基于“洪水塑造”理念的黃河上中游聯(lián)合排沙關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

Key technologies and applications for coordinated sediment flushing in the upper and middle Yellow River based on “flood tailoring” concept

王敏12，王強12，任智慧12，王婷12，王遠(yuǎn)見1

1.黃河水利委員會黃河水利科學(xué)研究院，450003，鄭州；2.水利部黃河重點實驗室，450003，鄭州

摘要：立足洪水“功能性”屬性，基于“洪水塑造”核心理念，針對黃河上中游劉家峽至龍口河段水庫泥沙淤積嚴(yán)重的現(xiàn)實挑戰(zhàn)，提出黃河上中游聯(lián)合排沙調(diào)度應(yīng)遵循節(jié)水優(yōu)先、效率為重、統(tǒng)籌兼顧的原則，構(gòu)建包括單一水庫高效排沙機(jī)理與調(diào)控技術(shù)、洪水泥沙演進(jìn)與時空對接技術(shù)、水庫群多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)在內(nèi)的技術(shù)體系，確定了聯(lián)合排沙方案并應(yīng)用實踐。2023—2025年，以龍羊峽、劉家峽水庫為核心塑造人工大流量洪水過程，聯(lián)動沿線沙坡頭、青銅峽、海勃灣、萬家寨、龍口等多座水庫開展聯(lián)合排沙減淤。3年間水庫群合計排沙3.51億t，庫區(qū)沖刷1.82億t，各水庫淤積形態(tài)得到有效改善，萬家寨、龍口水庫實現(xiàn)年度泥沙沖淤平衡，寧蒙河段在多年尺度上基本保持沖淤平衡，水資源利用效率有效提升。該實踐驗證了基于“洪水塑造”理念開展黃河上中游水庫群聯(lián)合排沙的可行性和高效性，拓展了黃河調(diào)水調(diào)沙的時空與功能維度，為多沙河流水庫群泥沙淤積治理提供了典型案例

關(guān)鍵詞：洪水塑造；聯(lián)合排沙；水庫群調(diào)度；減淤；黃河上中游

作者簡介：王敏，正高級工程師，研究方向為水資源管理

通信作者：王遠(yuǎn)見，正高級工程師，研究方向為水力學(xué)及河流動力學(xué)。E-mail：wangyuanjian_yrcc@aliyun.com

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（U2243241、52309091）

DOI：10.3969/j.issn.1000-1123.2026.06.003

引言

全球氣候變化背景下，黃河來水來沙條件呈現(xiàn)新的變化特征，流域水資源調(diào)控與泥沙處理面臨更復(fù)雜的挑戰(zhàn)。水利部部長李國英在第19屆世界水資源大會上提出，全面認(rèn)知洪水危害性、資源性、功能性三重屬性，構(gòu)建洪水控制、洪水利用、洪水塑造的系統(tǒng)解決方案。對于多沙河流而言，這一理念具有特殊內(nèi)涵——由于流量和輸沙率之間存在非線性放大的驅(qū)動-響應(yīng)關(guān)系，可以通過水庫群的主動調(diào)控，人工塑造具備高效輸沙功能的動力過程，進(jìn)而利用這一過程實現(xiàn)水庫減淤、庫容恢復(fù)、河道塑造等多元目標(biāo)。

