三門(mén)峽水庫(kù)淤積與潼關(guān)高程

前言

　　三門(mén)峽水庫(kù)是黃河上修建的第一座大型水利樞紐工程，自1960年9月開(kāi)始蓄水運(yùn)用至今已50余年。由于在三門(mén)峽水利樞紐規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)和初期運(yùn)行階段，對(duì)泥沙問(wèn)題認(rèn)識(shí)不夠，設(shè)計(jì)泄流規(guī)模不足和水庫(kù)運(yùn)用方式不當(dāng)，致使在水庫(kù)運(yùn)用初期庫(kù)區(qū)發(fā)生了嚴(yán)重淤積，潼關(guān)高程（流量為1000m3／s時(shí)的水位）急劇抬升，導(dǎo)致渭河下游河床不斷淤積抬高，防洪形勢(shì)日趨嚴(yán)重，直接威脅到西安市的防洪安全，同時(shí)也造成關(guān)中地區(qū)地下水位上升，渭河兩岸內(nèi)澇，沿岸土地鹽堿化，生態(tài)環(huán)境惡化，居民生活水平得不到提高，嚴(yán)重影響了關(guān)中平原的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定。　　為了減輕水庫(kù)泥沙淤積帶來(lái)的不利影響，三門(mén)峽水庫(kù)被迫進(jìn)行了兩次改建和兩次改變運(yùn)行方式。第一次改建于1968年完成，第二次改建于1973年完成，通過(guò)兩次改建有效地增加了水庫(kù)的泄流規(guī)模。在水庫(kù)運(yùn)用方式上，1962年4月三門(mén)峽水庫(kù)的運(yùn)用方式由“蓄水?dāng)r沙”運(yùn)用改為“滯洪排沙”運(yùn)用，1973年10月以后又改變?yōu)椤靶钋迮艤啞边\(yùn)用。實(shí)施這些措施以后，水庫(kù)淤積得到了有效控制，潼關(guān)高程有了較大幅度的下降，并在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)得到了維持。然而，1985年汛末以后，由于來(lái)水持續(xù)偏枯，潼關(guān)高程開(kāi)始緩慢抬升，到20世紀(jì)90年代后期潼關(guān)高程一直處于328m以上，居高不下?！　′P(guān)高程是渭河下游的侵蝕基準(zhǔn)面，潼關(guān)高程的抬升給渭河下游泥沙淤積、防洪安全、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了一系列的問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，潼關(guān)高程一直為世人所關(guān)注，特別是近十多年來(lái)，降低潼關(guān)高程、減少庫(kù)區(qū)泥沙淤積、減輕庫(kù)區(qū)洪澇災(zāi)害，再次引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，成為當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。1999年底小浪底水庫(kù)的建成和投入運(yùn)用，為減輕三門(mén)峽水庫(kù)的防洪、防凌、灌溉等任務(wù)提供了契機(jī)，也為通過(guò)改變?nèi)T(mén)峽運(yùn)用方式來(lái)降低潼關(guān)高程、減輕三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用對(duì)渭河下游的不利影響創(chuàng)造了條件。在這樣的背景下，2001年，中國(guó)工程院重大咨詢(xún)項(xiàng)目“西北地區(qū)水資源配置生態(tài)環(huán)境建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究”中將“降低潼關(guān)高程可能性研究”列為研究專(zhuān)題，2002年水利部把“潼關(guān)高程控制及三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用方式研究”列為重點(diǎn)研究項(xiàng)目，以加強(qiáng)對(duì)三門(mén)峽水庫(kù)淤積和潼關(guān)高程問(wèn)題的研究，并為三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用方式的調(diào)整和降低潼關(guān)高程提供科技支撐。

內(nèi)容概要

本書(shū)針對(duì)三門(mén)峽水庫(kù)嚴(yán)重的泥沙淤積和潼關(guān)高程居高不下等問(wèn)題，采用實(shí)測(cè)資料分析、理論分析、實(shí)體模型試驗(yàn)和泥沙數(shù)學(xué)模型計(jì)算等多種研究手段，對(duì)渭河水沙過(guò)程變化與下游河道演變、三門(mén)峽水庫(kù)淤積過(guò)程與潼關(guān)高程變化、三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用方式與降低潼關(guān)高程、潼關(guān)高程變化對(duì)渭河下游的影響、東莊水庫(kù)與引江濟(jì)渭工程對(duì)渭河下游的作用等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。研究工作以降低潼關(guān)高程和減少庫(kù)區(qū)泥沙淤積為目標(biāo)，提出了潼關(guān)高程降低的近期與中長(zhǎng)期目標(biāo)和三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用方式的調(diào)整方案。研究成果為三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用方式的調(diào)整和降低潼關(guān)高程提供了科學(xué)的依據(jù)。   　本書(shū)可供從事泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)、河床演變與河道整治、水庫(kù)泥沙、防洪減災(zāi)、黃河治理等方面研究、設(shè)計(jì)和管理的科技人員及高等院校有關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生參考。

