有关潼关高程的几个问题

从黄河和渭河的几十年各方面资料推断出：如果不修建三门峡水库，潼关高程也会继续上升；不是因为有了三门峡水库以后渭河才出现拦门沙坎；建库前潼关高程年均上升0．035m，建库后上升幅度加大；1974—1985年潼关以下库区能够达到多年冲淤基本平衡，是依靠洪水期的富裕输沙能力将非汛期淤积物冲刷出库；1986年以后潼关高程间断上升，是水沙条件起了决定性的作用。对1968—1969年三门峡水库的资料分析表明，单靠水库敞泄冲刷还不是解决潼关高程的惟一可靠的办法。潼关高程上升的根本原因是泥沙问题，在小北干流放淤是控制潼关高程的好办法。     

近期改善三门峡库区淤积的措施及效果分析

三门峡水库建库以来，根据库区淤积和潼关高程变化的情况，采取了一系列改善库区淤积的措施。建库初期水库运用方式由蓄水运用改为滞洪排沙运用；枢纽工程增建和改建的泄流孔（洞）全部投入运用后，库区大量冲刷，潼关高程下降，为调水调沙运用创造了条件。1986年以来入库水量大幅度减少，库区淤积增多，潼关高程上升。为了适应水沙条件的不利变化，对水库运用方式作出相应调整和改善；在潼关河段实施清淤疏浚工程；加快河道整治步伐。由此，潼关以下河道形态发生有利变化，泄洪输沙条件改善，潼关高程相对稳定。     

潼关高程抬升成因相关分析

三门峡水库建库后，库区冲淤变化是潼关高程变化的内在动力和条件，水库运用方式和潼关上游来水条件的改变是库区冲淤变化的潜在原因；潼关上游来沙条件是造成潼关高程上升的唯一根源，但它与潼关高程之间的关系并不密切，它是介于水库运用方式和来水量之间对潼关高程起调节平衡作用的淤积体供应源；水库运用方式对潼关高程产生影响的实质是，通过抬高水流侵蚀基准面，降低水流比降和水流冲刷力，使潼关高程在年内得不到有效的冲刷而使潼关高程保持持续上升状态；潼Dian段河床变化是潼关高程变化的直观的、外在原因，它的作用就是根据库区冲淤变化，通过自身的调整，使其上游河床得到调整；潼Dian段的累计淤积量及Dian（土夺）高程对潼关高程具有重要的影响，但不是影响潼关高程升降的独立影响因素。     

三门峡水库"蓄清排浑"运用与潼关高程关系研究

多泥沙河流峡谷型水库“蓄清排浑”运用的前提是：水库非汛期回水淤积要控制在一定范围内，淤积河段汛期存在一定的富裕冲刷能力；低水位运用条件下水库具备较大的泄流排沙规模；汛期洪水的量级较大。三门峡水库在“蓄清排浑”运用情况下，能否使潼关河段维持冲淤平衡，关键在于水库非汛期潼关高程自然上升量加水库高水位运用造成的上升量与汛期潼关高程下降量之间的对比关系。近期黄河洪水量大幅度减少，汛期潼关高程下降量小于非汛期自然上升量，在这种情况下，即使高水位影响因素消除，潼关河床冲淤平衡问题也难以解决，因此，必须采取综合措施控制潼关高程。     

非汛期潼关河床淤积升成因分析

非汛期流量小，悬移质及河床泥沙颗粒组成变粗，是潼关河床淤积的基本原因；凌汛期表加重，潼关以下河道流冰搁浅堆积，以及冰塞壅水上延，导致河床淤积增多，是非汛期潼关高程升幅最大的运用时期；桃汛对潼关河床有明显的冲刷作用，适当降低起调水位，能改善淤积分布状况，增大洪水冲刷效果，降低潼关高程，水库高位蓄水加重了河床淤积；河道输沙条件对潼关高程上升起着制约作用。     

