前言

水是人类生存不可或缺的资源，生活、灌溉、工业需用、能源开发，人类无时无刻不在利用水资源。水库的修建，是改变水资源时空分布不均的有效手段，是减少洪涝灾害、充分开发利用水资源系统的重要组成部分。新中国成立以来，我国在大江大河及其支流上修建了大量水库，这对保障人民生命财产安全，促进社会经济发展起到了极为重要的作用。

水库的修建打破了河流本身已有的冲淤平衡，必然会引起库区泥沙的淤积。水库淤积形态与水库调度密切相关，不同淤积形态，水库排沙情况、淤积部位及库容损失明显不同。水库淤积形态的变化，可能导致在仍有大量可淤库容的情况下水库防洪、发电、航运等大部分功能或全部功能丧失，水库的使用寿命提前结束，严重影响水库的综合效益。我国众多大中型水库如三门峡水库、官厅水库等的初期运用中，注重对径流过程的调节，对泥沙淤积形态的调控考虑不足，造成了水库效益的重大损失并给上游地区带来严重危害。为了解决我国水资源短缺问题，延长水库使用寿命，尽可能减小泥沙淤积对防洪、航运、发电等水库运用目标的影响，水库调度方式与淤积形态的联合优化调控已成为水库调度研究中迫切需要解决的关键理论问题，该问题的研究也有助于推进水文水资源、泥沙、系统工程等学科的交叉和发展。

水库调度方式与水库淤积发展过程关系的研究是水库调度研究发展的必然趋势，也是目前水库优化调度中迫切需要解决的问题。如何获得既能减小计算量，又能反映水库调度与淤积形态的联合调控特征，并获得最优调度方式，将是水库调度与淤积形态联合优化调控研究中必须解决的核心问题。

本书运用数学模型结合实测资料分析，进一步研究了水库淤积发展的过程及冲淤平衡特征，水库调度方式对水库淤积发展及平衡的影响规律，侧重对水沙过程、淤积过程及变化机理的分析，并在此基础上对三峡水库现有调度方式进一步进行优化。

本书共分5章，第1章介绍了本书研究背景、意义，国内外研究现状和本书的研究方法和研究内容；第2章主要阐述水库淤积形态及淤积发展特征，进一步分析了蓄清排浑运用水库泥沙淤积发展过程及冲淤平衡特性；第3章以三峡水库为例，运用数学模型计算分析了三峡水库淤积发展特征以及调度方案改变过程中部分关键因素对水库淤积影响的特点；第4章对三峡水库汛限水位优化调度进行了初步研究，研究其在满足防洪条件下的兴利效益以及对水库淤积的影响；第5章运用重庆河段二维水沙数学模型计算分析了三峡水库蓄水后及坝前水位优化情况下重庆河段的冲淤变化情况，综合考虑了上游水库修建的影响及整治工程投入后对航道的改善效果，对调度方式改变对局部河段的冲淤影响做了进一步研究。

本书在编写过程中得到李义天教授、邓金运副教授、孙昭华副教授、张为副教授、甘富万副教授的指导和支持，同时，邓金运副教授、孙昭华副教授、张为副教授、甘富万副教授参与了部分相关内容的编写，在此予以感谢；在书籍编写过程中，孙东坡教授、王二平教授、薛海副教授、张羽副教授给予了很多的建议，同时王鹏涛、张晓雷、郭少磊还对本书的校对、图形的绘制等提供了帮助，长江航道规划设计研究院高工郑英、黄河勘测规划设计有限公司高工张建、广东省水利水电科学研究院高工李虎成、长江武汉航道工程局高工宋大军也提供了相关帮助，在此一并表示感谢。在本书的论述中，引用了很多相关参考文献，在此谨向这些文献的作者表示谢意。

本书的出版得到了华北水利水电大学青年科技创新人才支持计划（70453）及水利部黄河泥沙重点实验室开放课题基金（2015006）的资助。

鉴于水库调度方式与泥沙淤积发展关系的复杂性，仍有大量的内容需要深入研究，本书中有些内容也有待于在今后的工作中进一步充实、完善和修正。同时，由于笔者学识有限，错漏难免，衷心希望广大读者批评指正。

作者　　

2015年2月