在黃河流域水沙調(diào)控工程體系中，通常將上游以龍羊峽、劉家峽水庫（以下簡稱龍、劉水庫）為骨干工程的水庫群稱為“水量調(diào)度子系統(tǒng)”，將黃河中下游萬家寨、三門峽、小浪底、故縣、陸渾、河口村等干支流骨干工程稱為“水沙調(diào)控子體系”，利用后者開展的黃河調(diào)水調(diào)沙實踐在過去20多年取得了舉世矚目的成就，成功實現(xiàn)了黃河下游主槽的持續(xù)沖刷與過流能力的顯著恢復(fù)，扭轉(zhuǎn)了下游河槽嚴(yán)重淤積萎縮的被動局面，探索出了“人造洪峰”、人工塑造異重流排沙等調(diào)度模式，為維持黃河健康生命積累了寶貴經(jīng)驗。但是，黃河上中游龍、劉水庫以下的梯級水庫群在泥沙調(diào)控方面仍以“靠天吃飯”“各自為戰(zhàn)”為主，各水庫排沙用水主要依賴天然洪水過程，且各有獨立的排沙指標(biāo)和窗口期，沒有形成系統(tǒng)的解決方案。如何利用有限的水資源，通過水庫群聯(lián)合調(diào)度人工塑造高效輸沙過程，實現(xiàn)黃河上中游多庫協(xié)同排沙減淤，成為利用洪水“功能性”屬性、實現(xiàn)洪水塑造的重要命題。

2023—2025年，黃河上中游汛期天然洪水較少，水利部黃河水利委員會（以下簡稱黃委）連續(xù)3年利用寧蒙灌區(qū)停灌窗口期組織開展黃河上中游重點水庫聯(lián)合排沙調(diào)度，聯(lián)合調(diào)度龍、劉水庫人工塑造大流量洪水過程，利用多年調(diào)水調(diào)沙積累的預(yù)泄、低水位對接等調(diào)度技術(shù)，聯(lián)動沙坡頭、青銅峽、海勃灣、萬家寨、龍口等淤積水庫降水位排沙，取得了顯著成效。2023—2025年黃河上中游聯(lián)合排沙水庫位置見下圖。本文系統(tǒng)總結(jié)了2023—2025年黃河上中游聯(lián)合排沙調(diào)度的實踐歷程與減淤效果，以期為多沙河流水庫群聯(lián)合調(diào)度提供參考。

2023—2025年黃河上中游聯(lián)合排沙水庫位置示意

研究區(qū)域概況與現(xiàn)狀排沙模式

黃河上中游龍羊峽至龍口河段有多座控制性水利樞紐，根據(jù)其在聯(lián)合排沙調(diào)度中的功能定位，可分為水源調(diào)節(jié)水庫和排沙對象水庫。水源調(diào)節(jié)水庫為龍、劉水庫，在聯(lián)合排沙調(diào)度中承擔(dān)著核心“洪水塑造”功能，即通過加大下泄流量人工塑造洪水過程，為下游各庫排沙提供水動力條件；排沙對象水庫包括沙坡頭、青銅峽、海勃灣、萬家寨、龍口5座水庫，其特征參數(shù)、現(xiàn)狀排沙模式及排沙啟動條件見下表。

黃河上中游排沙對象水庫特征參數(shù)、現(xiàn)狀排沙模式及排沙啟動條件

由上表可知：①黃河上中游水庫淤積嚴(yán)重，青銅峽水庫淤損率最高，已達(dá)92.3%，基本成為河道型水庫；海勃灣作為平原型水庫，河寬大、坡降緩，易淤難沖，淤損庫容也達(dá)42.9%；萬家寨、龍口水庫的庫容淤積同樣嚴(yán)重影響了水庫綜合效益的發(fā)揮。②各水庫的排沙窗口期、流量條件不一致，各自依靠天然洪水單獨排沙，難以實現(xiàn)水庫有效減淤和水資源高效利用。

黃河上中游聯(lián)合排沙原則

基于現(xiàn)狀排沙模式，考慮黃河上中游聯(lián)合排沙需求，總結(jié)歸納了三條基本原則：

①節(jié)水優(yōu)先。該原則強調(diào)利用上游龍、劉水庫塑造的人工洪水過程，驅(qū)動下游多個水庫聯(lián)合排沙，實現(xiàn)水資源的高效利用。這種方式利用有限的水資源，實現(xiàn)劉家峽至龍口河段多座淤積水庫“一水多用”，避免“靠天吃飯”“各自為戰(zhàn)”。

