調(diào)水沖沙

黃河是世界上含沙量最大的河流，每年它會從黃土高原帶走16億噸的黃沙，但其中有4億噸泥沙不會流入大海，而在水庫和下游河道中沉積下來，下游河床由此以平均每年10厘米的速度抬升?！罢{(diào)水調(diào)沙”就是通過調(diào)控水庫泄水，把淤積在黃河河道和水庫中的泥沙盡量多地送入大海，沖刷河床，減緩泥沙的淤積。

然而“調(diào)水調(diào)沙”并非簡單地“用水沖沙”，它要考慮的因素很多，既要把水庫中的沙子帶出來，又不能使這些沙子長途跋涉時在下游河道里形成新的淤積，同時要最大限度地節(jié)約寶貴的黃河水資源，還得避免對下游堤岸產(chǎn)生破壞，這就要求對水沙調(diào)節(jié)的分寸把握得恰到好處。所以“調(diào)水調(diào)沙”關(guān)鍵就在一個“調(diào)”字上，一是“調(diào)”河水的流量，另一個是“調(diào)”水中的含沙量，甚至包括泥沙顆粒的粗細(xì)。有人就把進行“調(diào)水調(diào)沙”的科研人員比做“調(diào)酒師”，黃河干流和支流水庫中的水就是原料，而這些水的含沙量是不同的。調(diào)酒師們會根據(jù)變化，決定要往黃河中放入含沙多的渾水還是含沙少的清水，什么時候放以及放多少。這就要通過開啟水庫不同的孔洞，使下泄流量達到一定的水沙比例來實現(xiàn)，當(dāng)符合下游河道的輸沙規(guī)律時，這些泥沙就會被送入大海。

通俗地講，調(diào)水調(diào)沙就是借助自然的力量，依靠大型水庫的人工調(diào)節(jié)，由小浪底水庫“制造”一個含沙量小于20千克每立方米、流量約在2600立方米每秒的洪峰，持續(xù)10天以上通過花園口水文站，創(chuàng)造一種能夠沖刷下游河床泥沙的“人造洪峰”，輸沙入海。

調(diào)水調(diào)沙是實現(xiàn)治黃手段轉(zhuǎn)折的標(biāo)志性工程，其目的是在水庫實時調(diào)度中形成合理的水沙過程，有利于下游河道減淤甚至全線沖刷，并通過原形觀測分析，檢驗調(diào)水調(diào)沙調(diào)空指標(biāo)的合理性，及時總結(jié)提高，進一步優(yōu)化水庫調(diào)空指標(biāo)，以利長期開展以防洪減淤為中心的調(diào)水調(diào)沙運用。同時，利用小浪底水庫調(diào)水調(diào)沙，減緩黃河下游河道淤積，逐步探討四庫聯(lián)合調(diào)度的運用方式，能夠在較長的時期內(nèi)穩(wěn)定黃河的現(xiàn)行河道，實現(xiàn)河床不抬高的目標(biāo)。

黃河的主要癥結(jié)在于泥沙，水少沙多，水沙不平衡。黃土高原嚴(yán)重的水土流失，造成大量泥沙在黃河下游強烈堆積，使河床以年平均0.1米的速度淤積抬高，成為地上懸河，一般下游河床高出地面3~5米，個別地段達到10米。在歷史上，黃河下游決口頻繁，造成嚴(yán)重災(zāi)害，與逐年抬高的“地上懸河”有很大關(guān)系。在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)，黃河依然是一條多泥沙河流，同時由于上游水庫汛期蓄水，上、中游工農(nóng)業(yè)用水日益增長，黃河下游汛期水少沙多的矛盾更趨嚴(yán)重，黃河下游河床將繼續(xù)淤積抬高，防洪形勢更加嚴(yán)峻。因此，解決黃河下游泥沙淤積問題成為迫在眉睫的要害問題。

在長期的黃河治理實踐特別是三門峽工程的運用實踐中，人們進一步認(rèn)識到，在黃河上修建一系列大型水庫，實行統(tǒng)一調(diào)度，對水沙進行有效的控制和調(diào)度，對減緩下游河道淤積，實現(xiàn)河床不抬高的目標(biāo)，進而謀求黃河的長治久安，具有十分重要的作用，因此提出了利用小浪底水庫進行調(diào)水調(diào)沙的治黃指導(dǎo)思想，進行調(diào)水調(diào)沙試驗正是實踐這一思想的偉大嘗試。

