水沙调控计算结果分析：不同调控手段组合

由2.2.1水沙调控的途径，区别于水库的水沙调控，本节以“固-拦-调-放-挖”作为黄河上游沙漠宽谷河段水沙综合治理手段，设置了方案集，对各调控手段在研究区域河道泥沙治理过程中的贡献进行深入分析。与水库“调”沙不同，受不同河段水土保持固沙拦沙、挖沙等调控力度不同的影响，其他调控手段的水沙治理效果很难量化。因此，不同调控手段的调控成果的定量分析是非常困难的。

对于黄河上游沙漠宽谷河段而言，不同区间河段的水沙关系不同，冲淤变化亦不同。因此，在不同的区间河段，采取的水沙治理手段或途径也有所侧重。由5.1水沙规律的研究成果可知，受来沙、河道比降、河道形态等多因素影响，水沙关系最为复杂、河道淤积最为严重的区域位于巴彦高勒—头道拐区间。巴彦高勒—头道拐是黄河上游沙漠宽谷河段的危险河段，在此区间形成的268km的“悬河”就是最好的例证。本节将水沙综合治理手段实施的对象确定为研究区域的巴彦高勒—头道拐区间河段，旨在通过各调控措施，改善黄河上游内蒙古河段恶化的水沙关系，维持河道冲淤的相对平衡，缓解悬河带来的河道防洪、防凌安全压力，最终达到量化各水沙调控手段调控效果的目标。

由上述分析，本节以巴彦高勒—头道拐区间河段为研究对象开展水沙综合治理，分别考虑龙羊峡、刘家峡（黑山峡）梯级水库群水沙调控，黑山峡、海勃湾水库拦沙，十大孔兑固沙拦沙，乌兰布和沙漠放淤，区间河段挖沙减淤等方式，对不同河段采取不同的调控手段进行水沙的综合治理。其中，黄河上游梯级水库群的“调”以人造可控洪峰为手段，通过改变河道的来水情况，塑造和谐水沙关系，对进入黄河干流的细颗粒泥沙进行调节、输送。当水库水沙调控能力有限或区间河道淤积严重时，需要多调控手段并用，以在最短时间内改善河道冲淤形态。因此，“固-拦-放-挖”等水沙调控手段可以从根本上减小入黄沙量或者河道泥沙，减少河道泥沙的淤积量，直接达到缓解河道的淤积压力。此外，进入各断面的沙量减小，同样的流量情况下的含沙量降低，梯级水库群“调”的冲刷量增加，更有利于维持河道冲淤的基本平衡，在一定程度上能够实现沙漠宽谷河段河道淤积向河道冲刷的转变。(www.xing528.com)

在水库拦沙过程中，主要的主体为黑山峡和海勃湾水库。通过黑山峡、海勃湾水库拦沙库容的调节，可以使进入黑山峡下游的下河沿断面、海勃湾水库下游的巴彦高勒断面的含沙量减少，进而控制进入断面的泥沙总量，减小的幅度按照“拦”调控方式的力度大致给出。在十大孔兑固沙拦沙过程中，主要减少各支流进入干流的沙量。由于水沙调控期间正值凌汛结束，支流沙量少。因此，十大孔兑固沙拦沙对干流断面的含沙量影响不大。对于乌兰布和沙漠放淤而言，可以直接减少河道中的泥沙，使得各断面含沙量减少，减小的幅度按照“拦”调控方式的力度大致给出。在巴彦高勒—头道拐区间河段进行挖沙减淤过程中，主要针对河道中的粗砂进行处理，可直接减少已经淤积在河道中的泥沙，变相增加河道区间的冲刷量，但对断面含沙量影响不大。挖沙力度受投入人力、物力、经费等影响，可实现人为控制。

由以上分析，“固-拦-放-挖”等调控手段或减少了进入各断面的沙量，或减少了河段中淤积的沙量，或减小了各断面的含沙量，且各调控手段及其组合方式对研究区域水沙影响的侧重点也不同，但各调控手段的调控力度很难定量描述，情况十分复杂。鉴于此，本节将“固-拦-放-挖”等调控手段统一考虑，将“固-拦-放-挖”各调控手段对各断面含沙量以及区间引沙量的影响进行大概折算，以获得定量的水沙调控成果。通过对各方案计算结果的分析，最终获得不同调控手段对水沙调控效果的影响。