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。     

近期渭河下游河道冲淤影响因素分析

为了对水沙条件、潼关高程影响渭河下游淤积的程度有更明确的认识，对相关实测资料进行了分析，认为：①近期渭河下游河道冲淤主要受来水来沙、潼关高程及河床边界等因素的影响，水沙条件是影响渭河下游冲淤的主导因素且水量的影响程度更大；②渭河洪水对潼关高程影响较大，渭河高含沙洪水期间，当洪峰流量较大时，潼关河床往往发生强烈冲刷，造成潼关高程大幅度下降；③潼关高程持续抬升时渭河下游淤积增加，但造成的淤积不可能完全由潼关高程降低所产生的冲刷来使之平衡，也就是说潼关高程的升降给该河段造成的冲淤变化是不可逆的。     

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。     

黄河小北干流和渭河下游淤积过程模拟

在分析黄河小北干流和渭河下游河道淤积的主要影响因素和演变机制的基础上,将河道淤积体纵剖面的平衡形态概化为一个由潼关高程抬升值ΔZ、初始河床比降J0和平衡比降Je所决定的三角形,得到了河道初始形态与平衡形态之间淤积体的体积计算公式,进而基于河床演变的滞后响应模型,建立了既能考虑河床调整的滞后响应特性又能考虑潼关高程和水沙条件协同作用的黄河小北干流和渭河下游河道淤积量的计算方法。采用1960—2001年黄河小北干流和渭河下游河道长系列冲淤资料对计算方法中的参数进行了率定,并采用2002—2010年实测河道冲淤资料进行了检验,结果表明,建立的计算方法能够较为全面地反映河床调整的驱动机制和内在机理,模拟计算及预报精度较以往方法有较大提高。结果还显示潼关高程对两河道的长期累计淤积过程的影响占主导地位,在1960—2011年实际水沙条件下,潼关高程每下降1m,小北干流和渭河下游累计淤积量分别减少约5.1亿m3和2.7亿m3;近期潼关高程和水沙条件对河道的淤积均具有重要影响,二者对2003年水库采用318m控制运用以来产生的河道减淤量的贡献约各占一半,体现了潼关高程和水沙条件的协同作用。     

三门峡水库水沙运动的若干规律——兼论水库溯源冲刷对黄河下游河道的影响

小浪底水库的合理运用对于延长水库寿命,确保黄河下游防洪减淤、长治久安,至关重要。本文基于与小浪底水库河谷地貌、水沙运动基本相似的三门峡水库潼关以下库段和下游河道数十年的基本资料,分析了水库造床及冲淤形态、水库拦粗排细和水库泄空、溯源冲刷的特点,以及溯源冲刷本身对黄河下游河道冲淤的影响。这些对于深化认识和科学制定小浪底水库拦沙后期的运用方式是非常重要的。     

渭河下游河道近期冲淤变化分析

本文根据实测资料,分析了渭河下游河道近期2001~2013年的冲淤变化情况,并对冲淤变化原因进行了分析,认为河道采砂是近期渭河下游河床冲刷下切的主要因素,清水冲刷、潼关高程略有下降、滩区取土是渭河下游河床冲刷下切的原因之一。     

拦减粗泥沙对黄河下游河道冲淤的影响

近２０年，黄河的来水来沙发生了变化，粗泥沙来量也有所减少，这些变化对水库和河道冲淤都将产生很大影响。本文以研究不同级配泥沙移特性和冲淤市场信息灵基础，分析不同地区来水来沙对水库和下游河道的影响，三门峡水库正常运用对粗细泥沙的调节作用，以及下游不同河段各粒径级泥沙沿程调整过程，拦粗泥地下游中淤的影响，为水库制定合理运用方式及下游防洪减淤治理决策提供依据。     

黄河潼关河段冲淤变化及其对潼关高程的影响

分析了１９８６年以来三门峡水库运用水位的变化、龙门至潼关河段与潼关至大坝河段冲淤变化及其对潼关高程的影响。结果表明，龙门至潼关河段的冲淤受来水沙的影响，为尚程淤积；撞关至大坝河段冲淤主要与入的水沙条件，水库的运用有关。潼关高程受上下游河冲淤的影响，且其变化趋势与上下游河段累冲淤量线升降趋势一致。     