②效率為重。該原則強調(diào)通過科學(xué)調(diào)度提升排沙效率，嚴(yán)控排沙時間窗口。針對不同類型水庫采取差異化調(diào)控技術(shù)以提升沖刷效率，如對庫水位降幅和有效庫容均較小的水庫（沙坡頭、青銅峽）采用“短歷時強沖刷”模式，對庫水位降幅和有效庫容均較大的水庫（萬家寨）采用“長歷時敞泄”模式，并引入沖刷效率等動態(tài)指標(biāo)作為排沙結(jié)束判斷依據(jù)。

③統(tǒng)籌兼顧。該原則強調(diào)在洪水塑造過程中，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)排沙、發(fā)電、生態(tài)、供水等多重競爭性目標(biāo)，尋求綜合效益最優(yōu)的解決方案，實現(xiàn)了從單一排沙目標(biāo)向“排沙-發(fā)電-生態(tài)-供水”多目標(biāo)協(xié)同的跨越，利用有限水資源實現(xiàn)整個系統(tǒng)的帕累托最優(yōu)。

黃河上中游聯(lián)合排沙模式

黃河上中游聯(lián)合排沙調(diào)度的本質(zhì)是通過龍、劉水庫人工塑造一場滿足多重約束的洪水過程，依次沖刷沿程有排沙需求的眾多水庫，實現(xiàn)一水多用、高效排沙。其核心技術(shù)指標(biāo)有兩類，一類是龍、劉水庫下泄的洪水過程指標(biāo)，另一類是各水庫排沙對接的水位流量過程。這些指標(biāo)的確定需統(tǒng)籌考慮下游河道安全、水庫排沙需求、河道輸沙效率、發(fā)電效益及灌溉供水保障等多方面因素，以實現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)。

1.邊界條件

（1）河道安全約束

黃河上游劉家峽以下各河段設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)及安全過洪能力是確定排沙流量的上限邊界。根據(jù)各?。ㄗ灾螀^(qū)）防洪規(guī)劃，主要控制河段的設(shè)防流量如下表所示。其中，甘肅段局部（臨夏州永靖縣城）安全過洪流量僅為3100m3/s，蘭州站流量達(dá)到2500m3/s時即需進(jìn)行洪水編號預(yù)警。綜合考慮，聯(lián)合排沙期間需嚴(yán)格控制蘭州站流量不超過2500m3/s，進(jìn)入寧蒙河段的流量不超過2000m3/s，以確保下游河道行洪安全，對經(jīng)濟(jì)社會的影響最小。

黃河上游主要河段設(shè)防流量指標(biāo)

（2）發(fā)電約束

劉家峽水庫下泄流量超過1850m3/s時會產(chǎn)生發(fā)電棄水，調(diào)度時應(yīng)盡量避免。

（3）區(qū)間來水、引水條件

黃河上中游區(qū)間來水主要包括龍羊峽—劉家峽區(qū)間的洮河、大夏河來水，以及劉家峽—蘭州區(qū)間的湟水河、大通河來水；區(qū)間引水主要包括寧蒙河段青銅峽、三盛公兩大灌區(qū)的夏灌和秋澆引水。青銅峽灌區(qū)夏灌停灌時間一般在9月6日前后，最晚在9月10日左右；三盛公灌區(qū)夏灌停灌時間一般在8月中旬，秋灌開始時間一般在9月中旬。洪水塑造過程必須充分考慮區(qū)間來水與引水過程，才能實現(xiàn)水資源的精準(zhǔn)調(diào)控。

2.聯(lián)合排沙關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

（1）聯(lián)合排沙窗口期

綜合考慮上述約束條件，最終確定聯(lián)合排沙窗口期為9月上中旬（一般在9月6日—15日）。這一時段，上游來水仍然偏豐，龍、劉水庫有條件塑造大流量過程，且青銅峽、三盛公兩大灌區(qū)正處于夏灌停灌、秋灌未開始的間歇期，具備實施聯(lián)合排沙的時間條件。

