三、调水调沙试验调度边界条件分析
调水调沙调度边界条件涉及很多方面，简述如下：
3.1 黄河下游河道过流能力分析
1986年以来，黄河下游3000m3/s以上流量出现几率较小，下游河道持续淤积，高村以上河道平滩流量由5000m3/s减小到3000m3/s左右，河势流路也随之演变成小流量流路。在这期间修建的整治工程主要是为控制此类小流量流路，未经大水考验，基础普遍较差，对大流量适应性不强。表1为1986～1996年铁谢至高村河段整治工程年均出险情况统计。就出险次数和几率而言，1000～2000m3/s流量级最多，为97次，占出险次数的33.7%.就出险几率P该占流量级频率PQ的比例而言，小于3000m3/s各个流量级均出险较小，大于3000m3/s各个流量级均出险较大，3000m3/s流量为P/PQ由小转大的转折点。综合考虑出险几率和P/PQ，下游河道过流能力不宜大于3000m3/s流量。为此，2002年黄河首次调水调沙试验确定花园口临界流量为2600m3/s左右。
表1 1986～1996年铁谢至高村河段整治工程年均出险情况统计（略）
首次调水调沙试验后，为了核定下游河道过流能力是否有变化，在2003年通过利用当年汛前统测大断面资料对下游200个大断面（断面间距约4km）进行了分析计算，分断面核定河槽和主槽的过流能力。经分析夹河滩至艾山河段部分断面（共11个）的平滩流量为2000m3/s左右（平滩水位以下过水面积不足1000m2），最小为史楼和雷口断面，平滩流量只有1800m3/s.详见表2.因而，2003年黄河调水调沙试验花园口临界流量仍定为2600m3/s左右。
表2 夹河滩～艾山河段平滩流量较小断面统计表
|
断面名称 |
距铁谢里程(km) |
平滩水位(m) |
平滩以下面积(m2) |
平滩流量(m3/s) |
|
夹河滩（三） |
193.81 |
77.40 |
1250 |
3100 |
|
左寨闸 |
221.16 |
71.95 |
891 |
2050 |
|
六合集 |
235.83 |
69.63 |
845 |
1950 |
|
竹林 |
243.34 |
68.34 |
953 |
2200 |
|
谢寨闸 |
248.97 |
67.68 |
895 |
2050 |
|
赵堤 |
260.69 |
65.56 |
996 |
2200 |
|
高村（四） |
281.89 |
63.40 |
1080 |
2300 |
|
南小堤 |
287.89 |
62.25 |
825 |
1850 |
|
夏庄 |
315.34 |
58.55 |
877 |
2000 |
|
史楼 |
346.6 |
54.72 |
799 |
1800 |
|
李天开 |
352.35 |
53.89 |
930 |
2100 |
|
孙 口 |
400.09 |
48.45 |
950 |
2100 |
|
大田楼 |
409.97 |
47.15 |
961 |
2050 |
|
雷口 |
412.86 |
46.83 |
796 |
1800 |
|
艾 山 |
463.96 |
41.65 |
1550 |
2600 |
注：大沽标高。
在2004年黄河第三次调水调沙试验前，采用2003年汛后大断面计算黄河下游各断面平滩以下面积，运用多种方法对下游河道各断面的平滩流量进行了分析，这些方法包括①各段上年的实际平滩流量；②2003年汛期各断面的冲刷幅度；③上下水文站2003年流量流速关系及其变化、水位站水位沿程变化；④曼宁公式估算法。运用上述方法多方面综合分析计算论证，目前黄河下游各河段平滩流量为：花园口以上4000m3/s左右，花园口～夹河滩3500m3/s左右，夹河滩～高村3000m3/s左右，高村～艾山2500m3/s左右，艾山以下大部分为3000m3/s左右。其中彭楼～陶城铺河段大部分断面平滩流量小于2600m3/s，该河段的徐码头和雷口断面平滩流量分别只有2260 m3/s和2390m3/s，是两个明显的卡口河段。高村～艾山河段平滩流量见表2-12.2004年汛前调水调沙试验调控流量，以控制花园口流量2700m3/s左右为宜。
3.2 小浪底水利枢纽
小浪底水库设计总库容126.5亿m3，包括拦沙库容75.5亿m3，防洪库容40.5亿m3，调水调沙库容10.5亿m3.泄洪建筑物有3条明流洞、3条排沙洞、3条孔板洞和正常溢洪道。孔板洞进口高程175m，运用高程200m以上。其中1#孔板洞按工程设计要求在水位超过250m时不能使用。排沙洞进口高程175m，运用高程186m以上。1#、2#、3#明流洞进口高程分别为195m、209m、225m.正常溢洪道堰顶高程为258m.
