Page 20 - 水利学报2021年第52卷第4期

淤积面露出水面，溯源冲刷效果更好。如 2003 年有 4 次敞泄过程（见图 2），第一次是 7 月 17 到 19
日，为了减少坝前淤积，入库流量较小的情况下库水位降到 300 m 以下进行敞泄排沙运用，出库最大
日均含沙量 349 kg/m（瞬时最大含沙量 555 kg/m ），水库共冲刷泥沙 0.425 亿 t。第二次敞泄是在黄河
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干流洪水期 8 月 1 日到 3 日，入库最大流量 2110 m /s，出库最大日均含沙量 344 kg/m（瞬时最大含沙
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量 916 kg/m ），水库排沙量为 0.649 亿 t，冲刷泥沙 0.467 亿 t。第三次敞泄为 8 月 27 日到 9 月 10 日，坝
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前水位平均为 294.82 m，入库流量大、敞泄持续时间长，入库流量平均 2671 m /s，出库沙峰与入库
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基本同步，敞泄初期受坝前淤积物冲刷影响出库含沙量高达 474 kg/m ，之后随敞泄运用持续出库含
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沙量增值从 30 kg/m 以上减到约 11 kg/m ，总体冲刷强度逐渐减弱；敞泄期水库排沙量为 3.472 亿 t，
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冲刷泥沙 1.353 亿 t。10 月第四次洪水敞泄时，出库含沙量较小，最大日均为 109 kg/m 。4 次敞泄总排
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沙量为 6.371 亿 t，冲刷量为 3.15 亿 t，分别占汛期的 82%、130%，可见，汛期存在敞泄时冲刷、非敞
泄期发生回淤的特征。
2019 年汛初入库流量在 2000 m /s 以上，7 月 1 日开始水库 305 m 控制运用期排沙比大于 1（见图
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3），即库区发生冲刷。7 月 14 日 20 点开始敞泄运用至 8 月 2 日，坝前平均水位 294.7 m，期间入库含沙
量极低，出库最大含沙量 329 kg/m ，相应入库沙量 0.173 亿 t、排沙量 1.019 亿 t、冲刷量 0.846 亿 t；排
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沙量和冲刷量分别占汛期 37.2%、60.4%。出库沙峰衰减较快，含沙量到 20 kg/m 以下后缓慢减小，恢
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复 305 m 控制运用后进出库含沙量基本相当。可见，三门峡水库从非汛期蓄水运用到汛期 305 m 控制运
用初期，当入库流量在 2000 m /s 以上时库区也会产生一定的冲刷，经过敞泄运用后继续按 305 m 运
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用，水库会继续排沙但排沙比小于 1；敞泄运用初期出库含沙量会达几百千克每立方米，当出库沙量
约达 0.4 亿 t 后，出库含沙量由迅速衰减至缓慢减少，水库冲刷效率降低（见图 4）。排沙量的变化过程
说明了敞泄初期溯源冲刷强度大，当床面调整至水面比降趋于一致时以沿程冲刷为主，冲刷强度减
弱，出库含沙量减小。水库由完全敞泄或泄空运用抬高水位至 305 m 控制运用时，坝前段发生淤积，

图 2 2003 年汛期水库运用及排沙过程

（kg/m 3 ）

含沙量/

图 3 2019 年汛期水库运用及排沙过程
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