（2）洪水塑造指標(biāo)

綜合考慮河道限制與排沙需求，最終確認(rèn)龍、劉水庫下泄流量不小于1500m3/s、歷時不小于5d的下泄條件，以塑造需要的洪水過程。具體流量過程和持續(xù)時間根據(jù)每年實際來水情況進(jìn)行微調(diào)。

（3）水庫排沙指標(biāo)

結(jié)合各排沙水庫的調(diào)度規(guī)程，與洪水塑造指標(biāo)（傳播歷時、蓄水量）相對應(yīng)，確定各水庫的排沙指標(biāo)。沙坡頭水庫水位降至死水位1236.5m對接洪水過程排沙，以恢復(fù)壩前沖刷漏斗；青銅峽水庫控制庫水位在1146m對接洪水過程進(jìn)行低水位排沙；海勃灣水庫水位從1073m降至死水位1069m以下，對接洪水過程敞泄排沙，沖刷庫區(qū)；萬家寨水庫水位降至945m對接洪水過程進(jìn)行低水位排沙，排沙效率降低后進(jìn)一步轉(zhuǎn)為敞泄；龍口水庫作為萬家寨的反調(diào)節(jié)水庫，其排沙運用與萬家寨聯(lián)動，采用“龍口先降、萬家寨后降”的協(xié)同模式。

基于多目標(biāo)協(xié)同的水庫群聯(lián)合排沙調(diào)度技術(shù)

黃河上中游重點水庫聯(lián)合排沙調(diào)度涉及防洪安全、供水保障、排沙減淤、河道維持等多重目標(biāo)，各目標(biāo)之間存在復(fù)雜的制約關(guān)系。如何在有限的供水能力約束下，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各水庫的排沙需求與安全約束，實現(xiàn)整體效益最大化，是聯(lián)合排沙調(diào)度的核心科學(xué)問題。經(jīng)過2023—2025年連續(xù)3年實踐探索，逐步形成了以3項核心技術(shù)為支撐的聯(lián)合排沙調(diào)度技術(shù)體系。

1.單一水庫高效排沙機(jī)理與調(diào)控技術(shù)

確定單一水庫高效排沙的指標(biāo)（沖刷對接水位、沖刷歷時等）是實現(xiàn)水庫高效排沙的前提，而單一水庫的排沙效率取決于入庫流量、庫區(qū)地形、淤積物特性及調(diào)度方式等多因素耦合作用?；趯崪y資料分析與水槽試驗，揭示了海勃灣、萬家寨等不同類型水庫的排沙機(jī)理：庫水位降幅和有效庫容均較小的水庫（沙坡頭、青銅峽），溯源沖刷發(fā)展迅速，排沙效率高；庫水位降幅和有效庫容均較大的水庫（萬家寨）及庫容較大的平原型水庫（海勃灣），溯源沖刷歷時長，需通過延長敞泄運行歷時補償。因此，針對不同類型水庫建立差異化的調(diào)控技術(shù)：對于沙坡頭、青銅峽等水庫，采用“短歷時強沖刷”調(diào)控模式；對于海勃灣、萬家寨等水庫，采用“長歷時敞泄”調(diào)控模式，通過延長敞泄歷時換取減淤效益。該技術(shù)為各水庫排沙指標(biāo)的差異化確定提供了理論依據(jù)。

2.洪水泥沙演進(jìn)與時空對接技術(shù)

