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。     

三门峡水库泥沙问题

三门峡枢纽建成后，库区泥沙淤积十分严重经过２次改建，工程的泄流规律增大，３１５ｍ高程泄量近１００００ｍ＾３／ｓ，水库运行方式改为蓄清排浑运用。恢复了１０亿ｍ＾３的槽库容，潼关高程升降变化稳定，基本控制住了泥沙淤积的上延。由于枢纽上下游兴建了大型水利枢纽，改变了三门峡水库的入库水沙条件和运行条件，库区泥沙冲淤变化出现新问题，有必要进一步改善水库运行调库，适当调整非汛期和汛期的运用水位，缓解库区泥沙中     

三门峡水库调度工作回顾和展望

主要总结了三门峡水库1973年以来“蓄清排浑”调度运用工作，回顾了水库在该运用方式下的摸索、完善的变化过程，提出了小浪底水库建成后，三门峡水库调度运用方式的改进设想。     

三门峡水库高滩深槽形成过程及因素分析

三门峡水库运用初期形成的高滩深槽库区冲淤形态以及适当的泄流规模,为其蓄清排浑运用创造了条件。三门峡水库高滩深槽形成的过程是滩槽同步淤积抬升后主槽再冲刷下降。影响潼关以下库区主槽容积的主要因素为入库水沙条件、坝前运用水位和水库的泄流能力,当水库未发生滞洪壅水时,来水量的多少对主槽容积变化起主要作用。     

三门峡水库的功过与经验教训

三门峡水库是黄河上建设最早的大型水利枢纽工程,分析其功过与经验教训对今后黄河治理开发具有重要意义。分析认为:三门峡水利枢纽规划是错误的,没有考虑水库淤积的"翘尾巴"问题,坝址选择不当;改建是成功的,经过数次改进,摸索和总结出了使水库长期运行的蓄清排浑调度模式,1974—1985年三门峡水库冲淤已达到平衡;三门峡水库对黄河下游发挥了巨大防洪效益,其防洪效益不在于水库调洪,而在于拦沙92亿t、为下游河道减淤约64亿t,平均减淤厚度为3.30 m。三门峡水库成功的运用实践证实了多沙河流水库长期使用的可行性,由于黄河泥沙多,因此除调水调沙增强输沙能力外,还需要通过水库和放淤等措施拦蓄、利用一部分泥沙。     

对三门峡水库利用汛期第一场洪水排沙运用方式的认识

１９８６年以来，由于龙羊峡，刘家峡两水库汛期大量蓄水，减少了潼关洪水的洪峰流量，并缩短了３０００以上流量的历时。     

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。     

三门峡水库蓄清排浑控制运用对库区及下游河道冲淤的影响

１９７３年后三门峡水库进入蓄清排浑控制运用时期。１９８６年以来，进入三门峡水库的水沙量发生了明显的变化，不仅年入库总水沙量有大幅度减少，而且水沙量在年内的分配也变化很大。     

黄河三门峡库区东垆湾裁弯对潼关高程影响的分析

潼关高程[潼关(六)断面1000m^3／s流量相应水位]关系着渭河下游防洪和三门峡水库综合效益的发挥．由于影响潼关高程的因素非常复杂，因此必须采取多种措施综合治理来改善或降低潼关高程．通过对1993年和2001年东垆湾道两次自然裁弯的效果进行分析，认为东垆湾裁弯之后，可以增大局部比降，对裁湾上段河道的冲刷有明显作用，对潼关高程产生有利影响、2002年10月份东垆湾再次发生自然裁弯，根据三门峡水库蓄清排浑运用以来，历年水库溯源冲刷的实测资料分析，若维持目前裁弯后的流路，经过一个汛期水库降低水位运用，在较为有利的水沙条件下，裁弯使潼关高程大约可降低0.12m左右。     

小浪底水库运用后三门峡水库运用方式的初步研究

小浪底水库投入运用后三门峡水库的运用方式将作调整，本文和黄河水库一维水动力学泥沙数学模型，选择不同水沙系列年进行多方案计算与综合，得出了采用“洪水排沙、平水发电”汛期运用方式的方案，平水期发电水位除7－8月份仍维持305m外，可适当抬高至306－307m、10月份可按310m以上水位运用的初步认识。     