作者簡(jiǎn)介

胡春宏，1962年4月出生，浙江慈溪人。1982年獲武漢水利電力大學(xué)治河專(zhuān)業(yè)學(xué)士學(xué)位，1985年和1989年分別獲清華大學(xué)水力學(xué)及河流動(dòng)力學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士和博士學(xué)位。現(xiàn)為中國(guó)水利水電科學(xué)研究院副院長(zhǎng)、教授級(jí)高級(jí)工程師、博士生導(dǎo)師，國(guó)際泥沙研究培訓(xùn)中心副主任兼秘書(shū)長(zhǎng)。主要從事泥沙

書(shū)籍目錄

前言第1章　緒論　1.1　三門(mén)峽水庫(kù)概況　1.2　三門(mén)峽水庫(kù)的修建和改建及其經(jīng)歷的運(yùn)用方式和產(chǎn)生的問(wèn)題    1.2.1  三門(mén)峽水庫(kù)的修建和改建    1.2.2　三門(mén)峽水庫(kù)經(jīng)歷的運(yùn)用方式和產(chǎn)生的問(wèn)題　1.3　研究?jī)?nèi)容與研究成果    1.3.1  3.2三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用方式與淤積過(guò)程    1.3.2　研究成果    參考文獻(xiàn)第2章　渭河下游水沙過(guò)程變化與河道演變  2.1  渭河下游與涇河來(lái)水來(lái)沙過(guò)程    2.1.1　渭河下游河道概況    2.1.2　渭河下游來(lái)水來(lái)沙過(guò)程變化    2.1.3　近20年渭河下游來(lái)水來(lái)沙過(guò)程變化特征  2.2  三門(mén)峽水庫(kù)修建前渭河下游的河道演變  2.3　三門(mén)峽水庫(kù)修建后渭河下游的河道演變    2.3.1  渭河下游河道淤積量變化過(guò)程    2.3.2　近20年來(lái)渭河下游河道淤積的特征    2.3.3　渭河下游河道淤積原因分析    2.3.4　高含沙水流的輸沙特性  參考文獻(xiàn)第3章　三門(mén)峽水庫(kù)淤積過(guò)程與潼關(guān)高程變化  3.1　小北干流來(lái)水來(lái)沙過(guò)程    3.1.1  小北干流來(lái)水來(lái)沙量的年際變化    3.1.2　小北干流來(lái)水來(lái)沙量的年內(nèi)分配    3.1.3　小北干流流量的變幅    3.1.4　小北干流各流量級(jí)和各含沙量級(jí)出現(xiàn)幾率的變化    3.1.5　小北干流懸移質(zhì)級(jí)配的變化    3.1.6　小北干流支流來(lái)水來(lái)沙情況    3.2.1  三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用方式    3.2.2  三門(mén)峽水庫(kù)淤積過(guò)程  3.3  三門(mén)峽水庫(kù)修建前潼關(guān)高程的變化    3.3.1  歷史時(shí)期潼關(guān)高程變化    3.3.2  建庫(kù)前期潼關(guān)高程變化  3.4  三門(mén)峽水庫(kù)修建后潼關(guān)高程變化及其成因    3.4.1  建庫(kù)后潼關(guān)高程的變化過(guò)程    3.4.2  潼關(guān)高程上升對(duì)其上游河道的影響    3.4.3  建庫(kù)后潼關(guān)高程成因分析    參考文獻(xiàn)第4章  三門(mén)峽水庫(kù)與渭河下游河道演變模擬技術(shù)  4.1  泥沙數(shù)學(xué)模型    4.1.1  泥沙數(shù)學(xué)模型計(jì)算方法    4.1.2  三門(mén)峽庫(kù)區(qū)與渭河下游河道挾沙能力    4.1.3  泥沙數(shù)學(xué)模型率定與驗(yàn)證  4.2　全動(dòng)床實(shí)體模型    4.2.1　渭河下游河道實(shí)體模型設(shè)計(jì)    4.2.2　實(shí)體模型驗(yàn)證試驗(yàn)    參考文獻(xiàn)第5章　三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用方式與降低潼關(guān)高程  5.1  三門(mén)峽水庫(kù)不同運(yùn)用方案設(shè)計(jì)    5.1.1　水沙系列確定    5.1.2　水庫(kù)運(yùn)用條件    5.1.3　計(jì)算的初始條件    5.2　三門(mén)峽水庫(kù)不同運(yùn)用方案對(duì)降低潼關(guān)    5.2.1  三門(mén)峽水庫(kù)不同運(yùn)用方案時(shí)計(jì)算的潼關(guān)高程變化過(guò)程    5.2.2　三門(mén)峽水庫(kù)不同運(yùn)用方式對(duì)潼關(guān)高程的影響    5.2.3　三門(mén)峽水庫(kù)來(lái)水來(lái)沙條件對(duì)潼關(guān)高程的影響    5.2.4　三門(mén)峽水庫(kù)不同運(yùn)用方案時(shí)計(jì)算的三門(mén)峽庫(kù)區(qū)沖淤量  5.3　降低潼關(guān)高程的途徑    5.3.1  降低潼關(guān)高程的途徑與預(yù)期目標(biāo)    5.3.2　綜合措施對(duì)降低潼關(guān)高程的作用    5.3.3　潼關(guān)高程的穩(wěn)定降低  5.4　三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用方式的調(diào)整方案　……第6章　潼關(guān)高程變化對(duì)渭河下游的影響第7章　東莊水庫(kù)與“引江濟(jì)渭”工程對(duì)渭河下洲的作用第8章　主要結(jié)論與建議

