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。     

水沙对渭河下游防洪的影响及治理对策分析

三门峡建库后,潼关高程急剧抬升,导致渭河下游淤积严重,逐渐形成"地上河",防洪形势极为严峻。本文重点分析了渭河下游水沙变化对河道防洪的影响,同时从降低潼关高程、清淤固堤疏通河道、洪水资源利用的角度提出了渭河下游防洪治理措施。     

东庄水库调水调沙对渭河下游和潼关高程冲淤作用的研究

在分析泾河水沙特性、潼关断面和渭河下游河道冲淤与泾河水沙关系，以及东庄水库对泾、渭河下游水沙过程的主要影响的基础上，得出了按规划运行方式，东庄水库按日平均流量大于1000m^3／s调水调沙泄放，一次可使渭河临潼～华县河段最大冲刷0．5亿t泥沙，使潼关高程降低0．25～0．75m的结论。分析指出，若水库按日平均1500m’／s流量泄放，渭河下游冲刷及潼关高程降低的效果更佳。     

渭河下游“2011·9”洪水及河道治理措施分析

2011年9月渭河下游发生了30 a来的最大洪水,其特点是洪量较大、含沙量小、洪峰传播历时长、临潼—渭南河段水位较高、洪峰持续时间较长、洪灾较小等。分析了洪灾较小的主要原因:2003年洪水后渭河下游河槽过洪能力加大,潼关高程降低,河口出流较原来更加顺畅,近年来渭河下游河道堤防及河道工程得到加固等。建议:加快渭河综合治理,进一步提高渭河下游堤防工程防洪能力,清淤疏浚以提高渭河下游河道过洪能力;采取各种综合措施降低潼关高程,进一步畅通流路;对南山支流进行归并治理,在减轻洪涝灾害的同时变害为利;加强防洪抢险非工程措施建设。     

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。     

侵蚀基准面变化对多沙河流防洪的影响——以渭河下游为例

以渭河下游为例,本文从河相关系、河道摆荡、冲淤演变以及洪水位变化等角度,分析和探讨了潼关高程变化及其对渭河下游防洪形势的影响。分析表明,潼关高程抬高和降低时,渭河下游河道分别趋势性地向窄深方向和宽浅方向变化;上游来水的脉动流量可使渭河下游河道每年平均移动120～400 m;因潼关高程抬升,渭河下游还有一定量的淤积;现有潼关高程下降2 m并稳定,渭河下游河道比降和主槽过流面积均有所增加,平滩流量增加,中小洪水防洪压力减小,但大洪水威胁依然存在。认清渭河下游河床演变态势,采取各种措施尽可能降低潼关高程,稳定与整治河道,加强堤防建设,提高防洪能力,是渭河下游防洪工作的重要内容。     

潼关高程下降对渭河下游防洪的影响

潼关高程抬升引起渭河下游大量泥沙淤积，给防洪带来一系列问题。本文针对这一问题，通过对渭河下游河道40多年的大断面地形资料进行分析和计算，探讨了潼关高程与渭河下游泥沙冲淤的关系，并分析了典型断面的水位变化。结果表明，潼关高程与渭河下游泥沙冲淤密切相关，潼关高程下降后，渭河会产生溯源冲刷。在大水少沙情况下，近槽滩地也会受到冲刷，但是洪水漫滩后滩地会发生淤积，由于主槽面积增加，过洪能力增强，中小洪水防洪压力减小；但如果发生高含沙漫滩洪水，滩地淤积，漫滩洪水水位反而有所抬高，大洪水威胁依然存在。     

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。     

东庄、古贤水库联合调度对潼关及渭河下游的影响

通过对古贤、东庄水库方式分析及防洪作用基础上提出两座水库联合调度初步运用方案,并对该方案对潼关高程与渭河下游的影响进行分析,结果表明:两库在确定联合调度方案运用时,必将加快潼关高程稳定下降的进程,潼关高程能够下降2 m左右并保持稳定,渭南、华县的水位因此将降低约1.3 m、1.5 m左右;河道纵剖面的调整,会有利于渭河下游平槽过洪能力的恢复增大,渭河下游稳定3000 m~3/s平槽流量可能会提前出现并有所突破,将改善河槽的行洪输沙条件;水沙和河道条件的改善,会明显有利于汇流区和渭河口的河势稳定;古贤水库、东庄水库联合调度对潼关高程控制与渭河下游减淤治理具有重要的作用。     

对渭河下游是否已经达到冲淤平衡的分析

根据潼关高程抬升引起的渭河下游河道淤积的物理图形，提出了能够反映下游侵蚀基准面抬升影响的淤积平衡模型。通过对水文泥沙和河床冲淤资料的分析及平衡模型的分析计算，探讨了在河道淤积发展的不同阶段，各河段的不同淤积趋向，以及渭河下游在维持潼关高程不变的条件下河道的淤积发展趋向。结论认为，在潼关高程大致保持不变，且来水来沙没有大幅度改变的条件下，目前渭河下游累积淤积量已经接近或正在趋于淤积平衡。但是，如果发生高含沙大洪水，滩地将会产生较大的淤积。     

渭河下游河道淤积发展及其萎缩的原因浅析

在实测资料的基础上，引入河道萎缩的量化指标．通过建立渭河下游泥沙累积淤积量、河道萎缩量化指标与潼关高程和渭河来水来沙条件的关系发现，潼关高程的抬升是渭河下游淤积发展及河道萎缩的主要原因之一，渭河来水来沙条件变化也是一个不容忽视的重要影响因素。     