小浪底水库1999年9月下闸蓄水运用，至2002年汛前库区累计淤积泥沙约7.3亿m3，至2003年汛前库区累计淤积泥沙约9.2亿m3.2003年入汛以来至9月5日，淤积泥沙约3.4亿m3.2003年9月5日，小浪底坝前淤积面高程182.8m，按照设定的淤积面高程达到183m要进行防淤堵排沙的运用小浪底枢纽大坝为壤土斜心墙堆石坝，根据坝体稳定要求，正常蓄水运行在250m台阶应持续不少于3个月。
小浪底水库运用初期各年的防洪限制水位因水库淤积、发电和调水调沙运用的要求而不同。2002年主汛期（7月11日～9月10日）防洪限制水位为225m，相应库容29.2亿m3.后汛期（9月11日～10月23日）防洪限制水位为248m，相应库容62.4亿m3.2003年根据国家防办“关于小浪底水库2003年汛期运用方式的批复”（办库〔2003〕39号）意见，小浪底水库2003年前汛期防洪限制水位抬高至240m，自9月1日开始向后汛期防洪限制水位248m过渡。
3.3 三门峡水利枢纽
三门峡水库泄水建筑物有1条钢管、2条隧洞、12个深孔、12个底孔，共27个孔、洞。防洪运用水位335.0m（大沽标高），相应库容55.1亿m3，防洪限制水位305m，相应库容约0.1亿m3.防洪库容55.0亿m3.
三门峡水库按“蓄清排浑”方式进行运用，汛期敞泄。为降低潼关高程，当潼关站出现大于2000～2500m3/s洪水时，水库开始排沙运用。
3.4 陆浑水库
陆浑水库泄洪建筑物有泄洪洞、输水洞、溢洪道、灌溉洞。前汛期（7月1日至8月20日）防洪限制水位315.5m；后汛期（8月21日至汛末）防洪限制水位317.5m.由于水库属病险库，汛期按敞泄方式运用。下游河道过流能力为1000m3/s流量。
水库历史最高蓄水位为318.84m（2000年11月），鉴于水库属病险库及库区移民等情况，在不超过历史最高运用水位前提下也可适当拦蓄，洪水过后尽快回降至防洪限制水位317.5m.
3.5 故县水库
故县水库的泄洪建筑物有两底孔、一中孔、五孔溢洪道和3台发电机组。水位超过528m中孔可投入使用。水库蓄洪限制水位548m，相应库容10.1亿m3.前汛期（7、8月份）防洪限制水位524m，后汛期9、10月份防洪限制水位分别为527.3m和534.3m，相应库容分别为4.7亿m3、5.2亿m3和6.4亿m3.前汛期防洪库容5.4亿m3，后汛期防洪库容分别为4.9亿m3和3.7亿m3.在防洪蓄水位达20年一遇水位535m以前，按本流域防洪方式运用。当预报花园口站洪水流量达12000m3/s且有上涨趋势时，配合黄河防洪运用。根据调查分析，水库下游河道当前的过流能力为1000m3/s流量。
故县水库历史最高蓄水位为534.49m（1996年11月），征地水位534.8m，考虑水库水面比降及风浪影响，水库在9月21日以前可以短期超527.3m运行，但最高不超过534.3m.洪水过后尽快回降至防洪限制水位527.3m.
