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。     

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。     

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。     

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.     

三门峡水库原型试验冲淤效果分析

根据2003～2005年三门峡水库原型试验期间的实测资料,分析了2003～2005年来水来沙、水库运用、非汛期淤积分布变化的特点、汛期排沙规律以及潼关高程的变化。结论认为：2003～2005年三门峡水库原型试验排沙效果显著,潼关高程大幅度下降。同时建议：应尝试来水特殊年份的特殊运用和加强对小流量敞泄效果的分析研究。     

三门峡水库控制运用及库区冲淤特性分析

以三门峡水库2003-2005年非汛期控制水位318 m运用为背景,以1974年"蓄清排浑"控制运用以来不同运用时期库区冲淤情况为比较,重点分析了近三年水库冲淤特点及潼关高程变化.指出:[1]2003-2005年非汛期正常运用的平均水位与1974-2002年的非汛期平均运用水位接近,但二者对水库的影响范围与程度却大不相同.非汛期控制水位318m运用后,回水影响范围被控制在黄淤33断面以下,水库运用水位已不再对潼关河段的冲淤变化产生不利影响.[2]2003-2005年非汛期淤积末端在黄淤32-33断面之间,汛期溯源冲刷的发展范围最远达黄淤38断面以上、最近也可到黄淤33断面,汛期通过洪水期集中排沙,完全可以将非汛期回水影响范围内的淤积泥沙排出库外;[3]分析表明,在非汛期控制水位318m运用以后,潼关河段将常年处在自然河道状态,汛期入库水、沙条件是决定潼关高程冲刷下降的关键因素.     

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。     

2003～2004年度三门峡水库冲淤特性分析

2003年11月～2004年10月,在三门峡水库进行非汛期控制水位318m原型试验条件下,分析了来水来沙,水库冲淤情况及潼关高程的变化,指出：①运用年入库水量为208．5亿m^3,沙量为3．168亿t,是典型的枯水枯沙年份;②2004年桃汛来水条件优于2003年,桃汛前后潼关高程下降值分别为0．15m和0．21m,主要是因为2003年桃汛期在潼关河段上段进行清淤疏浚,增大了桃汛洪水的冲刷作用;③2003年、2004年三门峡水库进行非汛期控制水位318m原型试验,回水影响范围控制在黄淤33断而以下,该断而以上河道完全处于自然状态,其冲淤变化由该河段比降、断面形态随来水来沙条件进行自动调整,水库运用已不对潼关河段的冲淤产生不利影响;④在有利的水沙条件冲刷和清淤的共同作用下,2003年汛期潼关高程下降0．83m,经过非汛期的冲淤变化,2004年汛前潼奖高程较2003年汛后上升0．30m,汛末潼关高程较汛初下降0．27m,由于汛期水沙条件不利,加上没有进行清淤疏浚,因此汛期潼关高程冲刷下降的幅度小于非汛期淤积上升的幅度。     

三门峡水库不同运用条件下的冲淤分布特点及对潼关高程的影响

汛初，三门峡库区堆积了大量的淤积物，各级运用水位的回水范围小。经泄洪排沙运用，淤积物基本得到清理，305m水位回水延伸到北村附近，调沙库容增至0.5亿m^3左右。此时，壅水淤积物分布在北村以下，上段河道不受壅水影响，河床冲刷继续发展。进入非汛期运用后，潼关－－GyDuo段淤积量主要来源于运用水位大于322m，尤其是324m水位期间的部分入库沙量。潼关高程年内升降变化与潼关－－GuDuo段冲淤量密切相关；年际间，潼关高程与潼关－－GoDuo段河槽淤积量之间呈线性变化，即潼关－－GoDuo段河槽淤量增减0.023亿m^3，潼关高程随之升降0.10m左右。     

渭河和黄河下游河道冲淤特性研究

对渭河下游和黄河下游河道冲淤特性的研究情况进行了回顾,利用渭河下游和黄河下游实测资料对从非平衡输沙理论推导出的冲淤临界流量与含沙量关系进行了验证和对比。以此为基础,对河床冲淤特性做出了新的解释,即“相对大水冲刷、相对小水淤积”。按照来水来沙指标流量与含沙量的对比关系,将河床冲淤分成相对大水冲刷区、相对小水淤积区2个大区,或分为清水冲刷区（绝对大水冲刷区）、相对大水冲刷区、相对大小水冲淤临界区、相对小水淤积区、绝对小水淤积区5个小区。     

渭河下游河道冲淤规律及断面形态变化研究

渭河具有水沙异源的特性,水量主要来自于咸阳以上干流,沙量主要来源于支流泾河。在天然水沙断面资料分析及实体模型试验研究的基础上,根据平滩水位变化情况等,将泾、渭河洪水分为4类组合,分析了典型年份不同水沙组合条件下渭河下游河道的冲淤规律及主槽形态的变化特点。结果表明:1975年以渭河为主的大洪水,对扩大主槽形态、提高主槽输水输沙能力具有明显作用,而1992年以泾河为主的大洪水的作用却不明显;河道萎缩条件下的1995年小水大沙使主槽严重淤积、变得更为宽浅,断面面积减小。     