非汛期潼关高程与三门峡水库运用关系分析

三门峡水库建库前，潼关高程即呈微升趋势，并具有“汛期下降、非汛期上升”之规律。根据潼关高程上升的物理成因分析，结合建库后实测资料及逐步线性回归模型计算，分析认为：非汛期高水位期间的来沙量Ws对潼关高程上升量△H有一定影响，不同信度水平（α=0.01-0.10）下对潼关高程有影响的临界库水位不同（H＝322．24－320．56m），非汛期运用水位326－322．24m所造成的淤积影响，一般可在汛期大洪水过程得以消除；运用水位低于临界水位，基本不对潼关高程产生影响。     

潼关高程演变成因分析

潼关高程在历史时期是微升的，三门峡水库修建后加剧上升，两期工程改建后，潼关高程下降了近２．０ｍ，蓄清排浑运用后，基本稳定。１９８６年以后，潼关高和平是歇性升高的原因是多方面的，其中包括：龙羊峡和刘家峡水库的调节作用、黄河中游地区水沙变化、汛期洪水量锐减、小北干流淤积加重，潼关以下河势变化以及公路桥和控导工程等。要改善潼关高程应采取多种措施综合治理方能奏效。     

潼关河床高程演变规律研究

潼关河床在历史时期就是缓慢上升，三门峡水库建成后加剧了上升速度，潼关河床的升降有多种因素：潼关上下游冲淤变化，干支流来水来沙及其不同组合、库水位变动等，黄河上游龙羊峡等水库的调节作用，也有一定影响，通过实测资料分析，得到基本规律，给出估算方法，预估出不同水沙系列的潼关高程发展趋势，有利水沙系列，潼关高程基本稳定，不利水沙系列，将逐年上升。     

不同措施对潼关高程影响实例分析

为了降低潼关高程，采取了多项措施进行原型试验。根据2003年的原型资料，分析了汛期潼关高程的下降过程及不同措施的影响，认为在汛期潼关高程的下降值中，有利水沙条件的作用约占60％；洪水期完全敞泄、非汛期三门峡水库控制318m运用、库区东卢湾裁弯取直工程的实施等也具有重要作用。因此的水沙过程是潼关高程下降和稳定的必要条件。     

潼关高程推算方法研究

潼关高程推算的基本方法是：用潼关水文站实测流量和相应水位资料，点绘水位—流量关系曲线或建立水位—流量关系的表达式，经过查图或解析计算，求出潼关(六)断面流量1000m^3／s时所对应的水位。通过分析潼关高程推算中的水位—流量关系，认为：将潼关(六)断面1000m^3／s流量时的水位作为潼关高程这一指标不宜改动；有关潼关高程的具体数据的有效时段是与推得潼关高程的特定水位—流量关系的有效时段相一致的；河段变化与断面迁移给潼关(六)断面水位推算带来的问题需要认真分析，并在此基础上选择合适的计算方法；在提供潼关高程数据时，应详细说明引用的资料和所采用的方法。     

潼关高程影响因素及下降幅度探讨

分析了潼关河床的冲淤特性及原因,通过潼关高程的演变过程,详细论述了三门峡水库运用和来水来沙条件对三门峡库区的冲淤及潼关高程的影响程度,并探讨了三门峡水库敞泄运用后,潼关高程的可能降低幅度。     

潼关高程冲淤变化的影响因素及其作用机理

水库上游来水、来沙条件和水库运用方式是影响潼关高程抬升的独立影响因素;潼关上游来沙条件是造成潼关高程上升的唯一源泉,是介于水库运用方式和水量之间对潼关高程冲淤变化起调节平衡作用的淤积体供应源,而水库运用方式和来水条件之间的相互作用则决定了泥沙淤积的数量和部位。库区冲淤变化、潼古段冲淤变化及潼古河段疏浚清淤等是影响潼关高程抬升的间接因素。通过分析直接影响因素和间接影响因素对潼关高程的影响机理和作用,进一步阐释了潼关高程上升与渭河下游淤积发展的关系,为有关决策部门解决潼关高程缓慢上升和渭河下游淤积发展问题提供科学依据。     

三门峡水库淤积及潼关高程的滞后响应

研究了三门峡水库淤积和潼关高程随坝前水位和来水条件变化的响应规律，分析了库区河床演变的滞后现象。发现水库的累计淤积量和潼关高程，不仅受当年水沙条件和坝前水位的影响。而且通过前期边界条件，还受过去若干年内的水沙条件和坝前水位的影响。表现在潼关高程的升降变化较库区泥沙淤积滞后大约2年，库区累计淤积量与5年叠加坝前水位关系密切，潼关高程与6年叠加入库水量之间具有较好的相关关系，以及潼坫段比降与7年移动平均坝前水位之间的关系最好。     

