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。     

潼关高程抬升成因相关分析

三门峡水库建库后，库区冲淤变化是潼关高程变化的内在动力和条件，水库运用方式和潼关上游来水条件的改变是库区冲淤变化的潜在原因；潼关上游来沙条件是造成潼关高程上升的唯一根源，但它与潼关高程之间的关系并不密切，它是介于水库运用方式和来水量之间对潼关高程起调节平衡作用的淤积体供应源；水库运用方式对潼关高程产生影响的实质是，通过抬高水流侵蚀基准面，降低水流比降和水流冲刷力，使潼关高程在年内得不到有效的冲刷而使潼关高程保持持续上升状态；潼Dian段河床变化是潼关高程变化的直观的、外在原因，它的作用就是根据库区冲淤变化，通过自身的调整，使其上游河床得到调整；潼Dian段的累计淤积量及Dian（土夺）高程对潼关高程具有重要的影响，但不是影响潼关高程升降的独立影响因素。     

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。     

潼关高程对渭河河床演变的影响

本文根据渭河下游河段自三门峡水库建库42年以来的大断面地形变化以及泥沙淤积资料，运用河床演变分析法，分析了潼关高程对渭河淤积演变的影响。分析发现，潼关高程的大幅度抬升和下降引起溯源发展的淤积和冲刷的行波，行波传播速度大约每年10km，传播过程中幅度逐步减弱。通过相关分析，发现潼关高程抬升是引起渭河下游特别是临潼以下河段淤积的主要原因，咸阳及其以上河段的淤积与潼关高程基本无关，渭河上游来水量对冲刷减淤起了很大作用，来沙系数影响略小。本文进一步建立了一种淤积平衡模型，用以模拟渭河下游淤积过程。模拟结果表明，模型能正确地模拟淤积过程，潼关高程抬升引起的渭河下游淤积有一个平衡淤积量。如果潼关高程维持在一定水平不变，渭河下游的淤积就会逐渐趋近于这个平衡淤积量，大约30年左右就会接近这个平衡。目前渭河下游累积淤积量已经接近潼关高程328.5m的平衡淤积量。如果潼关高程保持不变，渭河下游将随着来水量的波动而发生小幅度的冲刷和淤积，不会发生累积性的大幅度淤积。     

历史时期潼关高程演变分析

黄土高原在历史上遭受三次大破坏，最后一次在明清时期也最为严重，入黄沙量大增，黄河小北干流河道淤积随之剧增，潼关高程也相应上升。三国时期至１９６０年上升率为０．０２１ｍ／年；明代万历年间到１９６０年上升率为０．０４１０３ｍ／年；１９２９～１９６０年上升率为０．０４８ｍ／年。     

河道整治工程降低潼关高程试验研究

采用来水较丰的1987～1989年水沙系列,通过实体模型试验,研究了潼关至大禹渡河段河道整治工程对降低潼关高程的作用.结果表明,河道整治工程直接影响潼关至大禹渡河段的冲淤变化,从而影响到潼关高程的变化,增建河道整治工程与现状相比,试验期间潼关高程多降低了0.08 m.     

非汛期潼关河床淤积升高的成因分析

非汛期流量小 ,悬移质及河床泥沙颗粒组成变粗 ,是潼关河床淤积的基本原因 ;凌汛期冰情加重 ,潼关以下河道流冰搁浅堆积 ,以及冰塞壅水上延 ,导致河床淤积增多 ,是非汛期潼关高程升幅最大的运用时期 ;桃汛对潼关河床有明显的冲刷作用 ,适当降低起调水位 ,能改善淤积分布状况 ,增大洪水冲刷效果 ,降低潼关高程 ;水库高位蓄水加重了河床淤积 ;河道输沙条件对潼关高程上升起着制约作用。     

桃汛期影响潼关高程升降的敏感性因子分析

从水沙条件和边界条件两个方面,逐项分析了桃汛期洪峰、沙量、水沙搭配以及桃汛期三门峡水库起调水位、前期潼关高程、河床泥沙颗粒组成、纵比降等对潼关高程升降产生的影响。结果表明:在目前边界条件下,要降低潼关高程,三门峡水库桃汛期起调水位应控制在313 m以下,桃汛洪峰流量在不超过小北干流平滩流量的情况情况下越大越好,沙量越小越有利于潼关高程的冲刷下降,含沙量不能太大且要与洪峰对应,在出库含沙量不能与洪峰同步的情况下,要控制好落水期排沙。     

