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主题：关于“蓄清排洪”的讨论 -- njyd
家园 关于“蓄清排洪”的讨论 找到meokey贴出的黄万里先生关于蓄清排浑的定义了，转贴如下，请meokey看看找得对不对。
专家报告中提出所谓蓄清排浑的妙策。必须指出，这妙策在黄河三门峡调度水库也是不成立的。搬来长江三峡水库更是错误：第一，筑坝修库原是为了蓄洪削峰，错过下游洪峰，以免同时出现。现在为了排浑，反其道而行之，汛期尽量排洪。加以长江洪水量巨峰平，水库对下游减洪作用原本很小，照此运行则水库几无作用了。第二、秋季长江未必年年大水足以回蓄发电。第三、这样调洪只能多排些细泥，卵石粗沙仍落库内，不过位置前移些。网上找的关于蓄清排洪的定义。
[URL=http://baike.baidu.com/view/976597.html
]蓄清排浑[/URL]
从这里看，黄万里先生
这妙策在黄河三门峡调度水库也是不成立的。这句话是不成立的。黄先生的错误在哪呢？从这一段中我的理解就是要蓄洪削峰汛期就不能放水，不放水就不能排浑。从meokey 的帖子看他的理解也差不多，就是要排洪就是一点洪水都不能拦蓄，必须原封不动地把洪水全部放下去才能排浑（这是从他认为今年三峡没有排浑推论来的，如果有误，请说说认为没有排浑的理由）。这两个理解当然有差别，黄先生没有说必须必须原封不动地把洪水全部放下去。
我们知道，沙土、卵石的比重比水大，含沙的水比重也比清水大，含沙量越高比重越大。
这就造成一个现象，当上游来的含沙浑水流进一个水库时，浑水会在下层流动，而表层是原来蓄下的清水（这里的清水是蓄水流速减慢后泥沙沉积造成的，不一定很清，只是含沙量比上游汛期进来的洪水少，以下同）。
另外，水库里上层的清水和下层的浑水是不是流速一样，齐头并进呢？这不一定，要看大坝放水的方法，在某些情况下甚至会上层清水静止不动，只有下层浑水流动。一个例子就是含沙量大的河水如长江、黄河入海后，河水会在海面以下沿着海床流出几十到上百公里远，甚至冲出长长的海底河槽，而在海面上一点也看不出来。
蓄清排浑就是利用了这种特性，一般的泄洪口在大坝中上部，为了闸门受到的压力小消力设计方便，排出的是清水。发电机取水口也在上部，为了水流泥沙少减少对水轮机的磨损。为排沙就得在大坝下部开口，排出库内下层含沙量高的水。当只开下部排沙口，上部泄洪口不开的情况下，库内上层清水就会基本保持不流动，只有下层浑水在流动。所谓“蓄清排浑”就是这样办到的。
但还有个问题，每年防洪时总要拦蓄一部分洪水，排出量少于来水量，这是不是就会造成进库泥沙总是大于出库泥沙，最后淤到不可收拾呢？
这不一定。
当库内泥沙淤积到一定高度时，水流会冲起一定量的库底泥沙，造成出库水含沙量比入库水高，这就说明排沙时出库流量不一定要比入库流量高或者相等。当洪峰过去，为使坝前水位降到防汛水位而使出库流明大于入库水量时，也会多带走一些泥沙。这样水库里泥沙淤积到一定程度后就会达到冲淤平衡。至于什么时候平衡就要看库底坡度、上游来沙量和水量的变化、排沙口的设计和水流调度情况。一般来说达到冲淤平衡后淤积情况还会有些变化，只要调度适当变化不会很大。
至于说今年汛期三峡调度是不是在排沙，只要看开的是不是排沙口就知道了。新闻中没有说是不是开的排沙口，这怎么办呢？看录像，一般排清泄洪口在上部，排出的水顺着泄洪道流下；排沙口在下部，排出的水呈喷射状。对于三峡、三门峡这种以防洪为主的大坝，因为水位变化大，排清的泄洪口在中部，当坝前水位较高时排水也是喷射状，这就看喷出水流的颜色，是黄色的就是在排沙，白色的就是排清。