潼关高程的稳定降低与渭河下游河道综合治理

本文采用实测资料分析和泥沙数学模型计算等方法对潼关高程的稳定降低和渭河下游河道的综合治理等重要问题进行了研究,得到了如下认识:(1)潼关是三门峡库区的天然卡口和渭河下游河道的侵蚀基准面,从减少渭河下游淤积、减轻渭河下游洪涝灾害及改善渭河流域生态环境等方面考虑,降低潼关高程是十分必要的;(2)通过调整三门峡水库运用水位,潼关高程是可以降低的,但不同的来水来沙条件下降低的程度是不同的,近期目标可确定为下降1m,采用多种措施的组合后的中长期目标可确定为下降2m;(3)潼关高程降低到相对稳定的状态一般需要4～8年,这与来水来沙条件和三门峡水库运用方式有关;(4)建议三门峡水库运用水位近期采用汛期敞泄、非汛期控制在312～318m范围内的方案,综合考虑后认为非汛期水位目前控制在315m较好;(5)渭河下游河道的治理应采取包括降低潼关高程、河道整治与疏浚、加高加固堤防和跨流域调水等综合措施。     

近期三门峡水库运用的几个问题讨论

本文地对近期潼关高程居高不下，下游河槽萎缩等问题，根据实测资料分析得出：潼关高程升高对库容损失影响不大，科学进行了水库调度，改善库区冲淤分布，可以进行综合利用；三门峡水库“蓄清排浑”运用，对下游河道的冲淤影响，经历了减和增淤两个阶段，近期水库汛期采用“洪水排沙，平水发电”运用，初步分析对下游河道有一定的减淤作用。     

对三门峡水库冲淤及潼关高程的几点看法

根据潼关高程控制及三门峡水库运用方式研究项目组的研究成果和三门峡水库2002年11月至2005年10月改变运用方式的原型试验，对潼美高程提出了几点看法。首先指出三门峡水库在1974—1985年12年内曾经处于淤积平衡，并强调了其相应的来水来沙及坝前水位的条件；后来平衡被破坏，主要是来水来沙变化所致。对近一年来三门峡水库汛期敞泄排沙的试验结果进行了较为深入的分析，指出三门峡水库经过一定流量冲刷后，即令再来大流量也难以冲刷的事实，充分说明了水库冲刷与淤积并不是完全可逆的。这个情况在研究三门峡运用方式时应引起注意。最后提及了数学模型对潼关高程研究的一点看法和对研究结果的一些见解。     

汛期特殊运用年份水库冲淤特性分析

根据汛期特殊运用年份的水库运用情况，通过实际观测资料，与来水条件相似的正常运用年份对比分析潼关以下库区冲淤变化以及潼关高程升降的基本规律，对比分析可知：平水期适当抬高水位运用，不对潼关以下库区及潼关高程的自然冲刷状态产生不利影响；在洪水期水量沙量集中时，应尽量降低水位（295－298m)排沙运用，增加峰前比降，加大洪水冲刷力度，排沙效果会更好。     

近期潼关水沙变化对河床冲淤的影响

1986年以来，潼关水量和沙量大幅减少，洪峰少，流量小，历时短，含沙量高。1986－1999年汛期平均水量120亿m^3，比前期减少40％－60％，日平均流量大于3000m^3/s的出现天数和水量均减少90％以上，沙量变化较小，含沙量成倍增加，致使潼关高程汛期平均下降幅度明显偏小，比非汛期上升偏小0．10m，比建库前汛期平均下降值偏小0．08m，若与控制运用初期相比，则偏小0．30m为了适应入库水和条件的不利变化，水库运用方式多次进行调整和改善，但河床淤积仍较1985年前严重，潼关高程逐上升，尤其1994年以来，入库水沙量在前期大幅减少的基础上又明显减少，潼闹程居高不下，长期变动在328．00－328．35m之间。