汛期洪水水沙组合对潼关河床冲淤的影响

汛期潼关河床冲刷主要发生在洪水期，平水期微淤或处于冲淤相对均衡状态。洪水水沙组合情况是决定潼关河床是否发生冲刷的基本条件，河床边界条件对洪水冲刷产生影响。1974年以来，使河床发生冲刷的洪峰占69％，潼关高程升降值一般小于0.30m，使潼关高程下降0.5m以上的主要是流量大于5000m^3/s的各级含沙量洪峰，使潼关高程上升0.5m以上的，以流量小于5000m^3/s，含沙量大于200kg/m^3的洪峰居多。近期潼关洪峰少，流量小，含沙量高，导致洪水期潼关高程下降值比前期偏小50％左右，是河床逐年淤积升高的主要原因。     

潼关高程演变成因分析

潼关高程在历史时期是微升的，三门峡水库修建后加剧上升，两期工程改建后，潼关高程下降了近２．０ｍ，蓄清排浑运用后，基本稳定。１９８６年以后，潼关高和平是歇性升高的原因是多方面的，其中包括：龙羊峡和刘家峡水库的调节作用、黄河中游地区水沙变化、汛期洪水量锐减、小北干流淤积加重，潼关以下河势变化以及公路桥和控导工程等。要改善潼关高程应采取多种措施综合治理方能奏效。     

潼关高程演变规律及其成因分析

潼关高程在历史时期是上升的，三门峡水库建成后上升加剧，工程改建后，稳定在326．64m。1986年以来，潼关高程上升原因有：降雨量偏估；龙、刘两库,蓄水使进入潼关水量减少；水保工程和用水增加等引起潼闫上下游河道淤积促使潼关高程上升；改善潼关高程应采取综合治理，多途径处理泥沙问题。     

来水来沙对潼关高程的影响

本文阐述了三门峡水库“蓄清排浑”运用以来入库水沙的特性和潼关高程的变化，对潼关高程非汛期升高、汛期降低的基本规律进行了分析，指导汛期来水量的多少是影响潼关高程的主要因素，1986年以后汛期来水量的大幅度减少是潼关高程持续升高的根本原因。     

黄河潼关河段清淤研究

影响潼关高程的主要因素有来水来沙条件、上下游河段冲淤状况和坝前运用水位，其中来水来沙条件起着主导作用，潼关高程的变化受下邻河段（黄淤３６～４１断面）冲淤的影响要大于上邻河段（黄淤４１～４５断面），减少三门峡水库非汛期高水位的运用对减缓非汛期潼关高程的抬升起着重要作用，清淤河段选在黄淤３０断面以上，重点在黄淤３６～４１断面。清淤时间分为桃汛期和汛期两个时段，清淤对潼关高程的上升趋势起到了一定的抑制作     

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。     

潼关高程影响因素及下降幅度探讨

分析了潼关河床的冲淤特性及原因,通过潼关高程的演变过程,详细论述了三门峡水库运用和来水来沙条件对三门峡库区的冲淤及潼关高程的影响程度,并探讨了三门峡水库敞泄运用后,潼关高程的可能降低幅度。     

射流清淤对改善潼关高程作用

1996年以来采用射流技术对潼关河段进行清淤。根据相同或相近水沙条件下潼关高程的类比分析，在1996—2000年不利水沙条件下，汛期潼关高程下降值反而增加，表明射流清淤对降低潼关高程具有一定作用。     

优化桃汛洪水冲刷降低潼关高程试验效果分析

对优化桃汛洪水冲刷降低潼关高程的试验效果进行了分析,结果表明:在2006—2009年试验期间,塑造了有利于冲刷降低潼关高程的桃汛洪水过程,潼关高程4 a间平均下降0.11 m;2006—2008年数学模型模拟结果表明,3 a结束时桃汛试验方案较不试验方案的潼关高程偏低0.19 m;桃汛试验不仅直接降低了潼关高程,也改善了三门峡库区淤积分布,有利于年内的冲淤平衡,对控制汛末潼关高程产生了重要作用。     

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。     

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。