方 立 ,罗 琪

（河南黄河水文勘测设计院,河南 郑州 450004）

1 引言

1.1 内蒙古河段概况

黄河流域内蒙古河段全长842.8 km，首尾两段为峡谷河段，中间为平原河段，河宽坡缓，弯道多，昭君坟至头道拐河段比降仅1‰，河段河流摆动剧烈，游荡性河段较长，大部分属于冲积性河道[1]。

1.2 水库概况

龙羊峡水库位于青海省共和县与贵南县交界的龙羊峡峡谷进口约2 km处，是黄河干流上梯级开发规划中最上游的水库。刘家峡水库位于甘肃省永靖县境内的黄河干流上，是一座以发电为主，兼有防洪、灌溉、防凌、养殖等综合效益的大型水利枢纽。龙羊峡水库与刘家峡水库联合调度运用，担负水库下游河段的防洪、灌溉和防凌任务。

龙羊峡、刘家峡水库运用前，上游来水基本由河道自然调节，两库运用后，不同时段的河道流量均受到水库防凌调度的调节。水库投入运行后，河道发生淤积，输冰输沙能力降低。

近20 年来内蒙古河段河床淤积严重，加之近年来由于上游来水持续偏枯、河套地区工农业用水急剧增加；同时“十大孔兑”的高含沙洪水汇入等原因，造成河床淤积、主槽萎缩、河道形态恶化、平滩流量减小、河段过流能力不断降低[2-3]。

2 上游来水情况

2018 年8 月～10 月，黄河流域上游来水严重偏多，受河源区持续来水及龙刘区间、刘兰区间降雨增加水量及水库调度影响，兰托区间多条支流出现超历史洪水。

黄河上游唐乃亥水文站2018年8 月份月均流量为1310 m3/s，9 月份月均流量为2060 m3/s，流量过程见图1，9月份流量从1500 m3/s持续增加，9 月中旬流量2000 m3/s～2500 m3/s，从一个侧面可以看出上游洪水历时和强度较大。

2018 年汛期黄河流域实测来水量与历年均值相比均偏多。唐乃亥水文站径流量为215.3 亿m3，较多年均值偏多50.6%；刘家峡入库径流量为227.8 亿m3，较多年均值偏多24.6%。

图1 唐乃亥水文站来水过程线

3 水库调度分析

3.1 调度原则

龙羊峡和刘家峡水库联合调度主要是为防御2018 年6 月以来上游洪水和满足凌汛期防凌安全。

考虑到龙羊峡水库位于最上游，库容大、调节能力强，而刘家峡水库库容小、调节能力弱，且距下游宁蒙河段较近、调水快，宁蒙河段凌主要靠刘家峡水库调节河道泄量。因此，在龙羊峡、刘家峡水库联合调度时可按照先刘库后龙库的原则，即当下游需水或需要增加梯级出力时，首先由刘库补水，加大刘库下泄流量，而龙库应少放水。当刘家峡水库满足不了调节任务时，再由龙羊峡水库补水，这样既可使龙羊峡水库多蓄少补，尽可能发挥龙羊峡水库的多年调节作用，又能使刘家峡水库提早腾库，降低水位运用，提前预留防凌库容[4]。

3.2 调度情况

2018 年8月1日～9月30日的龙羊峡和刘家峡水库出入库流量水位统计见表1，水库下泄流量和库水位对比分别见图2、图3、图4。

从表中可以看出：龙羊峡水库8月入库均值为1270 m3/s，出库均值为979 m3/s，基本以蓄水为主，刘家峡水库8 月入库均值为1800 m3/s，出库均值为1730 m3/s，基本以下泄为主。

从图可以看出：龙羊峡水库8 月份出库流量一直低于1000 m3/s，9月份超过1500 m3/s，而刘家峡水库8月份出库流量为1500～2000 m3/s，9月份上、中旬出库流量在2100 m3/s；下旬出库流量在2500 m3/s。

龙羊峡水库水位一直在持续增长，维持凌汛初期龙羊峡水库以蓄水为主的调度原则。刘家峡水库库水位8月和9月都是前期增长，后期库水位保持持平。

表1 龙羊峡、刘家峡水库出入库流量均值统计表单位：流量： m3/s;水位：m

图2 龙羊峡、刘家峡水库出入库流量对比

图3 龙羊峡水库水位变化图

图4 刘家峡水库水位变化图

4 重点水文站过流能力分析

4.1 实际过流情况分析

2018 年8月～9月，刘家峡水库根据调度指令进行下泄，内蒙古河段巴彦高勒、三湖河口、包头、头道拐等重要水文站8 月份月均流量均超过1500 m3/s，9 月份月均流量均超过2500 m3/s。刘家峡水库8 月份维持1500 m3/s以上下泄流量，9 月份维持2500 m3/s左右下泄流量，而各个水文站点维持1500 m3/s～2500 m3/s大流量，而且持续时间长。刘家峡水库出库及各站点流量统计见表2。

表2 刘家峡水库出库及水文站流量统计表 单位：m3/s

4.2 过流能力分析

2012 年汛期，黄河宁蒙河段发生了自1981 年以来的最大洪水，2000 m3/s以上流量过程持续一个多月，河道全线发生冲刷。因此，内蒙古河段巴彦高勒、三湖河口、包头、头道拐等重要水文站断面的河道过流能力分析采用2012 年、2017 年、2018 年汛后的断面资料，分别见图5～图8。

从图中可以看出内蒙古河段除头道拐外，巴彦高勒、三湖河口、包头断面均发生了不同程度冲刷。根据大断面套绘成果分析，内蒙古河段最小平滩流量由2017 年的1800 m3/s增至2018 年的2450 m3/s，河道主槽过流能力增大，见表3。

表3 内蒙古河段主要断面平滩流量表单位：流量m3/s；水位m

图5 巴彦高勒水文站断面套绘图

图6 三湖河口水文站断面套绘图

图7 包头水文站基本水尺断面套绘图

4.3 分析与探讨

（1）目前，黄河内蒙古河段共有各类堤防1043 km，其中干流堤防987km，河道整治273 km，干流连续堤防主要分布在三盛公以下的平原河道两岸。干流堤防设防标准为：三盛公至蒲滩拐河段左岸为50 年一遇，右岸为30 年一遇，设计防洪流量为5710 m3/s～5900 m3/s。内蒙古河段近几年堤防标准逐步提高，为水库大流量持续下泄和河段主槽过流提供了安全保障。

图8 头道拐水文站断面套绘图

（2）2018 年从8 月上旬开始，到10 月中旬结束，黄河上游持续强降雨，水库长时间持续维持在1500 m3/s以上流量进行下泄，内蒙古河段河道主槽一直维持2000 m3/s以上大流量过流，主槽发生冲刷，河道行洪能力增大，宁蒙河道最小平滩流量从2017 年的1800 m3/s增大至2018年的2450 m3/s。

（3）《黄河内蒙古河段主要萎缩原因和对策》结论中提出“要减轻内蒙河段河槽淤积，要科学调控进入该河段的洪水量级，使之尽可量到1500 m3/s～2000 m3/s以上[5]”。2018年水库实际下泄流量和水文站实际过流流量综合数据印证了《黄河内蒙古河段主要萎缩原因和对策》结论中的洪水量级方案的正确和实效性。

5 结论

通过对2018年汛期黄河上游水库下泄和内蒙河段重点水文站实际过流情况综合分析可以得出，在黄河流域汛期期间，如果上游来水较多，通过水库联合调度进行下泄，保证河道主槽内维持一个生态大流量畅流过程的周期，对于稳步提高内蒙古河段过流能力有着重要的意义。