三门峡库区潼关高程变化的分析

潼关位于黄河、渭河、北洛河汇合“卡口”处。潼关站1000米~3/秒相应的水位观习惯称为潼关高程,其变化对渭、洛河下游河道冲淤起着局部侵蚀基准的作用,直接影响渭河下游防洪与工农业生产,关系极为重大.潼关高程变化的影响因素十分复杂。它既受三门峡水库运用的影响,又受黄河、渭河来水来沙的影响。     

泾河东庄水库运用方式初探

本文通过对泾河来水来沙特性及渭河下游冲淤规律分析，指出东庄水库“常年蓄清用浑，汛期合理畅泄，河库联合调度，多年冲淤平衡”的运用方式。同时，论证分析了该方式运用后不仅可使水库保持较大的长期有效库容，而且能有效地减轻渭河下游淤积并控制潼关高程上升。     

潼关高程下降对渭河下游河床演变的影响

潼关高程变化与渭河下游累计淤积关系密切。潼关高程下降后 ,渭河下游主槽会产生溯源冲刷 ,在大水少沙情况下 ,近槽滩地会受到冲刷 ,洪水漫滩后滩地会发生淤积 ;冲刷在靠近潼关的华阴和华县河段表现明显 ,向上游逐渐减弱 ;冲刷河段主槽过洪能力有所增大 ,常水位和一般洪水位都有所降低 ,但大洪水的威胁依然存在。此外 ,渭河下游各河段河相系数均减小 ,河道向着窄深方向发展 ;由于侵蚀基准降低 ,自然裁弯动力增强且易发生 ,河道弯曲系数变小 ,河道由摆动型向稳定型弯曲河道发展。水流移床力的分析表明 ,潼关高程下降期间 ,河道运动强度与脉动流量关系减弱 ,基本上维持在某一常数 ;由于流量的脉动客观存在 ,河道仍会摆动 ,平均每年移动量在 12 0～ 4 0 0m之间。     

论三门峡水库在黄河防洪工程体系中的作用

通过对三门峡水库运用40余年来社会效益、经济效益以及负面影响的论述，分析了三门峡水库在未来黄河防洪减淤工程体系中的作用和地位，讨论了潼关高程淤积抬升的主要原因及降低潼关高程的综合治理措施，指出了小浪底水库建成后，决定三门峡水库运用方式的主要因素仍是黄河下游和渭河下游的防洪减淤问题。同时，给出了三门峡水库不同运用阶段的水位控制运用指标的建议：①继续做好三门峡水库335m防洪水位和326m防凌水位运用的准备；②汛期平水期保持库水位不超过305m，当入库流量大于1500m^3／s，实施敞泄排沙，并控制北村断面1000m^3／s流量相应水位不超过310m；③非汛期运用水位原则上最高不超过318m，遇调水调沙等特殊情况，需要短时间调蓄时，最高水位不得超过320m，非汛期平均运用水位按照不超过316m控制；④实施渭河下游综合治理，降低潼关高程。     

新时期三门峡水库的地位和功能

三门峡水库投入运用以来，在确保黄河下游防洪、防凌安全等方面发挥了巨大的作用，在水库调度、机组抗磨蚀等方面取得了丰硕成果，为多泥沙河流水库如何长期保持有效库容探索出了一条成功之路。小浪底水库修建后，根据黄河治理开发规划及黄河下游洪水处理调度和水资源综合利用的要求，三门峡水库仍须承担相当繁重的任务：①按照小浪底水库设计要求，只有当小浪底、三门峡、故县、陆浑4座水库联合调度时，黄河下游才能达到千年一遇防洪标准。小浪底水库死库容淤积完后，需要三门峡水库配合运用的防洪库容将更大。②当黄河下游发生严重凌情时，小浪底正常运用后的库容不能满足下游防凌的要求，仍需要三门峡与小浪底两水库联合控制。③随着黄河流域经济的快速发展，三门峡水库将在未来的供水体系中占有十分重要的位置。④三门峡、小浪底和西霞院3座水利枢纽将组成梯级水库群，小浪底水库承上启下，发挥中心枢纽的作用，但小浪底水库库容也是有限的，一些问题仍需要三门峡水库配合才能得到解决。此外，三门峡水库建库初期，破坏了当地的自然环境，而投入运用40多年来，非汛期蓄水，汛期降低水位，经过自然的修复和人工的建设，在库区形成了独特的生态系统和自然环境，在库周形成了依托水库发展的社会经济模式，因此三门峡水库不仅承担着流域治理开发而赋予的任务，而且对库区自身的发展起着重要作用：①保护和改善库区湿地生态环境。②为库区沿岸工农业用水提供保障。③改善库区水质。④支撑三门峡市的发展。     

