三門峽庫區(qū)近期入庫水沙及渭河下游河道變化分析

◎王 冰

1 近期入庫水沙條件分析

1.1 龍、華、河、狀入庫水沙

整理近九年來龍門、華縣、河津、狀頭、潼關(guān)等水文站的水沙資料，與多年特別是20世紀(jì)90年代以來水沙系列對比分析。

2002 年～2011年汛后龍華河狀四站入庫水、沙量統(tǒng)計見表1。九年平均入庫水量243.3億m3、沙量2.626億t，平均含沙量10.8kg/m3，平均來沙系數(shù)0.014。其中汛期水量114.2億m3、沙量2.265億t，分別占年水沙量的46.9%、86.3%；非汛期水量129.1億m3、沙量0.361億t，分別占年水沙量的53.1%、13.7%。年入庫水、沙量與1974年～2002年相比，分別減少71.5億 m3、6.32億 t，減幅分別為 22.7%、70.6%；與1986年～2002年相比，分別減少 11.2億 m3、5.33億 t，減幅分別為4.4%、67.0%；與1992年～1996年相比，分別減少30.3億m3、8.48億t，減幅分別為11.1%、76.3%。汛期入庫水、沙量與1974年～2002年相比，分別減少49.9億m3、5.45億 t，減幅分別為 30.4%、70.7%；與1986年～2002年相比，水量增加0.12億m3，沙量減少4.37億t，沙量減幅為65.9%；與1992年～1996年相比，分別減少 18.16億 m3、7.73億 t，減幅分別為13.7%、77.3%。

1.2 潼關(guān)站入庫水沙

2002 年～2011年汛后潼關(guān)站水、沙量統(tǒng)計見表2。九年平均水量231.8億 m3、沙量 2.62億 t，平均含沙量11.3kg/m3，平均來沙系數(shù)0.015。其中汛期水量 108.5億 m3、沙量 2.00億 t，分別占年水沙量的46.8%、76.3%；非汛期水量 123.3億 m3、沙量 0.617億 t，分別占年水沙量的53.2%、23.5%。年水、沙量與1974年～2002年相比，分別減少79.7億 m3、5.85億 t， 減 幅 分 別 為25.6%、69.1%；與1986年～2002年相比，分別減少 16.5億 m3、5.8億 t，減幅分別為6.6%、68.9%；與1992年～1996年相比，分別減少36.7億m3、5.23億t，減幅為 13.7%、66.6%。汛期水、沙量與1974年～2002年相比，分別減少54.1億 m3、4.73億 t，減幅分別為33.3%、70.3%；與1986年～2002年相比，分別減少2.10億m3、4.72億t，減幅分別為1.9%、70.2%；與1992年～1996年相比，分別減少20.6億m3、4.24億 t，減幅分別為 16.0%、67.9%。

表1 龍華河狀四站近期入庫水沙量統(tǒng)計

1.3 渭河華縣站水沙

2002 年～2011年汛后華縣站水、沙量統(tǒng)計見表3。九年平均水量53.0億 m3、沙量 1.57億 t，平均含沙量29.6kg/m3，平均來沙系數(shù) 0.176。其中汛期水量35.1億m3、沙量1.47億 t，分別占年水沙量的 66.3%、93.6%；非汛期水量 17.9億 m3、沙量0.103億 t，分別占年水沙量的33.7%、6.56%。年水、沙量與1974年～2002年相比，分別減少5.12億m3、1.22億 t，減幅分別為 8.8%、43.7%；與1986年～2002年相比，水量增加12.1億m3，沙量減少0.7億t，沙量減幅為30.8%；與1992年～1996年相比，水量增加10.5億m3，沙量減少 1.77億 t，沙量減幅為53%。汛期水、沙量與1974年～2002年相比，分別減少1.07億m3、0.99億t，減幅分別為 3.0%、40.2%；與 1986年～2002年相比，水量增加9.9億m3，沙量減少 1.04億 t，沙量減幅為58.6%；與1992年～1996年相比，水量增加9.4億m3，沙量減少0.91億t，沙量減幅為61.9%。

表2 潼關(guān)站近期水沙量統(tǒng)計

表3 華縣站近期水沙量統(tǒng)計

2 渭河下游河道變化

2.1 泥沙淤積的分布特點

2002 年汛后至2011年汛后渭河下游的淤積情況見表4。從表中可看出非汛期除2011年外均為沖刷，汛期有沖有淤，至2011年汛后渭河下游共沖刷泥沙2.0845億m3；主要是2010年沖刷量較大，為1.0278億m3，其次是 2011年、2005年、2003年，分別沖刷 0.5813億 m3、0.1775億 m3、0.1741億 m3。

圖1 2002年10月-2011.11月渭河下游斷面淤積分布圖

表4 2002年汛后至2011年汛后渭河下游沖淤量統(tǒng)計 單位：億m3

表5 2003年至2011年汛后渭河下游常水位變化表 單位：m

自2002年汛后三門峽水庫實行原型試驗監(jiān)測以來，渭河下游經(jīng)歷了“03·8”、“05·10”、“11·9”洪水，洪水主要來源秦嶺北麓南山支流，含沙量小，洪水后渭河下游總的是沖刷的，河槽普遍展寬刷深，基本呈現(xiàn)上、下段沖刷，中間淤積的特點，如圖1。

