对潼关高程控制及三门峡水库运用方式研究的认识

三门峡水库调度运用方式决策影响因素众多,有关科研单位和大专院校对此开展了大量的数学模型、实体模型、原型试验等研究工作,取得了丰富的研究成果和试验数据。本文在分析已经取得的试验数据和研究成果的基础上,归纳了涉及三门峡水库调度运用方式决策的基本要素,并进而归结为7项主要影响指标,运用多目标决策方法,探讨三门峡水库优异度较高的运行方式,分析结果认为：近期三门峡水库非汛期最高控制运用水位不超过318m、平均水位不超过315m,汛期敞泄,是课题研究的可获得结论。     

三门峡水库运用方式对潼关高程的影响

三门峡水库修建后，潼关处于水库库区，河床淤积抬高。抬高过程与三门峡水库的运用方式及泄流规模密切相关。本文从实测资料入手，主要分析了三门峡水库控制运用以来，潼关河床高程的变化。非汛期水库高水位运行时间长，潼关河床淤积抬高，汛期冲刷历时短，溯源冲刷发展不到潼关，潼关河床得不到有效冲刷，且不利于汛期输沙，都是潼关河床抬高的主要原因。     

三门峡水库运用方式对潼关高程的影响

三门峡水库修建后，潼关处于水库库区，河床淤积抬高。抬高过程与三门峡水库的运用方式及泄流规模密切相关。本文从实测资料入手，主要分析了三门峡水库控制运用以来，潼关河床高程的变化。非汛期水库高水位运行时间长，潼关河床淤积抬高，汛期冲刷历时短，溯源冲刷发展不到潼关，潼关河床得不到有效冲刷，且不利于汛期输沙，都是潼关河床抬高的主要原因。     

三门峡水库不同运用方式对降低潼关高程作用的研究

作者首先对潼关高程在历史上。建库前和建库后的变化过程进行了总结，分析了导致各个时期潼关高程变化的原因。然后利用具有较强理论基础且得到广泛应用的非均匀不平衡输沙数学模型对水库在不同运用方式和不同来水来沙条件下潼关高程未来的变化趋势进行了计算分析。对漳关高程下降的可能性和幅度提出了看法。     

三门峡水库318控制运用对潼关高程变化的影响

基于实测资料分析了三门峡水库自2003年采用318控制运用以来,入库水沙条件、运用水位及潼关高程的变化特点,发现318控制运用以来的年入库水量有所回升,但入库沙量和含沙量大幅减少;水库运用水位除2003年外,平均运用水位存在逐渐抬升的现象;潼关高程从2002年汛末的328. 78 m降低到2012年的最低值327. 38 m,之后又逐渐回升至2016年汛后的327. 94 m,具有先降低、后升高的特点。建立了潼关高程与前期5年入库水沙条件和运用水位的滞后响应计算公式,可以用来定量估算不同汛期水沙条件及运用水位变化对潼关高程的影响。资料分析与计算结果表明,2003年318控制运用以来潼关高程的降低,主要与汛期水量增加及含沙量减小有关。     

稳定潼关高程的三门峡水库控制水位方案研究

本文分析了1974年以来三门峡水库运用中存在的问题,从稳定降低潼关高程的要求出发,结合"蓄清排浑"运用的必要条件,论证了潼关以下库区河道的富余挟沙能力状况。依据20世纪70年代以来资料,根据平衡排沙的要求论证了汛期敞泄运用的必要性,从保持年内冲淤平衡出发,论证了非汛期运用控制水位的取值及其淤积影响,提出了适宜的水库运用水位的方案。在方案论证过程中也考虑了非汛期尽可能发挥发电效益的因素。     

潼关高程及三门峡水库运用方式问题探讨

作者对潼关高程从三门峡水库“蓄清排浑”运用以来的变化进行了分析，指出潼关高程近年来不断上升的主要原因是由于汛期来水量大幅度减少所致。要控制和降低潼关高程，必须调整三门峡水库的运用方式来适应新的来水来沙条件。建议非汛期最高运用水位控制在316～318，汛期敞泄排沙流量减小到l000～1500m^3／s，桃汛起调水位313m，6月上旬运用水位降至310m。     

非汛期潼关高程与三门峡水库运用关系分析

三门峡水库建库前，潼关高程即呈微升趋势，并具有“汛期下降、非汛期上升”之规律。根据潼关高程上升的物理成因分析，结合建库后实测资料及逐步线性回归模型计算，分析认为：非汛期高水位期间的来沙量Ws对潼关高程上升量△H有一定影响，不同信度水平（α=0.01-0.10）下对潼关高程有影响的临界库水位不同（H＝322．24－320．56m），非汛期运用水位326－322．24m所造成的淤积影响，一般可在汛期大洪水过程得以消除；运用水位低于临界水位，基本不对潼关高程产生影响。     

三门峡水库淤积及潼关高程的滞后响应

研究了三门峡水库淤积和潼关高程随坝前水位和来水条件变化的响应规律,分析了库区河床演变的滞后现象。发现水库的累计淤积量和潼关高程,不仅受当年水沙条件和坝前水位的影响。而且通过前期边界条件,还受过去若干年内的水沙条件和坝前水位的影响。表现在潼关高程的升降变化较库区泥沙淤积滞后大约2年,库区累计淤积量与5年叠加坝前水位关系密切,潼关高程与6年叠加入库水量之间具有较好的相关关系,以及潼坫段比降与7年移动平均坝前水位之间的关系最好。     

