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。     

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。     

潼关高程变化及其对渭河下游淤积的影响

三门峡水库1960年投入运用之后，经过两次改建和三次运用方式的调整，不仅发挥了较大的防洪、防凌效益，也为多沙河流上修建水库长期保持兴利库容创造了丰富的经验。但水库运用也给库区造成了一系列问题。作者对水库运用以来潼关高程变化和渭河下游冲淤演变进行了分析，认为建库初期蓄水、滞洪运用是渭河下游产生严重淤积的根本原因，1991年以来渭河下游的淤积主要受水沙条件影响，潼关高程的居高不下使问题更加严重。     

潼关高程变化及其对渭河下游的影响分析

采用实测资料分析三门峡建库以来潼关高程变化与渭河下游泥沙淤积的关系表明:2002年汛后原型试验以来潼关高程有所下降,2015年汛后为327.63 m,仍然偏高;潼关高程升降变化与渭河下游泥沙冲淤关系密切,由潼关高程抬升引起滩槽纵剖面调整造成的淤积约占渭河下游1971-2003年淤积的78.3%,是渭河下游严重淤积的最主要影响因素和根源;2003-2015年潼关高程与渭河下游累计淤积体相关性减弱明显,但渭河下游泥沙淤积量随着潼关高程的抬升或降低而增大或减少的规律仍然明显存在;渭河下游大量淤积逐步抬升演变成为地上"悬河",从根本上改变了渭河下游的防洪排涝形势,灾害损失巨大,严重影响着区域经济社会的稳定发展。建议采取综合措施将潼关高程控制在325.60~325.69 m以下,以减少渭河下游泥沙淤积,改善河道行洪条件,降低沿岸区域洪水灾害风险,为区域发展提供安全环境。     

渭河下游存在的主要问题及治理建议

在整理分析大量河道变化基础资料的基础上，总结了影响渭河下游生态环境改善和社会经济可持续发展的5个主要问题，即：潼关高程居高不下，泥沙淤积及河床抬升速度加快，渭河属间段及12条南山支流河口淤塞严重，防洪工程隐患多、抗洪能力低，渍涝灾害及河道水环境问题突出。结合对相关问题成因及区域现状的认识，提出了以渭河综合治理为契机，全面实施“下排、上拦、中固疏”的治理思路，总结了降低潼关高程、完善防洪除涝工程体系、建设拦沙减淤及水沙调控工程、加强河务统一管理等4条治理和管理建议。     

潼关高程对渭河下游泥沙冲淤影响研究

2003年渭河小水酿大灾,又一次使潼关高程问题成为各方研究的热点。本文利用恒定一维不平衡输沙数学模型,对不同潼关高程(326 m、327 m、328 m)在给定水沙系列(时长14年)作用下对渭河下游河道的冲淤影响进行了研究,从定量上得出了潼关高程分别为328 m、327 m时渭河下游14年间各河段的淤积量和冲淤趋势,这对于防洪治理具有重要意义。     

近期渭河下游河道淤积成因分析

着重分析了1991年以来渭河下游淤积的影响因素,认为：渭河水量大幅减少,洪水场次减少,洪峰流量降低,高含沙小洪水场次增多,水沙搭配失衡,输沙水量严重不足,以及黄、洛、渭河不利洪水遭遇和不利的河床前期条件,是渭河下游河道淤积的主要原因.     

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。     

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。     

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。     

渭河下游主要问题和治理对策建议

结合渭河治理成就和河情新变化,总结探讨了新时代渭河下游生态文明建设的突出问题,并从流域全局和系统治水要求出发,提出了推进渭河生态文明建设的对策建议。     

东庄水库对渭河下游河道防洪减淤作用的探讨

提高渭河下游防洪能力是东庄水库的主要开发目标之一，通过对东庄水库的蓄洪滞洪和拦蓄小水大沙以及适时下泄大水大少的论证，得出了东庄水库的修建，可削减泾河洪峰，减小渭河下游洪峰流量，并能减轻下游河道淤积的结论。     

渭河“2003”洪水灾害及其减灾措施的分析

本文通过对渭河“2003”洪水实测资料的分析，探讨了渭河洪水灾害的成因，从洪水演进特性、河道冲淤调整与潼关高程变化、防洪工程设施与河道条件等几个方面论证了洪水灾害的形成机理。结合对渭河下游现状的分析，提出了渭河下游从根本上减轻洪水灾害的工程和非工程措施。     

