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。     

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。     

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.     

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。     

渭河下游近期淤积发展情况的分析研究

三门峡水库于１９６０年９月建成并投入运用已３８年。本文分析了渭河下游在近期的淤积发展情况，潼关高程一直居高不下，渭河下游泥沙淤积急剧增加，主槽过洪能力锐减，同流量洪水位迅速抬升，洪水灾害日趋频繁，防洪形势十分严峻，本文并对泥沙淤积发展的原因进行了分析研究，为渭河下游的防洪和工程治理提供科学的依据。     

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。     

渭河下游泥沙淤积及其影响

三门峡水库的设计，由于对泥沙问题认识不足，使潼关高程从建库前的３２３．４０ｍ迅速抬升到３２８．００ｍ，造成库区严重淤积，二期改建时期，潼关高程有所下降，全年控制运用以来，潼关高程有升有降，但以抬升为主要趋势，特别是９０年代以来，潼关高程居高不下，造成渭河下游河床普遍抬高、河势恶化、过洪能力锐减、防洪标准大大降低等诸多问题，针对以上问题，本通过建库以来水泥沙资料统计，对渭河下游泥沙淤积的原因及其     

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。     

水沙变化对渭河下游河道淤积和纵剖面的影响

将渭河下游按照纵比降变化情况分为上、中、下三段，分别是陡坡段、过渡段和缓坡段，认为沿程冲淤会影响整个河段，溯源冲淤主要影响中、下段；1990年以来渭河下游的持续堆积主要是由来水来沙变化引起的，持续淤积使潼关高程持续抬高，从而也加重了渭河下游中、下段的淤积；并与黄河下游纵剖面的变化进行了对比。     

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。     

1960-2017年北洛河下游冲淤变化特征及其成因分析

基于1960-2010年北洛河状头站实测水沙及1960-2017年北洛河下游淤积断面测验资料,采用原型观测的方法,统计分析了北洛河下游泥沙淤积量、典型横断面及河道纵比降变化,采用Mann-Kendall趋势检验法对状头站的径流量及输沙量变化趋势进行显著性检验,探讨了北洛河下游冲淤变化特点及其成因。结果表明:1960-2017年洛淤1~洛淤21河段累计淤积泥沙2.870×10^8m^3,期间滩面淤高、河道纵比降自1965年的1.618■持续增大至2017年的1.941■,三门峡水库蓄水初期及高含沙洪水是河道淤积的主要时期,其中1994年高含沙大洪水河段泥沙淤积量占累计淤积量31.3%;水沙条件及潼关高程是影响北洛河下游冲淤变化的主要原因,2000年以来,北洛河下游径流量、输沙量显著减小,2000-2010年状头站多年平均汛期输沙量比1960-2010年减少67.5%,漫滩大洪水少有发生,加之在三门峡水库原型试验按非汛期最高水位不超过318.0m运用期间潼关高程缓慢下降,北洛河下游冲淤态势总体保持稳定。     

渭河下游河道泥沙淤积现状及趋势分析

针对渭河下游二华夹槽地区洪水灾害频发、损失严重的问题,通过实测资料对渭河下游河道泥沙淤积现状及趋势进行了分析。结果表明:渭河下游河道在1960年4月—1973年10月三门峡水库二期改建前淤积比较严重,泥沙淤积的重心在渭淤26以下河段,1973年10月三门峡水库控制运用以来,淤积有所减缓;自2002年汛后以来,渭河下游经历洪水后河道总体呈冲刷态势,河槽普遍展宽刷深,基本呈上、下段冲刷,中间淤积的特点;渭河下游泥沙淤积难以持续下降,在未来如遇不利水沙条件,淤积加重的可能性仍将继续存在。     

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。     

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。     

北洛河下游水沙特点及其对渭河尾闾冲淤的影响

本文简要分析北洛河下游水沙系列及洪水过程,论述北洛河水沙对渭河尾闾的冲淤影响,提出减轻北洛河洪水危害的措施。 北洛河下游水沙系列及 洪水过程特点 北洛河发源于陕西省定边县白于山区,河长650公里,是一条发源并流经黄土丘陵沟豁区的多沙河流。自状头水文站以下为下游河段,在渭河渭淤一断面附近汇入渭河,是渭河第二大支流。     

渭河下游近期泥沙淤积带来的防洪问题

渭河下游１９９２ 年以来泥沙淤积２ ．９２ 亿ｍ３ ，为三门峡水库控制运用前１８ 年的２６ 倍。其主要原因为：前期潼关高程抬升，河口泄流输沙通道不畅；渭河咸阳以上来水减少，泾河水沙量相对增加，水沙条件不利，高含沙小洪水频繁出现。淤积带来渭河下游滩面抬升０ ．５ ～１ ．０ ｍ ，洪水位大幅度抬高；河槽最深点上升，槽面宽度缩窄，过洪面积减小，平滩流量由１９８６ 年的４０００ ｍ３／ｓ骤减到最小８００ ｍ３／ｓ；Ｓ型河弯增多，位置不断变化，“河湖”现象普遍，两岸排水负担加重；南山支流河道淤塞、倒灌加剧，接连发生洪水漫溢、决堤灾害。扼制和减缓渭河下游泥沙淤积，首先设法降低黄河潼关高程，恢复渭河出口输沙平衡，同时加快修建泾河东庄水库，控制调蓄泾河不利水沙，加大渭河下游防洪建设力度，加强汛情、险情监测，科学防范洪水灾害     

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。     

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。