2018年黄河防洪预泄孙口水文站洪水传播规律分析

发表时间:2020/11/20   来源:《工程管理前沿》2020年23期   作者:刘以泉,王圣草,高玄
[导读] 2018年黄委开展小浪底水库防洪预泄调度运用工作。
        刘以泉,王圣草,高玄
        黄委会山东水文水资源局  山东 济南 250100
        摘要:2018年黄委开展小浪底水库防洪预泄调度运用工作。目的是为了深化对黄河水沙规律的认识,减少水库淤积和水库库存,为上游来水提供充足的库容准备,进一步扩大下游主河槽过流能力,保障黄河下游河口三角洲生态系统体现建设,努力实现生态调度与防洪预泄的有机结合。
关键词:黄河下游;防洪预泄;洪水传播;规律分析
        1前期生态调水基本情况
        自3月份以来,黄委利用小浪底水库蓄水量较多的有利条件,开展了持续3个月的生态调度。经过汛前约3个月的冲刷,河道主槽主流线明显右移。

        2洪水演进运行分析
        小浪底水库于7月3日开始防洪预泄,孙口站从7月5日14时36分开始起涨,起涨水位45.45m,起涨流量1430m3/s,水位起涨开始阶段较为缓慢,我站于5日16日51分实测流量1580 m3/s,相应水位45.55m。从7月3日开始防洪预泄截至到8月1日,花园口站传播到孙口站比较明显的洪水过程有四次。从这四次洪水传播情况统计分析来看,花园口出现的峰值流量在3740-4360 m3/s之间,孙口站呈现的流量在3270-3730 m3/s之间,峰值衰减率是11.8-15.2%,流量平均衰减率为13.7%。高村站出现的峰值流量在3450-4140 m3/s之间,到达孙口站的峰值衰减率是3.9-11.9%,流量平均衰减率是7.9%。四次洪水花园口站到达孙口站洪峰传播时间分别是44.3h、42.5h、40.4h、62.1h,平均传播时间为47.33h。四次洪水高村站到达孙口站洪峰传播时间分别是16.3h、14.5h、12.9h、20.1h,平均传播时间为15.95h。
        从以上四次洪水在主槽运行可以看出,其洪峰峰值传播是符合洪水在主槽内行洪的运行规律。这四次洪峰传播历时前三次也是符合洪水在主槽内行洪的运行规律的,第四次传播历时较长是由于花园口站的两次洪峰流量时间较为接近加之峰值相差不大,形成洪水洪峰在往下游传播进程中有坦化或洪峰叠加情况,呈现下游测站出现峰值延时。
        3断面冲淤变化分析
        在本次洪水测报中,我站按照上级任务书的要求,坚持每日施测1~2次流量,整个过程共施测流量39次,并对断面进行了实时套绘,与洪水前大断面进行了比较分析,从比较的结果来看,自7月5日开始,主槽左岸属于逐渐淤积,右岸逐渐冲刷,且随着断面流量的增加,冲刷幅度增加,冲刷范围逐渐向右岸增加,主流线逐渐右移。见孙口站2018年防洪预泄各测次断面套绘图。防洪预泄结束同防洪预泄前的标准水位下的过水断面比较,标准水位下平均河底高程降低0.25m。

4水位流量关系曲线分析
        该次防洪预泄的整个过程,过水断面呈现涨淤落冲,水位~流量关系曲线为逆时针绳套曲线,与2002~2017年关系线比较,同水位级的水位~流量、水位~面积关系曲线向右偏移,变化趋势基本相似。
        从多年调水调沙水位流量关系分析,由于孙口站测验河段呈“S”型,断面左岸上游2km处为梁路口护滩控导工程,断面右岸上游500m处为蔡楼护滩控导工程,左岸下游2.5km处有影堂险工,随着洪水水位的增高,弯顶下挫,主流线自左向右摆动,测验断面形成横向弯道环流,左岸淤积,右岸冲刷,断面横比降增加,从水位流量关系曲线可以明显看出,当右岸出现明显冲刷时,因横比降对相应水位的影响和断面淤积的影响,造成测点左移。见孙口站2018防洪预泄水位流量关系图。

5主槽过流能力分析
        从孙口站历年调水调沙主槽过流能力趋势图上看,今年由于前期开展的生态用水调度及近几次洪水下泄过程,2018年水位流量关系曲线同2015年(因2016年、2017年没有发生较大的洪水过程,2016年最大流量为1450m3/s、2017年最大流量仅为946m3/s)相比继续右移,孙口站主槽断面的过流能力进一步增强。
作者简介:刘以泉(1968-),男,山东菏泽,黄委会山东水文水资源局,高级工程师,主要从事水文测报分析研究工作
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