人們從研究下游河道輸沙特性中發(fā)現(xiàn)，在一定的河床邊界條件下，水流挾沙能力近似與流量的平方成正比，同時還與來水的含沙量有關(guān)。即在河床邊界條件下和水流條件不變的情況下，如果來水的含沙量大，則在單位時間內(nèi)通過某一斷面的輸沙量（稱輸沙率）也大；如果來水的含沙量小，則在單位時間內(nèi)通過某一斷面的輸沙量也小，這說明下游河道有"多來沙多排沙"、"少來沙少排沙"的特點。黃河的顯著特點是水少沙多，水沙不平衡，且泥沙的地區(qū)分布和時間分布都不平衡，因此，在黃河上修建水庫，不僅要調(diào)節(jié)徑流，還要調(diào)節(jié)泥沙，使水沙 關(guān)系更加適應(yīng)，以達到更好的排沙、減淤效果。這就是調(diào)水調(diào)沙的科學(xué)依據(jù)。

調(diào)水調(diào)沙的基本原則就是根據(jù)黃河下游河道的輸沙能力，利用水庫的調(diào)節(jié)庫容，有計劃地控制水庫的蓄、泄水時間和數(shù)量，調(diào)整天然水沙過程，使不平衡的水沙過程盡可能協(xié)調(diào)。具體講，就是在主汛期（7~9月），當(dāng)來水流量小于2500立方米每秒時，將水位調(diào)整到低雍水的蓄水?dāng)r沙狀態(tài)，避免長時期下泄清水，控制對下游河道產(chǎn)生不利影響的高含沙洪水，在保證發(fā)電、下游用水等基本下泄流量的同時，攔蓄一部分水沙在庫中；當(dāng)流量大于2500立方米每秒時，將水庫調(diào)整到敞泄排沙狀態(tài)，通過調(diào)水造峰、調(diào)沙淤灘、增加洪水沖刷河槽等措施，使水沙過程兩極分化，改善河床形態(tài)，增大灘槽高差，增大河槽的排洪和輸沙能力，起到減輕下游河道淤積的作用。在非汛期利用水庫蓄水調(diào)節(jié)徑流，滿足供水和灌溉的要求，并增大發(fā)電量。2100433B

1 水沖擊產(chǎn)生的機理

水沖擊又稱水錘，是由于蒸汽或水突然產(chǎn)生的沖擊力，使承載其流動的管道或容器發(fā)生聲響和震動的一種現(xiàn)象。水沖擊是工質(zhì)在管道流動不暢的情況下產(chǎn)生的。電廠中的水沖擊大多是由于蒸汽管道積水或疏水不暢而形成空氣塞、水塞障礙，以致高速蒸汽不能順暢通過，于是蒸汽沖擊這些水塞，從而發(fā)出巨響和強烈的震動，甚至造成設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞。因為在高壓容器中，即使是液體也應(yīng)該考慮可壓縮性。

2 水沖擊的危害性

水沖擊事故是電廠的大敵，輕則引起管道的強烈震動，重則破壞管道的支吊架，拉裂管道彎頭焊接口，若水沖擊事故發(fā)生在汽輪機內(nèi)部，其造成的危害將更大：損傷汽輪機葉片，冷水沖擊熱態(tài)汽輪機會使汽缸、大軸產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，直接導(dǎo)致汽缸和轉(zhuǎn)子發(fā)生變形、彎曲，出現(xiàn)或擴展裂紋，嚴(yán)重?fù)p害汽輪機，甚至導(dǎo)致整臺機組報廢。(1969年，美國西屋公司生產(chǎn)的機組有7臺汽輪機發(fā)生12次水沖擊事故，6次造成嚴(yán)重?fù)p壞，需整體返修)

可以非常迅速的抽取封閉環(huán)境中的空氣；

水沖壓力,4Kg以上即可正常使用。

適用于堅硬土層、砂土、礫石層，但水沖至持力層1~ 2m應(yīng)停止水沖，以錘擊擊到預(yù)定深度。