三门峡水库"蓄清排浑"运用与潼关高程关系研究

多泥沙河流峡谷型水库“蓄清排浑”运用的前提是：水库非汛期回水淤积要控制在一定范围内，淤积河段汛期存在一定的富裕冲刷能力；低水位运用条件下水库具备较大的泄流排沙规模；汛期洪水的量级较大。三门峡水库在“蓄清排浑”运用情况下，能否使潼关河段维持冲淤平衡，关键在于水库非汛期潼关高程自然上升量加水库高水位运用造成的上升量与汛期潼关高程下降量之间的对比关系。近期黄河洪水量大幅度减少，汛期潼关高程下降量小于非汛期自然上升量，在这种情况下，即使高水位影响因素消除，潼关河床冲淤平衡问题也难以解决，因此，必须采取综合措施控制潼关高程。     

对三门峡水库冲淤及潼关高程的几点看法

根据潼关高程控制及三门峡水库运用方式研究项目组的研究成果和三门峡水库2002年11月至2005年10月改变运用方式的原型试验,对潼美高程提出了几点看法。首先指出三门峡水库在1974—1985年12年内曾经处于淤积平衡,并强调了其相应的来水来沙及坝前水位的条件;后来平衡被破坏,主要是来水来沙变化所致。对近一年来三门峡水库汛期敞泄排沙的试验结果进行了较为深入的分析,指出三门峡水库经过一定流量冲刷后,即令再来大流量也难以冲刷的事实,充分说明了水库冲刷与淤积并不是完全可逆的。这个情况在研究三门峡运用方式时应引起注意。最后提及了数学模型对潼关高程研究的一点看法和对研究结果的一些见解。     

控制潼关高程的措施研究

为了控制潼关高程,三门峡水库相继进行了改建并改变了运用方式,近几年又开展了清淤试验、河道裁弯取直工程试验,加大了潼关附近河段河道整治工程建设力度,进行了改变三门峡水库运用方式,降低潼关高程原型及模型试验等,取得了一定成果,使得潼关高程的抬升得到一定程度的控制。本文对包括改变三门峡水库运用方式、清淤挖河、河道整治等几种可能降低潼关高程的措施进行了初探,以供商榷。     

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。     

三门峡水库建库前潼关高程变化研究成果的比较分析

本文对三门蛱水库建库前潼关高程变化的有关研究成果进行了总结。建库前小北干流是强烈淤积性的河道，相应千年以上、百年、几十年的年平均淤积量分别为0．2472亿m^3、0．3915亿m^3和0．5～0．62亿m^3，其特点是时间愈接近现在，淤积强度愈大。潼关高程在历史时期，特别近代处于微淤抬升状态，三国至建库前的1805年潼关河床沉积厚约14m，年均抬升0．008m；关于近代潼关高程变化，各家结果相差较大，综合分析认为，1929～1960年潼关高程年均升高约0．066m。但一段时间内河道的冲淤趋势不能作为长期趋势来对待，如何估计三门峡水库建库后，潼关高程在自然条件下的可能上升值还有待深入研究。     

潼关高程推算方法研究

潼关高程推算的基本方法是：用潼关水文站实测流量和相应水位资料，点绘水位—流量关系曲线或建立水位—流量关系的表达式，经过查图或解析计算，求出潼关(六)断面流量1000m^3／s时所对应的水位。通过分析潼关高程推算中的水位—流量关系，认为：将潼关(六)断面1000m^3／s流量时的水位作为潼关高程这一指标不宜改动；有关潼关高程的具体数据的有效时段是与推得潼关高程的特定水位—流量关系的有效时段相一致的；河段变化与断面迁移给潼关(六)断面水位推算带来的问题需要认真分析，并在此基础上选择合适的计算方法；在提供潼关高程数据时，应详细说明引用的资料和所采用的方法。     

降低潼关高程途径的研究

本文在深入分析三门峡水库运用方式与潼关高程的关系以及潼关高程不同阶段升高原因的基础上,采用非均匀不平衡泥沙数学模型,探讨了三门峡水库运行方式、来水来沙条件、跨流域调水、河道整治、裁弯、疏浚、水库增大泄流规模等措施对降低潼关高程的作用。指出为使潼关高程进一步有比较明显的降低,应采取多项措施的组合。     

桃汛期潼关高程冲刷条件研究

通过1974年以来的实测资料,分析了三门峡水库运用水位、桃汛洪水情况、前期河床条件等与桃汛期潼关高程变化的关系,指出在目前的河床边界条件下,桃汛期潼关高程冲刷下降0．2m左右的条件为：潼关站洪峰流量为2500m^3／s,10d洪量为13亿m^3,三门峡水库起调水位为313m。     

三门峡水库蓄清排浑运行以来汛期运行水位对潼关高程的影响

三门峡水库蓄清排浑运行以来,决定潼关以下库区河道冲淤主要是水库运行水位的高低,汛期水库运行水位的高低对潼关高程的升降起着主要的作用,因此汛期潼关高程的变化主要由水库运行水位决定的。     

万家寨水库运用对桃汛降低潼关高程的影响

介绍了万家寨水库及其防凌运用原则 ;分析了万家寨水库投入运用前、后潼关站桃汛洪峰流量和最大十日洪量的变化 ;指出万家寨水库运用减少了桃汛洪水对潼关高程的冲刷作用 ;建议在保证防凌安全的前提下 ,改善万家寨水库开河期的防凌运用方式。