聯(lián)合排沙調(diào)度中，上游人工塑造的洪水過程向下游傳播，驅(qū)動各水庫排沙，高含沙水流在庫區(qū)與河道中演進(jìn)，引發(fā)復(fù)雜的床面調(diào)整。讓龍、劉水庫塑造的大流量過程與下游各排沙水庫的低水位運用在時間上精準(zhǔn)“相遇”，是高效排沙的關(guān)鍵。基于非恒定流水沙動力學(xué)理論，揭示了洪水演進(jìn)過程中的流量衰減、沙峰退化及河床調(diào)整規(guī)律，建立了考慮水沙床互饋機(jī)制的耦合數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而利用歷年洪水資料率定，通過模型計算確定劉家峽出庫至下游各控制斷面的洪水傳播歷時，作為各庫確定預(yù)泄、排沙和回蓄起止時間等的重要依據(jù)。

3.水庫群多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)

聯(lián)合排沙調(diào)度涉及發(fā)電、供水、排沙、生態(tài)、防洪等多重目標(biāo)，各目標(biāo)間存在復(fù)雜的競爭與協(xié)同關(guān)系，聯(lián)合排沙過程必須統(tǒng)籌兼顧。為此構(gòu)建了水庫群多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)，以梯級水庫總發(fā)電量最大、下游排沙水庫總排沙量最大、生態(tài)流量滿足率最高為優(yōu)化目標(biāo)，并將水量平衡、水庫水位、出庫流量、供水保障等作為約束條件，建立多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型，生成涵蓋各目標(biāo)取值范圍的帕累托最優(yōu)邊界。進(jìn)而引入改進(jìn)累積前景理論（MCPT）進(jìn)行多屬性決策，優(yōu)選最佳水庫群調(diào)度方案，作為黃委排沙調(diào)度方案制定的重要決策參考，為利用有限水資源換取流域系統(tǒng)最大綜合效益提供了科學(xué)工具。

黃河上中游聯(lián)合排沙實踐過程與成效

1.聯(lián)合排沙實踐過程

黃河上中游聯(lián)合排沙實踐過程的關(guān)鍵參數(shù)如下表所示。從下表可知，在實踐過程中，隨著聯(lián)合排沙規(guī)律的總結(jié)和技術(shù)的進(jìn)步，調(diào)度方案及關(guān)鍵參數(shù)呈現(xiàn)清晰的優(yōu)化演進(jìn)特征：①2025年劉家峽出庫流量調(diào)整比2023年、2024年更頻繁、精準(zhǔn)，可見洪水塑造過程不一味追求長歷時、大流量，而是根據(jù)區(qū)間來水和下游排沙需求動態(tài)優(yōu)化；②2025年排沙結(jié)束條件首次引入萬家寨、龍口水庫沖刷效率指標(biāo)，力圖實現(xiàn)水資源的高效利用和系統(tǒng)最優(yōu)，可見水庫排沙不一味追求低水位、長歷時，而是因庫施策，效率為重。

2023—2025年黃河上中游聯(lián)合排沙調(diào)度實踐過程關(guān)鍵參數(shù)

2.聯(lián)合排沙成效評估

（1）各水庫沖淤量

2023—2025年聯(lián)合排沙調(diào)度期間，各排沙對象水庫均取得了顯著的減淤效果，合計排沙3.51億t，合計沖刷1.82億t。其中，萬家寨水庫沖刷量最大，3年累計沖刷9392萬t，庫容得到有效恢復(fù)。2025年海勃灣、萬家寨、龍口三庫合計排沙1.32億t，沖刷6904萬t，減淤效果顯著，其中萬家寨、龍口排沙量均各創(chuàng)3年最高紀(jì)錄。從年度沖淤平衡角度看，2023年萬家寨水庫排沙比（出庫沙量/入庫沙量）為90%，基本實現(xiàn)平衡；2024年排沙比為89%，仍基本平衡；2025年排沙比高達(dá)108%，不僅實現(xiàn)平衡，還沖刷出部分前期淤積泥沙。龍口水庫3年合計沖刷3295萬t，年均沖刷超1000萬t，維持了庫區(qū)有效庫容和有利輸沙形態(tài)。