黄河小浪底水库初期运用与下游河道冲淤的响应

根据实测资料,分析了小浪底水库初期运用(2000-2006年)期间水库淤积的特点,重点研究了水库运用对下游来水来沙条件的改变、下游河道冲刷及其特点、水库与河道泥沙冲淤的关系等等,并与三门峡水库蓄水拦沙运用期间下游河道的变化进行了对比,据此对小浪底水库运用及调水调沙提出了建议。     

小浪底水库过用初期三门峡水库防洪运用分析

小浪底水库建成投入运用，将大大提高黄河下游的防洪标准，也减轻了三门峡水库在黄河下游防洪，防凌中的负担，并为减少三门峡水库库区淤积创造了条件，在发生了“上大洪水”时，三门峡水库与小浪底水库联合运用，三门峡水库可分别采用敝泄方案，先敝后控方案和适时调控方式进行防洪调度，经计算并综合分析比较认为，“适时调控”方案为综合效果好的方案。     

潼关高程升高及其解决方法

潼关1000m^3/s水位升高并居高不下 的主要原因是近年来黄河汛期来水急剧减少造成的，由于在短期内难以增加来水量，解决问题的方法应该主要集中于降低坝前水位，打开最后两个导流底孔，增加汛期水库8敝泄的时间、减少非汛期蓄水量和解除黄河发生百年一偶洪水时三门峡水库拦洪的任务等，是目前可能实施的一些方法，与汛期巨大的来沙量相比，疏浚的泥沙量相对很小，是难以发生作用的。     

黄河三门峡以下水资源供需分析

黄河三门峡以下河段高含沙水质,给下游水资源的开发利用带来极大的不便,造成水资源供需紧张。通过水库模拟调配,研究黄河三门峡以下流域在不同状况下水资源的供需形势。研究结果表明：①三门峡和小浪底两水库的运行,极大地改善了三门峡以下水资源的供需状况,但在来水较枯的年份,水资源供给仍然紧张;②小浪底水库采用多年泥沙调节的运用方式既保证了下游输沙生态用水、减少了泥沙的淤积,又提高了水资源的利用效率;③由黄河下游向外流域调水,可引用的水量既少又不稳定,因此在枯水期过多地引水只能加重黄河下游自身水资源的供需矛盾。     

新中国成立50年黄河泥沙研究的进展

黄河泥沙问题的复杂性和治理难度为世界之最，泥沙问题是治黄的症结所在，新中国成立后，黄河的治理开发受到空前的重视，黄河泥沙的研究也得到前所未有的发展。从泥沙的来源和特性，三门峡等水库泥沙问题，黄河下游河床演变基本规律，动床河工模型试验和泥沙数学模型计算，以及黄河下游引黄淤背理论和实践技术等几个方面，阐述了半个世纪以来黄河泥沙研究取得的重大进展和突破，指出“拦，排，放，调，挖”作为处理和利用黄河泥沙，     

三门峡水库非汛期运用水位研究

小浪底水库的投入运大大减轻了三门峡水库对于黄河下游防洪，防凌的负担，但远不能彻底解除。三门峡水库在不影响潼关河床高程、维持槽库容冲淤平衡及有利于黄河下游淤的前提下，应当配合小浪底水库充分发挥它们的综合利用效益，经研究，适当抬高每年3－5月库水位，利用桃汛期后洪水将库水位从315m抬至319m，则在净增加两库总发电量的同时，对潼关河床高程在丰水年比目前水平低的情况下仍无不利影响。若将库水位抬至321m，则对目前水平的潼关河高程基本上也无不利影响。     

小浪底水库拦沙期减淤运用方式探讨

小浪底水库运用方式不同于一般水库的特点在于它的减淤２调节，它吸取了三门峡水库的经验教训，采用逐步抬高汛期运用水位，以有利于山东河道减淤为目标，汛期调节出库流量集中于６００ｍ＾２／ｓ、２５００～４０００ｍ＾３／ｓ两级流量。洪水是黄河来沙与下游河道淤积的主体，为使水库多拦对下游有害的粗泥沙、多排对下游无害的细泥沙，可采取拦粗排细的运用方式，即根据水情预报，当出现流量大于２５００ｍ＾２／ｓ的洪水时，提前