黄渭洛河汇流区河势演变及其带来的影响

70年代以来黄渭洛河汇流区河势恶化 ,其表现是黄河西摆、河床展宽 ,渭河口上提 ,汇流区水流散乱。这些不利变化的主要原因是潼关高程抬升和不合理的河道工程布设引起的。同时由于汇流区河势的不利变化减弱了黄渭河泄洪输沙能力 ,又不利于潼关高程的冲刷下降。作者针对渭河下游及黄渭洛河汇流区泥沙发展及河势变化 ,提出合理的潼关高程为 32 5m以下 ,为稳定汇流区河势 ,改善汇流区河道条件提出了解决对策     

黄河潼关站洪水组合对渭河北洛河的影响

黄渭洛河汇流区三条河流的水沙量和汇合口段的比降差异，导致各种洪水组合对潼关以上黄渭洛河影响差异较大。以华阴200m^3／s的水位差作为各种洪水组合影响下渭河河口拦门沙的淤积厚，统计三门峡建库以来潼关站67次洪水组合，其中黄洛型洪水9次，华阴断面淤积厚8．19m，占总淤积厚的58％，峰均淤积0．91m，北洛河影响占37％；黄单型洪水18次，华阴断面峰均淤积厚0．33m。1967年8月洪水组合10次，黄洛型和黄洛渭型洪水4次，华阴淤积厚达5．17m，占10次洪水总淤积厚的91％，北洛河影响占73％；黄单型洪水2次，淤积厚为0．51m，占9％。1994、1995年2次黄洛河洪水组合，华阴断面淤厚1．45m，占总淤积厚的51％，北洛河影响占33％。形象地说，北洛河是渭河的一条盲肠，若将北洛河改道直接入黄河，则有利于渭河下游河道的改善。     

渭河下游河道断面演变特点及其演变机理研究

通过分析大量的实测资料,总结了渭河下游河道断面演变的特点,探讨了断面演变机理,提出了表征断面面积变化的水沙系数的概念,认为渭河下游河道断面变化受潼关高程和水沙系数变化的双重影响,1975年以前平滩主槽面积主要因潼关高程的抬高而增加,1973年至1985年河道断面保持着较大的平滩面积和较强的过流能力,1986年以后主槽面积主要随着水沙系数的减小而发生萎缩,尤其在1993至1997年萎缩成相当的窄深河槽。     

黄河小北干流和渭河揭河底冲刷现象分析

黄河1964～1977年六次揭河底冲刷洪水来源,除1970年8月一次洪水来源为府谷吴堡区间的孤山川、窟野河、秃尾河、佳芦河粗沙区暴雨洪水外,其它五次均为吴堡龙门区间的暴雨洪水。渭河1964～1992年七次揭河底冲刷洪水均为泾河的高含沙量洪水,主要来自马连河、蒲河和红河。黄河、渭河的揭河底冲刷的共同点是高含沙量大洪水,长河段的自上而下的沿程主河槽冲刷。黄河小北干流主河槽宽浅,单宽输沙率小,冲刷河段短,均未超过潼关;渭河主河槽窄,单宽输沙率大,冲刷河段长,1966年、1977年均发展到潼关和与溯源冲刷交会,导致潼关1000m3/s水位降低1.0～2.3m。     

三门峡水库修建前潼关河床高程变化分析

在天然情况下，潼关河床高程的变化特点是：汛期下降，非汛期上升；冲积河床纵剖面总朝着动平衡方向发展，河床是缓慢上升的。来自渭河的高含沙量洪水对潼关河床的下降有利，而黄河的高含沙量洪水对潼关河床的下降有利，而黄河的高含沙量洪水则对其下降不利。今后随着流域水利水保工程的进一步开展，黄河上中游地区水沙来量减少的趋势已定，由此引起的潼关河床高程变化如何，应加紧研究，采取对策。     

渭河水沙条件变化对河床冲淤的影响分析

通过渭河下游河道历史及现代的演变规律，分析水沙条件，水库运用变地渭河下游、潼关高程的影响，1986年以来，渭河下游淤积加剧主要是由于不同利的水水沙组合所造成，因此应用加大渭河主要产沙区及河道的治理力度，以缓解渭河下游淤积发展局面。     

黄河下游河槽萎缩与防洪

河道的形态是在一定边界条件下来水来沙过程长期塑造的结果，通过定性分析探讨了河道滩槽结构形成的机理，证明了天然河流中滩槽稳定结构是洪水与枯水长期作用的动态平衡结果，来水来沙条件的趋势性改变将导致滩槽结构的改变，在一定条件下甚至出现无明显主槽的局面，一些季节性河流的例子进一步证实了这种推论，从黄河下游这些年河床变化的特征分析，如不能有效改变长期断流和主槽泥沙淤积状况，大堤约束较小的河南河段也有向无明显主槽的完全游荡性河流变化的趋势，顺堤行洪，大堤偎水的频率将大大增加，从防洪减灾角度出发，提出了黄河下游今后河道治理可能主要在于来水来源的合理调度，河道河势控制工程的管理和滩区防洪减灾软环境的建设等几个方面。     

降低潼关高程可行性分析

在对三门峡建库以前的历史资料分析和总结前人结论的基础上指出,造成渭河下游防洪形势严峻的主要原因是潼关高程的不断抬高。近两千年的历史资料证明,潼关断面附近河床年淤积厚度只有0.008 m。对三门峡建库以来资料分析证明,水库的高水位运用是造成潼关高程抬升的主要原因,水库的不同运用方式与潼关高程的变化有直接关系。综合分析认为,降低潼关高程是有可能的,在不明显降低三门峡水库综合运用效率的前提下,通过合理调度可以将潼关高程从现在的328 m至少降低2 m以上,这样可以使渭河下游堤防的防洪标准得到一定程度的恢复。本文还根据调查分析提出了降低潼关高程的几项具体建议。