近些年黄河在汛期调水冲沙，为了减少些下泄水流含沙量加强下游冲刷能力，三门峡水库放水时适当开了些排清口，在录像中就可以看到射出的水有黄有白，相当好看。
今年三峡泄洪的新闻中可以看到泄洪口射出的水柱是黄色的，这说明在泄洪的同时在排沙。
再说说三峡卵石的问题，一个是有没有黄万里先生估计的那么多。一个常识是水流越急能推动的卵石越多，推的也越远。当水流由急变缓时，带的卵石也就大部分在变缓处留下来，黄万里先生的卵石会淤在重庆处理论基础也在此。同样的理论，上游冲下来的卵石在三峡出口水流变缓处也会大部沉积下来。三峡已经形成了不止几十万年，按黄先生说“三峡砾卵石床沙出口年平均一亿吨”，三峡出口处应该已经积沉下不止几十万亿吨的卵石滩，请问这应该有的卵石滩在哪里？
1988年底整个葛洲坝水利枢纽工程建成，到现在已经二十多年了。黄先生卵石淤重庆的理论在葛洲坝库尾处也应该成立。葛洲坝是三峡水库的反调节坝，是只有十几米水位差的低水头水库，出水远比三峡缓得多，卵石如果冲不过三峡水库就更冲不过葛洲坝。二十多年下来了，葛洲坝造成的卵石淤积在哪里。
从上面两个例子看，三峡实际的卵石量要比黄先生估计的少得太多太多。
关于传闻重庆建新港的问题。
从gg地球上看，重庆的码头主要集中在朝天门，已经排得相当满。自三峡开建以来，三峡段航运已经增长了数倍，甚至已经造成三峡船闸的设计通过量不够用，就从货运量增长看建新港也是势在必行。近些年上海建了不少新港，原来占主要地位的黄浦江码头已经沦落到次要地位，你能说是因为黄浦江淤积造成的吗？重庆处汛期非洪峰并三峡坝前水位145米时水位在160米左右，枯水期三峡蓄到175米时重庆水位大约在178到180米之间（稍低于朝天门广场最低处），就从这看，重庆也得新建个适用于高水位的新港。
本帖一共被 2 帖 引用 (帖内工具实现)家园 三门峡的蓄清排浑是有效果的 2008年河流泥沙公报中三门峡库区黄河段实际上是冲淤平衡偏冲刷的，问题不在黄河在渭河，渭河由于拦门沙导致河床整体变缓现在还在淤积——这个拦门沙在三门峡第一次改建之前就淤积了。
三门峡的问题是无法降低潼关高程，蓄清排浑不行，同样三门峡敞泻（不蓄水，和没坝一样）也无法降低潼关高程，而只要三门峡蓄水高度稍微高了——为发电三门峡80年代以后没少干，潼关高程还得继续涨。
家园 175 了 家园 发个材料：三峡库区淤塞严重 航道安全受挑战 淤塞最高达50多米，国务院已派员赴重庆调阅了该区泥沙淤积图
http://finance.sina.com.cn/roll/20101026/02178840902.shtml
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随着金沙江流域枢纽的建立和长江上游水土保持工作的推进，三峡水库来沙会进一步减少。
沙也好，卵石也好，术语都称为推移质。顾名思义，只要条件到了，这些玩意可以被推移走的。
家园 数据没你这么看的。 蓄清排浑造成的结果就是网上常提的逆调节。在你的链接中很明显。
如果是正调节，总体过程上看，趋势应该是
枯水季节（冬）：流入小于流出──大坝水位下降，直至145米
平水季节（春）：流入等于流出──大坝水位不变，保持145米
洪水季节（夏）：流入大于流出──大坝水位上升，直至175米
平水季节（秋）：流入等于流出──大坝水位不变，保持175米
当然不是说汛期期间就不进行放水泄洪。三峡是反的，
枯水季节（冬）：流入大于流出──大坝水位上升，直至175米
平水季节（春）：流入等于流出──大坝水位不变，保持175米
洪水季节（夏）：汛前流入小于流出，大坝水位降至145米；汛期流入等于流出，保持145米
平水季节（秋）：流入等于流出──大坝水位不变，保持145米
