小浪底工程位於河南省洛陽市以北40km孟津縣小浪底,是黃河幹流在三門峽以下峽谷河段唯一能夠取得較大庫容的控制性工程.壩址以上流域面積為694155km2,占黃河流域面積的92.2%,控 制進入黃河下游水量的90.5%和沙量的98.1%,具有承上啟下的重要戰略地位. 小浪底壩址上距三門峽大壩131km,下距黃河京廣鐵路橋115km.黃河在壩址以下20km出峽谷,河床展寬,河道淤積,至京廣鐵路橋進入下游大平原,成為地上懸河.受堤防約束,河床不斷淤積抬高,河道排洪能力降低,大約每10年需加高一次大堤,洪水威脅嚴重,堤防一旦失事,必將嚴重影 響國家建設和人民生活;打亂國民經濟部署.根據黃河存在的突出問題,小浪底工程的開發任務是以防洪(包括防凌)減淤為主,兼顧供水、灌溉、發電、除害興利,綜合利用.
小浪底水庫選擇正常蓄水位275m(黃海基面,下同),回水至三門峽壩下,總庫容126.5億m3.與三門峽水庫聯合運用,並減輕三門峽水庫防洪、防凌負擔.小浪底水庫需保持有效庫容51億m3供長期調節運用,其中防洪庫容40.5億m3,調水調沙庫容10.5億m3.興利庫容為重複利用防洪庫容和調水調沙庫容.水庫攔沙庫容75億m3,均在275m高程以下.庫區上半段河谷狹窄,將不形成灘地. 小浪底水庫設計水位指標為:正常蓄水位275m,萬年一遇校核洪水位275m,千年一遇設計洪水位274m,汛期限制水位254m(亦為防洪起調水位),正常死水位230m,非常死水位220m,初始運用起 調水位205m. 小浪底工程的水工建築物集中布置於左岸風雨溝內,計有:3條低位孔板泄洪洞(進口高程175m),泄量4582m3/s;3條高位明流泄洪洞(進口高程分別為195m、209m、225m),泄量 6450m3/s;3條低位排沙洞(進口高程175m),泄量2025m3/s;1條溢洪道 (進口高程258m), 泄量3764m3/s.各級水位泄水量:非常死水位(220m)為6769m3/s,正常死水位(230m)為 8048m3/s.最高蓄水位(275m)為16821m3/s,可滿足泄洪排沙要求.初始運用起調水位 (205m)泄流量4930m3/s,基本滿足初始運用階段亦可進行調水的要求;汛期限制水位(254m)泄 量11200m3/s,滿足50年一遇洪水不上灘淤積,使庫區灘面(壩前灘面高程254m)相對穩定的要求.
小浪底水電站裝機容量180萬kW,裝機6台,單機容量30萬kW.最大水頭139.2m,最小水頭77.8m,設計水頭117.8m.6條發電引水洞進口高程195m,單洞引水流量約300m3/s.機組泄量未計入 水庫泄流規模,以策安全. 水電站為地下廠房,其長、寬、高尺寸分別為251.5m、26.2m和61.44m. 小浪底水庫運用方式是根據防洪減淤為主、兼顧綜合利用的開發目標制定的,其基本特點如下. 1．水庫運用時期和運用階段 水庫運用初期為“調水、調沙、攔沙”運用,運用後期為“蓄清排 渾、調水調沙”運用.初期運用,主要完成水庫攔沙,形成高灘深槽淤積相對平衡形態,又分三個 運用階段:①起調水位蓄水攔沙階段;②逐步抬高主汛期水位攔沙階段;③逐步形成高灘深槽攔沙 階段.後期運用主要進行年內調水多年調沙,保持51億m3有效庫容,長期綜合運用. 2.水庫初期攔沙運用特點 1)起調水位蓄水攔沙階段.為了減少持續下泄“清水”沖刷下遊河道的時間,並使攔沙庫容多攔 粗顆粒泥沙,提高減淤效果,保證水電站於水庫運用初期發電,選擇起調水位205m,於工程截流後 第三個汛期開始蓄水攔沙運用.205m水位以下庫容17.1億m3,運用2~3年淤滿,結束蓄水攔沙階 段. 2)逐步抬高汛期水位攔沙階段.為使水庫攔粗(沙)排細(沙),提高減淤效果,在起調水位蓄 水攔沙階段結束後,進入逐步抬高主汛期(7~9月)水位攔沙階段.主汛期控制水庫平均排沙比約 70%.主汛期庫水位由205m逐步升高至254m,歷時約11~12年. ;3)逐步形成高灘深槽攔沙階段.主汛期庫水位有升降變化,最高254m,最低230m,灘地逐步淤高 至設計灘面高程(壩前254m),河槽逐步降低至設計河底高程(壩前226．3m).歷時約14~15 年,轉入後期調水調沙運用. 3．後期調水調沙運用特點 後期亦即正常運用期.主汛期利用254m高程以下10億m3槽庫容調水調 沙,10~6月蓄水調節運用.庫區長期沖淤相對平衡,下遊河道繼續減淤. 水庫運用50年後,若發生設計或校核洪水的防洪運用淤積,有效庫容小於46億m3後,此時將死水位 降至220m,有效庫 水庫初期和後期運用均實行調水調沙運用.主汛期調水調沙特點為:①水庫補 水提高枯水流量,保證發電流量400m3/s,改善下遊河道基流和水質;②泄放小水400~ 800m3/s,滿足下游用水要求;③避免平水下泄,減少下游淤積;④增加中水和小洪水,發揮下游 大水輸沙作用,提高減淤效益;