渭河下游未来防洪治理策略刍议

新世纪初．陕西省委省政府做出了依托关中地区的科技和经济优势．加快陇海铁路和宝潼高速公路线以及国家级关中高新技术产业开发带和国家级关中星火产业带“一线两带”建设．使关中地区率先崛起．带动陕南陕北．进而实现全省经济跨越式发展的战略决定,渭河流域社会经济的发展对防洪安全提出了新的更高要求。《渭河近期重点治理规划》即将实施,渭河下游治理引起了社会各方的高度关注。     

近期渭河下游河道冲淤演变研究

通过分析渭河下游三个水文站点2002-2009年河道横断面及悬移质中值粒径的变化,发现渭河下游河道近期出现新的变化特点,河道展宽,平滩流量下河道容积扩大,悬移质中值粒径减小,河道冲刷.从水沙变化、潼关高程和中值粒径变化分析了河道近期发生冲刷的原因.结果表明:2003年多次的漫滩洪水,高含沙洪水与低含沙洪水的共同作用及洪水期流量-含沙量特殊的组合特征,拓宽了河道的容积,大大提升了渭河下游河道的行洪能力;来沙系数变化是渭河下游近期河道冲刷的主要原因;悬移质中值粒径的减小以及潼关高程的稳定也对河道冲刷有所贡献.     

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。     

引江济渭工程对渭河下游河道冲淤及降低潼关高程作用的初步研究

采用一维泥沙数学模型计算与分析了引江济渭工程不同引水方案对渭河下游河道和潼三河段冲淤及降低潼关高程的作用。计算方案考虑了1981-1990年的丰水系列和1991-2000年的枯水系列两种水沙条件，汛期引水量分别为30亿m^3、50亿m^3和100亿m^3的不同引江济渭工程规模及5种引水量分配方式。分析结果表明，引江济渭工程的实施对渭河下游河道减淤和潼三河段冲刷及降低潼关高程将产生一定的作用，随着引水量的增加和分配方式的优化，作用将更加明显。当引水量为30亿m^3和50亿m^3、调蓄水库采用汛期月调节（引水量分配方式4）时，计算10年末渭河下游河道由累计性淤积转为累计性冲刷甚至年内冲刷。丰水系列下渭河下游河道淤积量可分别比无引江济渭工程情况减少1．4334亿m’和1．7034亿m’。潼关高程可分别下降约0．53m和0．97m；枯水系列下渭河下游河道淤积量可分别比无引江济渭工程情况减少1．3056亿m^3和2．0415亿矗，潼关高程可分别下降约0．83m和1．16m左右；丰水系列所需调蓄库容比枯水系列的大。相应于引水量为30亿矗和50亿m^3，丰水系列所需调蓄水库库容分别为4．42亿m^3和5．59亿m^2。     

北洛河改道入黄对渭河及潼关高程的影响分析

根据设计的2个水沙系统,分析了北洛河改道入黄对渭河下游河道减淤及潼关高程的影响,结果表明:①北洛河改道入黄对渭河下游河道具有明显减淤作用,减淤比为26.4%~18.3%;②北洛河改道入黄可以降低渭河下游中常洪水的水位,流量为200 m3/s及6 000 m3/s的水位较现状分别平均少上升0.23~0.18 m和0.15~0.12 m;③北洛河改道入黄对黄河小北干流河段具有增淤作用,但是影响幅度较小;④北洛河改道入黄对潼关高程下降有利有弊,利大于弊;⑤由于黄河小北干流河段来水和来沙较北洛河大,因此北洛河改道入黄后的前几年可能会造成黄河倒灌北洛河入黄口。     

渭河下游河势演变对防洪的影响及治理对策

采用实测资料分析和理论探讨相结合的方法,研究了渭河下游河势演变对防洪的影响及其治理对策。研究结果表明,渭河下游近期洪水特性为洪水流量小,含沙量高,水位高,灾情大,损失严重。渭河下游近期河势变化剧烈,主流摆动幅度大,畸形河弯增多,小流量漫滩现象严重。河道严重萎缩是渭河下游河势变化的的主要原因。渭河下游河势变化使发生横河、斜河和滚河的几率增加,治理难度增大;河道整治工程着流率大幅度降低。针对渭河下游河势演变情况,应加强河势演变研究,合理规划布置河道整治工程;充分发挥临时抢险工程作用;积极推进防汛信息管理系统建设。