Page 9 - 2022年第53卷第1期

汛限水位之间设置的调水调沙库容为 10.5 亿 m 、汛限水位至防洪高水位之间的防洪库容为 40.5 亿 m ，
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兴利库容和调水调沙库容及防洪库容共用，为了实现长期有效库容保持，水库设计死水位泄流规模
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达到 8000 m /s，中常洪水条件下不会产生滞洪淤积。

图 1 三门峡水库平均河底高程纵剖面

总的来说，“蓄清排浑”采用“拦”“排”结合的泥沙处理思路，基本解决了三门峡等水库库容快速
淤损问题，在小浪底水库设计中得到了进一步的应用和发展，较好地解决了百公斤级以下含沙量河
流水库设计难题，是继“蓄水拦沙”之后，我国水库运用及设计技术的一大进步。但是仍存在一些问
题需要进一步研究解决。以小浪底水库为例，首先，水库库容分布和回水设计是基于冲淤平衡形
态，实际上，水库进入冲淤平衡状态后，水库主汛期调水调沙运用、非汛期蓄水运用，随着来水来
沙的丰平枯变化，库区会有冲有淤，存在泥沙淤积短期侵占防洪库容的风险，水库设计对正常运用
期“调沙”的影响考虑不足；其次，水库设计调水调沙库容较小，目前水库处于拦沙期，调控库容
大，能够较好地发挥调水调沙减淤效益，但是水库进入正常运用期后，水库调水调沙运用泥沙淤积
不可避免会占用调水调沙库容，遇不利水沙条件或淤积严重时，必须进行强迫排沙以保证足够的有
效库容，强迫排沙时“小水带大沙”等现象不可避免，会导致进入下游的水沙关系不协调，面临水库
有效库容保持和下游水沙关系协调有机统一的矛盾，影响水库减淤效益的长期发挥。还有一些超高
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（年均含沙量 100 ~ 200 kg/m ）、特高（年均含沙量 200 kg/m 以上）含沙量河流上修建的水库，即使采用
“蓄清排浑”运用，也难以保持有效库容，比如巴家咀水库年平均入库含沙量高达 220 kg/m ，先后进
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行了三次加高改建，库容仍逐年淤损，水库有效库容长期保持和供水调节之间的矛盾难以协调 ［32］ 。
2.3 “蓄清调浑” 1960 至 1970 年代后期，随着治黄实践的不断发展，逐渐认识到黄河“水少沙多、
水沙不平衡”对黄河下游河道淤积具有重要影响，提出要利用大型水库进行“调水调沙”减轻下游河道
淤积的设想 ［32］ 。1980 至 1990 年代，小浪底水库设计阶段采用的是“蓄清排浑”运用方式及其设计技
术，考虑了调水调沙运用与设计，1990 年代末，张金良等 ［33］ 结合三门峡水库运用实践，提出多沙河
流水库通过调水调沙长期保持有效库容的同时，还要尽可能调节出库水沙搭配关系，有利于下游河
道减淤，这一时期水库运用研究正由“蓄清排浑”向“蓄清调浑”发展。小浪底水库建成后，围绕小浪
底水库调水调沙和运用方式优化研究 ［34-37］ ，在“蓄清排浑”“拦”“排”处理泥沙的基础上，全面发展了调
水调沙理念，对水库群人工塑造异重流排沙技术 ［38］ 、水库群联合调水调沙调度模式、多沙河流滩槽
同步塑造、拦沙库容再生与多元化利用等进行了深入研究，逐步形成了以尽可能长期提高下游水沙
关系协调度为核心的“蓄清调浑”运用技术。在多沙河流水库规划设计层面，继小浪底水库之后，也
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面临着新的挑战。比如，黄河古贤水利枢纽年均入库含沙量 28 kg/m ，是高含沙河流上以侧向进沙
为主的超长水库，侧向进沙淤积形态和库容分布设计是前所未有的难题 ［40］ ；泾河东庄水利枢纽 ［41］ 年
均入库含沙量 140 kg/m ，超高含沙河流水库蛇形弯道输沙、有效库容保持和库容再生利用问题也属
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于世界性难题 ［42］ ；甘肃马莲河水利枢纽年均入库含沙量 280 kg/m ，特高含沙河流供水水库开发汛期
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有供水任务时有效库容保持和供水调节之间难以协调，传统开发模式难以实现开发目标。为了解决
上述难题，通过长期研究，逐步形成了多沙河流水库“蓄清调浑”运用方式及其设计技术 ［16］ 。

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