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。     

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。     

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。     

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。     

2008年桃汛期调水调沙对潼关及渭河影响分析

在实测水文资料的基础上，通过对黄河桃汛期万家寨水牢调水调沙情况、龙门以上相关各站及三门峡库区各有关站来水来沙情况、三门峡水库的运用情况等相关数据的统计，分析了桃汛期黄河洪水对渭河尾闾段及潼关高程的影响。     

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。     

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。     

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。     

东庄水库运用方式对渭河下游减淤作用研究

东庄水库坝址位于渭河最大的支流泾河,对渭河来水来沙有重要影响。通过水库合理运用可起到拦沙和调水调沙作用,有效减少入渭泥沙,协调水沙关系,从而减轻渭河下游河道淤积、扩大和维持中水河槽行洪输沙能力。基于一维非恒定流水沙数学模型,通过渭河下游河道冲淤计算分析,对东庄水库运用方式进行了比选。研究结果表明,东庄水库能够起到减淤、恢复和维持渭河下游中水河槽的作用,与拦沙期一次抬高汛限水位运用相比,逐步抬高汛限水位的运用方式对渭河下游减淤效果较好;拦沙后期入库流量大于等于600 m3/s且含沙量大于等于300 kg/m3时,进出库平衡运用方式对渭河下游河道减淤效果优于提前泄水运用方式。     

三门峡水利枢纽的后评价：潼关高程及遏制渭河下游淤积的对策

本文分析了三门峡水利枢纽运用以来潼关高程的变化及其对渭河下游泥沙淤积的影响；阐述了潼关高程居高难下的原因；提出了遏止渭河下游淤积的对策首要的是要降低潼关高程，当务之急是：改变三门峡枢纽运用方式潼关至古夺河段机械挖泥，汛期有条件低水位发电、非汛期限制水位316m；进一步扩大三门峡枢纽的泄流规模以及进行渭河流域的治理。     

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。     

渭河高含沙洪水对潼关高程变化的影响

根据1974—2010年实测资料,在分析渭河高含沙洪水特点的基础上,研究了渭河高含沙洪水对潼关高程的影响。结果表明:1974—2010年渭河华县站高含沙洪水主要来自泾河,场次高含沙洪水泥沙的中值粒径一般为0.01~0.03 mm,极细沙含量占全沙的比例都在20%以上;潼关站发生高含沙洪水时,若来水以渭河为主,则小流量时潼关断面淤积,且主要淤积在主槽,潼关高程以抬升为主,大流量时潼关断面展宽冲深,潼关高程以下降为主;潼关高程还受到华县站流量、含沙量、水量等因素的影响。最后,提出了渭河高含沙洪水影响潼关高程变化的综合影响条件。     

渭河下游根石探测的实践与探索

通过根石探测,了解撑握对渭河下游河道险工与控导工程安全具有重要影响的根石基本情况,对及时补充根石、加固维护工程安全、发挥工程效用具有重要的意义;本研究对人工锥杆探测、水下浅地层剖面勘探根石两种根石探测方法在渭河下游的实践进行对比分析,指出人工锥杆探测根石存在的主要问题与成果准确性低的原因,以及两种技术适用范围、探测效率、成果精度、安全性与运行费用等方面的优劣,提出水下浅地层剖面勘探根石在渭河下游基本适用,应适度引进、运用与发展,对今后渭河下游开展与提高根石探测工作水平具有重要的指导作用。     

月潭水库建成对下游河道水文情势影响分析

月潭水库地处新安江主源率水上,是以城市防洪为主,结合城镇供水,兼顾发电与灌溉等具有综合开发利用功能水利枢纽工程,并属于国家172项重大水利工程之一。基于月潭水库工程调度运用方式、水库多年平均生态基流及水库城乡供水及灌溉等用水需求,以水库下游月潭水文站和屯溪水文站1959~2012年实测流量资料为研究对象,采用典型年法分析月潭水库建设对新安江流域水资源总量及下游水资源年内分配的影响。分析表明,月潭水库的建设对率水及新安江干流河道水文情势有一定的影响,并具有一定的削峰补枯作用。     

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。     

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。