一实验，结果下游受不了。后来把蓄水时间就往前提了一点点，九月份就开始蓄。
三门峡的例子中，就在你引用的文章里，关键点要看清楚
二则长江的年径流量和洪峰流量都要比黄河大得多三门峡的调度对下游的影响没有长江三峡那么大。而上次三峡枯水期蓄水导致中下游航运都要停摆，就是个证明。而且三门峡的教训太深刻了。即使目前这么蓄清排浑，对上游的影响至今很严重。
1960年9月建成后水库经常保持在高水位，造成泥沙大量淤积在水库内，淤积末端向上游延伸的速度很快，影响了陕西关中平原的农业生产和人民生活；到1964年10月，三门峡水库330米水位以下的库容已由58．9亿立方米减少到22．1亿立方米，损失库容62％。使用蓄清排浑后，
水库水位330米以下库容也由22.1亿立方米，恢复到31亿立方米，并且一直保持到现在。只恢复了不到10亿，上游在渭南造成的淤积并未根本性缓解。
葛洲坝那段你更是不知所云。自然情况下的泥沙，
长江出三峡峡谷后，水流由东急转向南，江面由390米突然扩宽到坝址处的2200米。由于泥沙沉积，在河面上形成葛洲坝、西坝两岛，把长江分为大江、二江和三江。大江为长江的主河道，二江和三江在枯水季节断流。葛洲坝水利枢纽工程横跨大江、葛洲坝、二江、西坝和三江。而葛洲坝水库本身，水库总库容15.8亿m3，由于受航运限制而无调洪削峰作用。坝址处多年平均输沙量5.3亿t，平均含沙量12kg／m3，90％的泥沙集中在汛期。泥沙来了，都被放走了，你还想说啥？
目前三峡泥沙少于预期，是因为上游情况发生了改变，建拦沙工程，搞水土保持。这是当年黄万里那时候是没有的。目前是期望这些工程能够给我们足够的时间，在那些拦沙工程失效前我们能够解决好沙砾问题。
家园 有点奇怪。 我说过汛期高水位运行不泄洪了吗？
使用逆调节方法最主要的原因是为了防洪，汛期维持（有变动）145水位主要是为了有较大的防洪库容。看清了，是主要，不是完全为了。
这个方法正好对排沙也有利，所以是兼顾。
如果主要是为了排沙，那么就应该把水位放得更低一些。水位越低库区流速越快，对增加异重流的流速也有利，当然排沙效果就好。但三峡并不需要最好的排沙效果，只要达到冲淤平衡时重庆的淤积不严重就行，重庆以下淤掉部分并没有关系。
二则长江的年径流量和洪峰流量都要比黄河大得多说明长江三峡的排沙、排卵石能力也比黄河大得多，黄河能成功蓄清排浑，长江就更能，这有错吗？你不会认为水量越少排沙能力越强吧？还有个没提到的事是长江三峡段的河床坡度应该比黄河三门峡段的大，这也有利于长江三峡排沙、卵石。三门峡
水库水位330米以下库容也由22.1亿立方米，恢复到31亿立方米，并且一直保持到现在。说明了三门峡的蓄清排浑有相当好的效果，前面一段时间是冲大于淤，这你能否认吗？如果黄河委认为排成这样还不够，自然会想办法再增加排沙效果。既然是“保持到现在”而又不采取措施，说明黄河委认为排成这样就够了，不需要再多排。这说明三门峡的蓄清排浑有相当好的效果，而不是黄老认为的“是不成立的”。
连自来水水箱都有沉积问题，更不要说水库了。三峡水库达到冲淤平衡时库容肯定要比刚建成的393亿要小不少，淤掉的库容绝对数可能比三间峡整个库容都大，这说明蓄清排浑不可能也没必要把三门峡库容恢复到初始状态，只要恢复到够用的库容就行了。
葛洲坝与三峡大坝的根本区别就是低水头，来多少放多少（实际上这不准确，葛洲坝是三峡的逆调节坝，有一定的调节作用，比三峡要小），你自己也说了：
由于泥沙沉积，在河面上形成葛洲坝、西坝两岛，（谢谢你提供资料）泥沙都会沉积形成江心洲，卵石就更应该全在这里沉积了，再加上建坝多少会影响排沙，这样看来葛洲坝排卵石能力比三峡更差。如果是建葛洲坝增强了这里的排卵石能力，那么三峡建坝同样会增强排卵石能力。还有你要看清了，我说的卵石如果冲不过三峡水库就更冲不过葛洲坝。二十多年下来了，葛洲坝造成的卵石淤积在哪里。是卵石不是泥沙，我用这来说明三峡实际的卵石量要比黄先生估计的少得太多太多。而不是泥沙。- 复 有点奇怪。