渭河下游洪水冲淤特性及输沙用水量研究

介绍了渭河下游洪水期输沙用水量研究的必要性,提出了新的洪水期输沙用水量计算方法,确定了不同水平年的输沙用水量。认为:①渭河下游非漫滩洪水的冲淤临界条件与含沙量有关,当咸阳与张家山含沙量在300 kg/m3以下时冲淤临界流量随含沙量的增加而增大,当含沙量超过300 kg/m3以后冲淤临界流量有所减小;②洪水期输沙用水量与来水来沙、河道淤积水平密切相关,河床边界条件对输沙用水量也产生一定的影响;③利用渭河下游高效输沙洪水淤积比的计算公式得到的渭河下游洪水期输沙用水量是基本可信的。     

渭河宝鸡段生态治理工程冲淤分析及回水计算

论述了渭河宝鸡段生态治理工程的概况,并对在该河段修建挡水工程给城市防洪安全造成的影响进行了分析,结论认为：①生态治理区河段日前处于微冲状态;②修建挡水工程将直接影响城市防洪;③应依靠上游的宝鸡峡水库,将于拦河闸的运行与宝鸡峡水库结合起来,让宝鸡峡水库对其进行水沙反调节;④在建议的运行方式下,采用加高治理区堤防的办法可避免河道淤积对城市防洪安全的影响。     

渭河下游洪水冲淤特性及不淤临界流量分析

分析了渭河下游1974—2005年不同流量级和含沙量级的200多场洪水排沙比与洪峰流量的关系,结果表明:①渭河洪水可分为平均含沙量小于100 kg/m3的较低含沙量洪水、100~200 kg/m3的中等含沙量洪水和200 kg/m3以上的高含沙洪水;②渭河下游泥沙冲淤主要发生在洪水期,洪水期大流量洪水一般会发生冲刷,小流量洪水一般会发生淤积;③渭河下游洪水不淤临界流量约为2 000 m3/s左右,洪水平均含沙量在100 kg/m3以下和200 kg/m3以上时,洪水不淤临界流量分别为1 000、1 700 m3/s。     

基于中间量L的黄河泥沙冲淤问题研究

针对黄河水少沙多、水沙不均衡的现状,首次将河道时段来沙总量和时段平均流量的比值L作为判别河道冲淤的中间量,对兰州至巴彦高勒河段冲淤情况进行了研究,结果表明:①L小于0.5时河道处于冲刷状态;②L介于0.5～2.5时,河道基本上处于冲淤平衡状态;③L大于2.5时河道处于淤积状态,明显具有来沙多、淤得多的特点.     

黄河尾闾河道冲淤变化分析

对1996年以来黄河口来水来沙情况的分析表明,近10年利津站进入中(枯)水枯沙系列,且水沙条件不利。进一步分析显示,河口河道主槽冲刷、同流量水位下降、平滩流量增大,说明同期河道冲淤变化是受来水来沙变化、清8改汊、调水调沙和河口挖河等综合作用的结果。建议继续开展调水调沙和挖河疏浚,改善河道边界条件,维持并增大河口河道排洪输沙能力。     

北洛河改道入黄对渭河口河段冲淤变化的影响

北洛河改道入黄口依托牛毛湾工程,由于入流角与干流河槽流路夹角较大,再加上黄河本身游荡、多变,因此北洛河改道后对小北干流及北洛河入黄口河段河势流路演变、渭河口河段冲淤演变产生一定影响是必然的。通过模型试验研究了北洛河改道直接入黄对渭河河口河段冲淤变化的影响,研究表明：无论是在不利的水沙条件下渭河口河段发生淤积,还是在有利的水沙条件下河道发生冲刷,与现状线路相比,改道后对渭河口河段的减淤或冲刷是有利的。     

黄河三角洲孤东海域冲淤塑造营力研究

对黄河三角洲孤东海域冲淤塑造营力进行了分析,结果表明:①孤东海域侵蚀态势加重,CS19剖面1985年后全剖面侵蚀,CS20剖面1993年后16 m等深线以下开始冲刷,呈现上下段冲刷、中段淤积的演变态势,1998年后海域横向呈冲刷态势;②孤东海域为正规全日潮汐、正规半日潮流,常浪有效波高为1 m,近岸是沉积物运移活跃地带;③1992年和1997年的风暴潮破坏力强于其他因素,引起剖面严重侵蚀,次年回淤量大于风暴潮侵蚀量,且CS19回淤量大于CS20.     

黄河山东段水沙特性及冲淤分析

系统分析了1951—2008年黄河山东段河道冲淤变化情况,结果表明:①黄河山东段河道经历了淤积—冲刷—淤积—冲刷—淤积—冲刷的变化过程,总体表现为淤积量大、冲刷量小,河床仍不断抬高,纵向淤积分布呈两头大、中间小的特点;②高村—利津段主槽共淤积泥沙12.54亿m3,年均淤积0.22亿m3,河床共抬高3.58 m;③小浪底水库投入运用以来,黄河山东段经历了先淤后冲的变化过程,河道过洪能力提高到3 810 m3/s。