调水冲沙

黄河是世界上含沙量最大的河流，每年它会从黄土高原带走16亿吨的黄沙，但其中有4亿吨泥沙不会流入大海，而在水库和下游河道中沉积下来，下游河床由此以平均每年10厘米的速度抬升。“调水调沙”就是通过调控水库泄水，把淤积在黄河河道和水库中的泥沙尽量多地送入大海，冲刷河床，减缓泥沙的淤积。

然而“调水调沙”并非简单地“用水冲沙”，它要考虑的因素很多，既要把水库中的沙子带出来，又不能使这些沙子长途跋涉时在下游河道里形成新的淤积，同时要最大限度地节约宝贵的黄河水资源，还得避免对下游堤岸产生破坏，这就要求对水沙调节的分寸把握得恰到好处。所以“调水调沙”关键就在一个“调”字上，一是“调”河水的流量，另一个是“调”水中的含沙量，甚至包括泥沙颗粒的粗细。有人就把进行“调水调沙”的科研人员比做“调酒师”，黄河干流和支流水库中的水就是原料，而这些水的含沙量是不同的。调酒师们会根据变化，决定要往黄河中放入含沙多的浑水还是含沙少的清水，什么时候放以及放多少。这就要通过开启水库不同的孔洞，使下泄流量达到一定的水沙比例来实现，当符合下游河道的输沙规律时，这些泥沙就会被送入大海。

通俗地讲，调水调沙就是借助自然的力量，依靠大型水库的人工调节，由小浪底水库“制造”一个含沙量小于20千克每立方米、流量约在2600立方米每秒的洪峰，持续10天以上通过花园口水文站，创造一种能够冲刷下游河床泥沙的“人造洪峰”，输沙入海。

调水调沙是实现治黄手段转折的标志性工程，其目的是在水库实时调度中形成合理的水沙过程，有利于下游河道减淤甚至全线冲刷，并通过原形观测分析，检验调水调沙调空指标的合理性，及时总结提高，进一步优化水库调空指标，以利长期开展以防洪减淤为中心的调水调沙运用。同时，利用小浪底水库调水调沙，减缓黄河下游河道淤积，逐步探讨四库联合调度的运用方式，能够在较长的时期内稳定黄河的现行河道，实现河床不抬高的目标。

黄河的主要症结在于泥沙，水少沙多，水沙不平衡。黄土高原严重的水土流失，造成大量泥沙在黄河下游强烈堆积，使河床以年平均0.1米的速度淤积抬高，成为地上悬河，一般下游河床高出地面3~5米，个别地段达到10米。在历史上，黄河下游决口频繁，造成严重灾害，与逐年抬高的“地上悬河”有很大关系。在今后相当长的时期内，黄河依然是一条多泥沙河流，同时由于上游水库汛期蓄水，上、中游工农业用水日益增长，黄河下游汛期水少沙多的矛盾更趋严重，黄河下游河床将继续淤积抬高，防洪形势更加严峻。因此，解决黄河下游泥沙淤积问题成为迫在眉睫的要害问题。

在长期的黄河治理实践特别是三门峡工程的运用实践中，人们进一步认识到，在黄河上修建一系列大型水库，实行统一调度，对水沙进行有效的控制和调度，对减缓下游河道淤积，实现河床不抬高的目标，进而谋求黄河的长治久安，具有十分重要的作用，因此提出了利用小浪底水库进行调水调沙的治黄指导思想，进行调水调沙试验正是实践这一思想的伟大尝试。

人们从研究下游河道输沙特性中发现，在一定的河床边界条件下，水流挟沙能力近似与流量的平方成正比，同时还与来水的含沙量有关。即在河床边界条件下和水流条件不变的情况下，如果来水的含沙量大，则在单位时间内通过某一断面的输沙量（称输沙率）也大；如果来水的含沙量小，则在单位时间内通过某一断面的输沙量也小，这说明下游河道有"多来沙多排沙"、"少来沙少排沙"的特点。黄河的显著特点是水少沙多，水沙不平衡，且泥沙的地区分布和时间分布都不平衡，因此，在黄河上修建水库，不仅要调节径流，还要调节泥沙，使水沙 关系更加适应，以达到更好的排沙、减淤效果。这就是调水调沙的科学依据。

调水调沙的基本原则就是根据黄河下游河道的输沙能力，利用水库的调节库容，有计划地控制水库的蓄、泄水时间和数量，调整天然水沙过程，使不平衡的水沙过程尽可能协调。具体讲，就是在主汛期（7~9月），当来水流量小于2500立方米每秒时，将水位调整到低雍水的蓄水拦沙状态，避免长时期下泄清水，控制对下游河道产生不利影响的高含沙洪水，在保证发电、下游用水等基本下泄流量的同时，拦蓄一部分水沙在库中；当流量大于2500立方米每秒时，将水库调整到敞泄排沙状态，通过调水造峰、调沙淤滩、增加洪水冲刷河槽等措施，使水沙过程两极分化，改善河床形态，增大滩槽高差，增大河槽的排洪和输沙能力，起到减轻下游河道淤积的作用。在非汛期利用水库蓄水调节径流，满足供水和灌溉的要求，并增大发电量。2100433B

1 水冲击产生的机理

水冲击又称水锤，是由于蒸汽或水突然产生的冲击力，使承载其流动的管道或容器发生声响和震动的一种现象。水冲击是工质在管道流动不畅的情况下产生的。电厂中的水冲击大多是由于蒸汽管道积水或疏水不畅而形成空气塞、水塞障碍，以致高速蒸汽不能顺畅通过，于是蒸汽冲击这些水塞，从而发出巨响和强烈的震动，甚至造成设备的严重损坏。因为在高压容器中，即使是液体也应该考虑可压缩性。

2 水冲击的危害性

水冲击事故是电厂的大敌，轻则引起管道的强烈震动，重则破坏管道的支吊架，拉裂管道弯头焊接口，若水冲击事故发生在汽轮机内部，其造成的危害将更大：损伤汽轮机叶片，冷水冲击热态汽轮机会使汽缸、大轴产生巨大的热应力，直接导致汽缸和转子发生变形、弯曲，出现或扩展裂纹，严重损害汽轮机，甚至导致整台机组报废。(1969年，美国西屋公司生产的机组有7台汽轮机发生12次水冲击事故，6次造成严重损坏，需整体返修)

可以非常迅速的抽取封闭环境中的空气；

水冲压力,4Kg以上即可正常使用。

适用于坚硬土层、砂土、砾石层，但水冲至持力层1~ 2m应停止水冲，以锤击击到预定深度。