家园 你还是对“蓄清排浑”有误解 你说的汛期维持（有变动）145水位与“蓄清排浑”并没有太大的关系。
首先，你这点说的对，汛期维持（有变动）145水位是为了防洪。
其次，汛期并不是所有时间都有洪峰的，没有洪峰的时候，流量只是比非汛期偏大，不会威胁下游。
第三，“蓄清排浑”的运行方式是在洪峰来临的时候，按照一定的流量排浑。但是这不影响在洪峰间隙的时候，继续放低水位到145，以准备下一次洪峰到来
关于三门峡的“蓄清排浑”，我还是认为开泄沙孔是能够排沙的主要原因。三门峡原来试过水库不闭闸蓄水，但限于大坝排水能力，所以仍然有淤积，最后不得已才决定重开泄沙孔。如果仅仅“蓄清排浑”（在开闸时）就能够在三门峡成功，为什么还要花钱，花力气去重开原来封闭的排沙孔？还有，黄老说“蓄清排浑”主要的问题是“失掉了水库修筑本是为了减洪济枯的初旨”
关于葛洲坝的排石能力，葛洲坝和三峡的根本区别在于坝高和坝形都不同，你完全没有理由说卵石能过葛洲坝，就一定能过三峡。“蓄清排浑”是主建派用来解决三峡卵石问题的方法，但是从来没有听说过葛洲坝也用过这种方法吧？这也从侧面说明葛洲坝与三峡的排石能力确实不同。
家园 你这个帖子前面部分基本是对的。 但发现误解的还是你。
“蓄清排浑”的运行方式是在洪峰来临的时候，按照一定的流量排浑。刚好这与防洪的调节方法基本相同，所以三峡防洪调度与排沙的要求是基本一致的，在正常情况下不需要特地为排沙调度。
开泄沙孔当然是能够排沙的主要原因，关键在这泄沙孔开在什么位置。一般水库为了防来特大洪峰，上层泄洪口留的余量相当大，光开上层孔也能放出泄沙所需的流量，但上层孔只有在快淤满时才能排出部分泥沙。
重开的不是原来封闭的排沙孔，被重开的是二期围堰建设时用的泄流孔。
大坝建设的程序是：先把半边河座挖深点，让河水从这半边流通。另外半边修筑围堰，就是建一道U形的大堤把半边坝址围起来，排干水建筑大坝的一半。这一般叫叫一期工程。
这一半建好后（如果施工方便，一期大坝建到高于二期围堰的高度就可以并行二期工程），拆除一期围堰，建起二期围堰，抽干水建设另一半坝。这一般叫二期工程。
二期工程时，河流已经被完全截断，这期间河水还得有通道流到下游去，所以都会在一期工程建设的一半坝底留有泄流孔，让水有地方流。同时为了二期围堰截流时水位尽量的低，这泄流孔也会设在大坝底部足够的低。有的坝址太窄，不足以分二期建设，同时又不是通航河流，这种地方会在傍边的大山里开凿泄流隧道，总之一定要有足够低的泄流通道。
外链图片需谨慎，可能会被源头改用三峡大坝来作例，红色的是一期围堰，绿色的是二期围堰。
泄流通道会在大坝开始蓄水前封堵掉，三门峡重开的就是这泄流孔，三门峡原设计根本没有排沙孔。因为这泄流孔建设时就是加固的，又足够低，当排沙孔正好。
而这重开泄流孔当排沙孔用不是因为“蓄清排浑”不成功才开的，是为“蓄清排浑”必需开的，不开就没法“蓄清排浑”。所以你认为
如果“蓄清排浑”能够在三门峡成功，为什么还要花钱，花力气去重开原来封闭的排沙孔？是误解。据说在重开泄流孔前曾经在三门峡大坝上开过几个排沙孔，可能是发现此孔不够低或流量不够才重开泄流孔的，也许黄老据此认为是不成立的。但是绝大部分方法都是经试验，改进后才成功的，不能说初始的设计改动过了就不成立了。就象莱特兄弟制造第一架飞机也经过了多次改进，你不能据此说莱特兄弟的飞机就不成立了，就不算飞机了。