三门峡水库“318”试验效益评估与建议

"318"试验已经4年,非汛期90%以上泥沙堆积在距坝75km范围,淤积重心下移38km.潼关河段发生冲刷,潼关高程下降0.99m.潼关以下库区共冲刷1.477亿m3.应当看到,2003-2006年期间,非汛期各年进库沙量不足1.0亿t,淤积量少有利冲刷,尚无大沙年(2.0亿t以上)的考验.非汛期平均水位仍偏高,年度运用方案仍有改进的空间.     

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。     

三门峡水利枢纽建设的经验与教训

阐述了黄河三门峡水利枢纽工程兴建、改建过程的经验与教训。教训产生于兴建过程中在规划上的失误，在指导思想上急于求成，要黄河清，但对泥沙运动规律认识不足，在处理中、下游关系和国民经济各部门关系上缺乏辩证的观点。经验积累于改建过程，不仅使水库发挥出综合利用效益，而且总结出一套在多泥沙河流上修建水库应遵循的原则和须采取的措施。     

三门峡水库蓄清排浑运用以来库区冲淤演变初步分析

水库蓄清排浑运用以来 ,黄河潼关 1974～ 1986、1987～ 1995、1996～ 2 0 0 2年均水量较 195 0～ 195 9年减少9 1% ,35 5 %、5 5 5 % ,沙量减少 4 0 9%、4 9 6 %、6 6 2 %。潼关以下三个时段年均淤积量为 0 0 4 2、0 16 1、0 2 0 8亿m3。呈水沙量递减 ,淤积量递增趋势。潼关同流量水位 2 9年升高 2 31m ,受上游冲淤下延影响升高 1 0 5m占 4 5 5 % ,其他因素影响升高 1 2 6m占 5 4 5 %。小北干流非汛期冲刷、汛期淤积格局未变 ,反映了水库运用对小北干流没有明显影响。渭河华县站 1974～ 1986年水量较大 ,渭淤 1～ 10断面仅淤积 0 0 6 5亿m3,华县同流量水位升高 0 0 3m。以 1974～ 1986年为准 ,1987～ 1995年、1996～ 2 0 0 2年华县年均水量减少 2 2 8%、5 6 2 % ,年均沙量减少 11 6 %、34 4 %。渭淤 1～ 10断面 1987～ 1995年淤积 1 72亿m3,特别是 1994和 1995年的中小洪水 ,汛期淤积 0 85亿m3主河槽萎缩 ,华县同流量水位升高 1 0 7m。     

三门峡水库时空冲淤与滞后响应

基于三门峡水库1960—2016年水沙和冲淤资料,本文分析了水库纵向与横向、年内与年际、时间与空间上的冲淤演变规律。结果表明:三门峡水库的冲淤过程可大致分为1960—1969年快速淤积、1970—1973年快速冲刷、1974—2002年缓慢淤积和2003—2016缓慢冲刷4个阶段;库区冲淤是上游来水来沙与下游水库运用协同作用的结果,1974年水库蓄清排浑运用前,主要受水库运用引起的溯源冲淤的影响,之后水沙作用增强。溯源冲淤向上游传播过程中冲淤幅度逐渐减小,溯源冲刷的影响时间相对较短,而溯源淤积的影响时长向上游不断延长,上游回水区河道溯源淤积累计量达到最大值的时间明显滞后于库区河道,当库水位开始下降及库区河道开始冲刷时,上游回水区仍可处于溯源淤积的影响之下。改进了河床演变的滞后响应模型,得到了权重归一化的滞后响应模型,克服了原有模型中特征量平衡值的权重之和小于1而可能对平衡值进行偏大估计的缺点。采用改进后的模型建立了三门峡水库累计淤积量的计算方法,该方法可较好模拟三门峡水库蓄清排浑运用以来的冲淤演变过程,计算精度较高。