2023—2025年聯(lián)合排沙期各排沙對象水庫沖淤情況

（2）沖刷強度變化

水庫沖刷強度是指單位時間內(nèi)水庫沖刷的泥沙量，是衡量水庫排沙效率的重要指標(biāo)。下圖展示了2023—2025年聯(lián)合排沙期間海勃灣、萬家寨、龍口3座水庫沖刷強度隨沖刷歷時的變化過程。

2023—2025年排沙期水庫沖刷強度隨沖刷歷時變化過程

由上圖可知，3座水庫的沖刷強度變化規(guī)律基本一致：沖刷強度在庫水位降至排沙水位以下后逐漸增加，水位接近或降至敞泄運用時達(dá)到最大，之后隨沖刷歷時延長而逐漸衰減。這一規(guī)律反映了水庫排沙的普遍特征：沖刷初期，庫區(qū)近期新增淤積物尚未固結(jié)密實，干容重較小，易于起動沖刷；隨著沖刷歷時的延長和新增淤積物沖刷的減少，因前期淤積物固結(jié)密實時間較長，沖刷起動相對較難，沖刷強度逐步下降。從庫區(qū)平面形態(tài)看，萬家寨和龍口作為峽谷型水庫，沖刷強度明顯高于平原型的海勃灣水庫。2023年海勃灣、萬家寨、龍口最大沖刷強度分別為332萬t/d、1041萬t/d、295萬t/d，2024年分別為223萬t/d、1177萬t/d、313萬t/d，2025年分別為356萬t/d、1895萬t/d、445萬t/d，從年際變化看，2024年海勃灣沖刷強度明顯偏低，萬家寨、龍口沖刷強度亦處于較低水平，這與該年度入庫流量過程及庫區(qū)可沖刷沙源減少有關(guān)。

（3）沖刷效率變化

沖刷效率，即“單位水量沖刷量”（水庫沖刷量/蘭州洪水過程總水量），可以評估水資源利用效率。下圖為2023—2025年沖刷效率對比。2025年，沖刷效率高達(dá)80.83kg/m3，較2023年的60.52kg/m3和2024年的51.98kg/m3顯著提升。這也進(jìn)一步印證了3年來排沙調(diào)度方案的持續(xù)優(yōu)化。

2023—2025年聯(lián)合排沙期沖刷效率變化

（4）河道沖淤影響

3年聯(lián)合排沙調(diào)度中，寧夏青銅峽—石嘴山河段、內(nèi)蒙古巴彥高勒—頭道拐河段均發(fā)生了暫時性淤積，下圖為2023—2025年寧蒙河段排沙期沖淤變化。

2023—2025年排沙期間寧蒙河段沖淤變化

后期，隨著水庫低含沙水流下泄，淤積逐步緩解，河道平灘流量基本保持穩(wěn)定，不會改變河道長期演變趨勢，因此聯(lián)合排沙對寧蒙河段的長期影響是可控的。

寧蒙河段典型斷面（三湖河口）平灘流量變化過程

結(jié)論與展望

①基于流量和輸沙率之間存在的非線性放大驅(qū)動-響應(yīng)關(guān)系，充分發(fā)揮洪水的強大輸沙功能，利用龍、劉水庫塑造人工洪水，構(gòu)建了包括單一水庫高效排沙機(jī)理與調(diào)控技術(shù)、洪水泥沙演進(jìn)與時空對接技術(shù)、水庫群多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)等在內(nèi)的黃河上中游聯(lián)合排沙調(diào)度技術(shù)體系，創(chuàng)新性提出了黃河上中游聯(lián)合排沙方案，探索出了一條兼顧水資源高效利用與水庫庫容恢復(fù)的水沙調(diào)控新模式，是黃河調(diào)水調(diào)沙在時間（從汛前、前汛期到后汛期）、空間（從中下游到上中游）、功能（從排沙減淤為主到水-沙-電-生統(tǒng)籌兼顧）維度上的新拓展。

