累計(jì)沖淤量以及最小平灘流量變化過(guò)程進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如圖4～圖6 所示。統(tǒng)計(jì)系列年和典型年小浪底水庫(kù)日均蓄水量數(shù)據(jù)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 系列年及典型年小浪底水庫(kù)日均蓄水量

圖4 小浪底水庫(kù)累計(jì)淤積量變化過(guò)程

圖5 下游河道累計(jì)沖淤量變化過(guò)程

圖6 下游河道最小平灘流量變化過(guò)程

對(duì)于小浪底水庫(kù)淤積過(guò)程，現(xiàn)狀運(yùn)用方式下小浪底水庫(kù)進(jìn)入正常運(yùn)用期的年限為45 a，優(yōu)化運(yùn)用方式下為53 a，優(yōu)化運(yùn)用方式可以提高水庫(kù)攔沙年限8 a；現(xiàn)狀運(yùn)用方式下系列年末小浪底水庫(kù)累計(jì)淤積76.51 億m3，優(yōu)化運(yùn)用方式下為68.33 億m3，優(yōu)化運(yùn)用方式可以減少水庫(kù)淤積量8.18 億m3，相當(dāng)于年均減少水庫(kù)淤積量0.13 億m3。

對(duì)于下游河道沖淤過(guò)程，現(xiàn)狀運(yùn)用方式下系列年末下游河道累計(jì)沖刷13.77 億t，優(yōu)化運(yùn)用方式下為14.12 億t，優(yōu)化方案可以提高下游河道沖刷量0.35 億t；現(xiàn)狀運(yùn)用方式下系列年末下游河道最小平灘流量為5 306 m3/s，優(yōu)化運(yùn)用方式下為5 309 m3/s，兩者相差不大。

對(duì)于小浪底水庫(kù)蓄水量變化過(guò)程，現(xiàn)狀運(yùn)用方式下全系列年內(nèi)小浪底水庫(kù)多年平均日蓄水量25.94 億m3，優(yōu)化運(yùn)用方式下為29.93 億m3，優(yōu)化運(yùn)用方式可以提高蓄水量3.99 億m3；現(xiàn)狀運(yùn)用方式下全部枯水年內(nèi)小浪底水庫(kù)多年平均日蓄水量17.70 億m3，優(yōu)化運(yùn)用方式下為21.14 億m3，優(yōu)化運(yùn)用方式可以提高蓄水量3.44 億m3。進(jìn)一步以2016 年典型枯水年為例，全年潼關(guān)來(lái)水量176.30 億m3，相較于系列年均值259.10 億m3偏少32%，現(xiàn)狀運(yùn)用方式下小浪底水庫(kù)全年日均蓄水量17.98 億m3，優(yōu)化運(yùn)用方式下為25.14 億m3，優(yōu)化運(yùn)用方式可以提高蓄水量7.16 億m3。

3.3 結(jié)果分析

根據(jù)上述系列年計(jì)算結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，相較于現(xiàn)狀運(yùn)用方式，優(yōu)化運(yùn)用方式下小浪底水庫(kù)淤積量更少、蓄水量更多，同時(shí)下游河道沖淤量和最小平灘流量變化不大，即優(yōu)化運(yùn)用方式可以在不淤積下游河道的基礎(chǔ)上提高小浪底水庫(kù)的排沙減淤和水資源利用效益。產(chǎn)生該結(jié)果的原因是在豐水年通過(guò)加強(qiáng)排沙調(diào)度，充分利用大流量過(guò)程沖刷效率高、輸沙能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，盡可能發(fā)揮了現(xiàn)狀水庫(kù)的排沙潛力和現(xiàn)行中水河槽的輸沙潛力，例如2018—2020 連續(xù)3 a 豐水年，水庫(kù)排沙量較現(xiàn)狀運(yùn)用方式分別增多2.7 億、1.6 億、3.6 億t；同時(shí)在枯水年，通過(guò)加強(qiáng)興利調(diào)度，盡量規(guī)避了小流量過(guò)程沖刷效率低、輸沙能力弱的劣勢(shì)，盡可能提高了水資源利用效益，例如2000—2002 連續(xù)3 a 枯水年，水庫(kù)全年日均蓄水量較現(xiàn)狀運(yùn)用方式分別提高9.1 億、1.3 億、0.9 億m3。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，雖然枯水年水庫(kù)蓄水位維持較高，增加了當(dāng)年水庫(kù)淤積量，但這樣做既避免了水庫(kù)排沙后因水流輸沙能力不足而導(dǎo)致下游河道淤積的問(wèn)題，又為豐水年水庫(kù)排沙積累了沙源，因此長(zhǎng)期來(lái)看是有利的。

4 結(jié)論

1）黃河來(lái)水來(lái)沙具有顯著的豐枯變化特點(diǎn)，年來(lái)水量比多年平均值偏多30%、偏少30%可以分別作為豐水年和枯水年的判別標(biāo)準(zhǔn)。

2）小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙在水庫(kù)排沙和下游河道輸沙方面具有優(yōu)化的可行性，豐水年不僅能充分利用水流沖刷能力強(qiáng)和輸沙潛力大的優(yōu)勢(shì)，盡可能將更多的泥沙沖刷出庫(kù)和輸送入海，而且后期還有足夠的余地回蓄水量；枯水年則盡量考慮到水流沖刷能力弱和輸沙潛力小的劣勢(shì)少排沙，避免水庫(kù)排出的泥沙淤積在下游河道，同時(shí)盡可能保障后期用水安全。

3）考慮黃河水沙豐枯變化的小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用方式可以提高水庫(kù)排沙減淤和水資源利用效益，2000 年以來(lái)實(shí)測(cè)水沙情勢(shì)下，水庫(kù)可在不淤積下游河道的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)攔沙年限8 a，減少淤積量8.18 億m3，提高多年平均日蓄水量3.99 億m3。