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.3　研究?jī)?nèi)容與研究成果　　1.3.2　研究成果　　本書(shū)共分為8章，詳細(xì)介紹了對(duì)三門(mén)峽水庫(kù)淤積與潼關(guān)高程方面研究取得的成果，主要包括如下幾方面：　　1）在渭河水沙過(guò)程變化與下游河道演變研究方面，系統(tǒng)分析了渭河下游和涇河不同時(shí)期水沙過(guò)程變異的特征；研究了三門(mén)峽水庫(kù)建庫(kù)前后渭河下游的沖淤特點(diǎn)；分析了渭河下游河道淤積的原因；探討了渭河下游高含沙水流的輸沙和沖淤特性。　　2）在三門(mén)峽水庫(kù)淤積過(guò)程與潼關(guān)高程變化研究方面，分析了黃河小北干流來(lái)水來(lái)沙過(guò)程變化的特點(diǎn)；系統(tǒng)研究了三門(mén)峽水庫(kù)的淤積過(guò)程，及水庫(kù)運(yùn)用方式與淤積過(guò)程的相互關(guān)系；研究了三門(mén)峽水庫(kù)修建前后潼關(guān)高程的變化規(guī)律；探討了三門(mén)峽水庫(kù)修建后潼關(guān)高程變化的影響因素?！　?）在三門(mén)峽水庫(kù)與渭河下游河道演變模擬技術(shù)研究方面，建立的動(dòng)床實(shí)體模型包括渭河下游河道和三門(mén)峽庫(kù)區(qū)，在長(zhǎng)河段、多進(jìn)口、不同河型和干支流同步模擬技術(shù)方面取得了較大進(jìn)展；建立的泥沙數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)了黃河小北干流、渭河下游河道、三門(mén)峽庫(kù)區(qū)之間的互動(dòng)模擬，采用了高含沙和低含沙統(tǒng)一的挾沙能力公式，推導(dǎo)了相關(guān)系數(shù)的理論表達(dá)式，避免了數(shù)學(xué)模型參數(shù)取值的不確定性，使得泥沙數(shù)學(xué)模型的模擬功能和適應(yīng)性得到較大提升。　　4）在三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用方式與降低潼關(guān)高程研究方面，系統(tǒng)研究了不同來(lái)水來(lái)沙和三門(mén)峽運(yùn)用方式條件下，潼關(guān)高程的升降值和變化趨勢(shì)；提出了潼關(guān)高程穩(wěn)定下降的概念和降低潼關(guān)高程的近期目標(biāo)為1m，中長(zhǎng)期目標(biāo)為2m；系統(tǒng)研究了工程與非工程措施對(duì)降低潼關(guān)高程的效果，提出了應(yīng)采用包括調(diào)整三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用方式在內(nèi)的，輔之于跨流域調(diào)水、水保減沙、人造洪峰、河道裁彎、縮窄河寬、疏浚和增加水庫(kù)泄量等綜合措施來(lái)降低潼關(guān)高程并使之穩(wěn)定的途徑；根據(jù)研究成果和綜合考慮現(xiàn)實(shí)要求，提出了三門(mén)峽水庫(kù)運(yùn)用方式的調(diào)整方案為：近期水庫(kù)采用汛期敞泄、非汛期控制水位315m運(yùn)用，今后根據(jù)運(yùn)用情況再逐步調(diào)整?！　　?/pre>








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