②2023—2025年，黃委精準(zhǔn)利用黃河上游夏灌和秋澆的間歇期，創(chuàng)新開展了黃河上中游聯(lián)合排沙調(diào)度實踐。黃河上中游水庫群累計排沙3.51億t，沖刷1.82億t；2023—2025年沖刷效率分別達(dá)到60.52kg/m3、51.98kg/m3、80.83kg/m3，同時寧蒙河段在多年尺度上基本保持沖淤平衡。實踐證明了聯(lián)合龍、劉水庫人工塑造洪水過程、驅(qū)動下游多庫聯(lián)合排沙模式的可行性與高效性。

③連續(xù)3年的實踐成效顯著，但仍存在庫區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏、調(diào)度方案仍有優(yōu)化空間、排沙對下游河道長期影響機(jī)制不明確、調(diào)度系統(tǒng)智能化水平不足等問題。未來應(yīng)重點突破以下方向：一是加強排沙前后庫區(qū)水下地形精準(zhǔn)探測與淤積物密實度監(jiān)測，加強排沙期高時空分辨率水沙數(shù)據(jù)采集，為精準(zhǔn)調(diào)度提供數(shù)據(jù)支撐；二是深化水沙預(yù)報、演進(jìn)機(jī)理與模型研究，不斷提升水沙預(yù)報精度，持續(xù)優(yōu)化多目標(biāo)協(xié)同調(diào)度方案；三是建立寧蒙河段沖淤演變長期跟蹤觀測機(jī)制，量化排沙對河道平灘流量及防洪防凌安全的長遠(yuǎn)影響；四是構(gòu)建與完善黃河上中游水-沙-電-生多目標(biāo)協(xié)同水沙調(diào)控智慧決策平臺，實現(xiàn)從“經(jīng)驗調(diào)度”向“智慧調(diào)度”的跨越。

Abstract: Grounded in the concept of flood “functionality” and the core principle of “flood tailoring”, this study addressed the critical challenge of reservoir sedimentation in the Liujiaxia to Longkou reach of the upper and middle Yellow River. It proposed that coordinated sediment flushing in the upper and middle Yellow River should follow the principles of water conservation priority, efficiency focus, and overall consideration. It developed a technical framework comprising efficient sediment flushing mechanisms and regulation techniques for single reservoirs, flood-sediment evolution and spatiotemporal matching techniques, and multi-objective collaborative optimal operation for reservoir groups. Based on this, joint sediment flushing schemes were determined and implemented. From 2023 to 2025, artificial large-flow flood processes were shaped with Longyangxia and Liujiaxia reservoirs as the core, linking multiple reservoirs along the line, such as Shapotou, Qingtongxia, Haibowan, Wanjiazhai, and Longkou, to carry out joint sediment flushing and sedimentation reduction. Over the three-year period, the reservoir group collectively discharged 351 million tons of sediment, and the reservoir areas were scoured by 182 million tons. The sedimentation patterns of each reservoir were effectively improved; Wanjiazhai and Longkou reservoirs achieved annual sediment balance, and the Ningxia-Inner Mongolia reach basically maintained sediment balance on a multi-year scale. The efficiency of water resource utilization was effectively enhanced. This practice validates the feasibility and efficiency of joint sediment flushing in the reservoir groups of the upper and middle Yellow River based on the “flood tailoring” concept, expands the spatiotemporal and functional dimensions of water and sediment regulation in the Yellow River, and provides a typical case for managing sedimentation in reservoir groups in heavily sediment-laden rivers

Keywordsflood tailoring; joint sediment flushing; reservoir group operation; sedimentation reduction; upper and middle Yellow River

本文引用格式：

王敏，王強，任智慧，等.基于“洪水塑造”理念的黃河上中游聯(lián)合排沙關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用[J].中國水利，2026（6）：14-21.

封面攝影王相川

責(zé)編王慧

校對呂彩霞

審核張瑜洪

監(jiān)制馬穎卓

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