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 “蓄清排浑”的理解 为了理解“蓄清排浑”，让我们把水库的正常运行对比来看：
正常运行时：
1. 平时（“清”的时候）：水库高水位运行（175）。上游来多少流量，给下游就放多少，如果是枯水期为了发电的需求，会多放一些。总之，给下游的流量不大，而水库基本保持高水位运行——排清
2. 洪峰时（“浑”的时候）：水库预先放水到低水位（145）。上游的洪峰来时，尽量蓄水把洪峰拦住（削峰），而给下游合适的流量。总之，给下游流量不大，而水库的水位上涨呈蓄水状态——蓄浑
以这种方式运行，一则保证了洪峰期间下游的流量不会太大，二则在洪峰期间蓄水，保证了正常时间或者枯水期，水库里有足够的水供发电或者下游浇灌的需求
再来看为了排沙，“蓄清排浑”运行方式：
1. 平时（“清”的时候）：水库从（洪峰过后的）低水位开始蓄（上游来的）水，所以能放给下游的流量有限。总之，给下游的流量不大，水库的水位上涨呈蓄水状态——蓄清
2. 洪峰时（“浑”的时候）：水库预先放水到低水位（145）。洪峰来时，为了排沙，不得不大流量放水，上游来多少水就尽量放多少水（在确保下游能够承受的范围内），如果上游来的水不够还得放库容的水。总之：给下游的流量比较大，水库的水位不一定能够上涨，即使上涨也比较慢——排浑
这样对比一下，就看出来三峡防洪调度与排沙的要求是基本相反的了吧？所以“蓄清排浑”运行方式的缺点是：
1. 平时，为了蓄水，能够放给下游的流量有限，所以限制发电能力和对下游枯水期的调节能力
2. 洪峰时，为了排浑，尽量放水，所以限制了水库的削峰能力，同时，也限制了在洪水期间的蓄水能力
泄流孔或者排沙孔，这名字并不重要。不管叫做什么，黄老建议的用于排沙的孔最后不得不被重新开启了。而原来没有留排沙孔的原因是人们认为不需要这孔，依靠大坝的泄水能力就可以了。
黄老的提议是“在坝底留有容量相当大的泄水洞”，后来，三门峡数次改建都是为了打开坝底的孔——至于这孔叫做什么都不是问题啊。所谓“蓄清排浑”正是有了这些孔再加上大坝本身的泄水能力才起到了排沙作用。
家园 这个就比较接近了， 2. 洪峰时（“浑”的时候）：水库预先放水到低水位（145）。洪峰来时，为了排沙，不得不大流量放水，上游来多少水就尽量放多少水（在确保下游能够承受的范围内），如果上游来的水不够还得放库容的水。总之：给下游的流量比较大，水库的水位不一定能够上涨，即使上涨也比较慢——排浑三峡大坝在汛期不就这么调度的吗，所以三峡的防洪（在三峡因容量不足，只能削峰防洪）与排沙一致。家园 可是正常调度的时候洪峰期间应该蓄水到高程 ，然后在洪峰间歇缓缓放水。今年三峡似乎是保持145运行，所以没有按照正常运行的方式蓄洪。
我不知道是因为三峡办说的因为175还有移民没有走，所以一直按照145运行，还是按照“蓄清排浑”的方式运行（按黄老的说法，因为下游承受能力的关系，所以这次泄洪的流量还是不够大）。三峡虽然说容量不足，但也足够按照正常方式蓄所有洪峰，并在洪峰间歇期间恢复145了。
三峡水库今年入汛以来累计蓄洪近150亿立方米三次洪峰累计才150方，离三峡的蓄洪容量还差的远，如果按照正常方式，完全可以在洪峰来时也按照平时的流量泄洪。正如我所比较的一样，防洪的运行方式（我上文说的正常方式）与“蓄清排浑”的排沙方式，运行操作是相反的。
家园 因为中国现在只对三天内的天气预报有把握。 谁也不敢保证三天后不会接着来更大的洪峰，所以在基本整个汛期都需要尽量保持最大的防洪库容，否则可能比你预计的多来一点点就要分洪了。
你说的正常方式只是你想的，大坝实际调度原则正是你认为不正常的。所以看来好象你打的靶子是你自己竖的，或者是黄老自己竖的。