2.2 特征水位與平槽過洪能力

依據(jù)2003年～2011年渭河下游各水文水位站實測資料，分析各站汛后常水位（Q=200m3/s）見表5。從表中可以看出，耿鎮(zhèn)至臨潼河段，常水位總的趁勢是降低的，耿鎮(zhèn)站降低了1.84m，臨潼站降低了1.01m；交口至渭南河段，2003年～2008年常水位是抬升的，抬升值為 0.48m～1.35m，2008年～2011年常水位是下降的，降低值為1.41m～1.94m；華縣至陳村河段，2003年～2009年常水位趁勢是抬升的，抬升值為0.64m～0.66m，2009年～2011年常水位是下降的，下降值為0.56m～1.36m。

依據(jù)水位流量關(guān)系分析2003年～2011年汛后臨潼、華縣站平槽過洪能力，2003年汛后以來，臨潼、華縣 站平槽過洪能力增大，分別為3500m3/s、3000m3/s左右。

2.3 河勢變化

2.3.1 2003 年河勢變化

2003 年汛后，河勢較汛前發(fā)生較大的變化，渭河下游咸陽至涇河入渭口段，河彎變化最為劇烈，水流散亂，主流擺動不定，河彎彎頂淘深，河道較汛前趨于順直，局部河段有向新彎發(fā)展趨勢，如柳葉河～長澗河河段形成新彎。

典型河彎變化情況：（1）涇渭匯流區(qū)，涇河口上提400m，涇河入渭口北岸塌岸嚴(yán)重，長 150m、寬 30m，“03·8”洪水后在涇渭河匯流區(qū)形成一個新的“S”型河彎。（2）張莊險工段（臨潼水文站）主流向右岸擺動350m，河道主流順直，主槽過洪能力增大。（3）渭洛河匯流區(qū)：渭河主流向南展寬200m，三河口工程主流下挫1000m，北洛河入渭口向南下移300余m。

圖2 2011年汛后華縣大荔部分河段河勢變化圖

2.3.2 2005 年河勢變化

渭河下游經(jīng)2005年汛期洪水后河勢發(fā)生了較大的變化，主槽拓寬，部分河段主流擺動較大，裁彎取直和上提下挫較多。主槽較汛前拓寬50m～100m。

河勢變化特點：（1）主槽擺動大。在渭淤34斷面附近，洪水后主流靠近左岸堤防，擺動距離長達1km左右，在卓所河段和正陽河段，主流分別左移700m、500m左右。赤水河口河段主流向右岸擺動30m左右。在大荔河段，主流均左擺，在柳葉河口以東河段主流距移民圍堤更近。（2）彎頂上提下挫。如臨渭區(qū)的梁趙河段，彎頂上提200m；河道彎頂下挫較大的公莊彎頂下挫260m，距大堤僅剩23m。（3）河道出現(xiàn)自然裁彎現(xiàn)象。河道自然裁彎三處，高陵上馬渡、臨渭區(qū)樹園、、華縣濱壩河段的自然裁彎。水流較為順直。

2.3.3 2011 年河勢變化

全河段總體河勢變化明顯，西安咸陽段主流普遍右移，高陵以下河段主流普遍左移。河灣普遍發(fā)生下挫，主流線順直。河槽普遍展寬、刷深。河道出現(xiàn)自然裁彎。公莊灣道自然裁彎，槐園彎道有裁彎趨勢。

典型河彎變化情況：（1）咸陽西安段，上林大橋處河勢南移約200m，灃河入渭口上移至上林大橋上游。（2）高陵臨潼河段，涇河在工程上游500m處改道，河口上提約800m。（3）渭南河段，河灘李控導(dǎo)工程處形成新的南北“S”型橫河，河岸坎距堤防僅有35m。（4）華縣大荔河段，詹劉險工河勢繼續(xù)下挫約80m；大荔朱家工程河勢下挫長度約160m；槐元彎道有自然裁彎趨勢；陳村工程段河勢距堤防25m。（5）華陰潼關(guān)河段，北洛險工段河勢形成新河灣。公莊彎道自然裁彎，河勢由公莊順接吊橋工程。華縣大荔部分河段河勢變化見圖2。

3 結(jié)論與建議

（1）2002年～2011年汛后龍華河狀四站入庫水、沙量分別為243.3億 m3、2.626億 t，是多年均值（1974年～2002年）的77.3%、29.4%，來水接近均值，來沙偏枯；潼關(guān)站水、沙量分別為 231.8億 m3、2.62億 t，，是多年均值的74.4%、30.9%；華縣站水、沙量為53.0億m3、1.57億t，是多年均值的91.2%、56.3%。

（2）2002年汛后至2011年汛后渭河下游共沖刷泥沙2.0845億m3，主要是2010年沖刷量較大，為1.0278億m3，其次是 2011年、2005年、2003年，分別沖刷 0.5813億 m3、0.1775億 m3、0.1741億 m3。非汛期除2011年外均為沖刷，汛期有沖有淤。

（3）2011年渭河下游各水文、水位站常水位與2002年汛后相比，均是下降的，下降值為 0.59～1.84；2003年至2011年汛后，臨潼、華縣站平槽過洪能力增大，分別為3500m3/s、3000m3/s左右。

（4）經(jīng)過“03·8”、“05·10”、“11·9”洪水后，下游河勢變化較大。一是主流擺動大。咸陽西安河段，“05·10”洪水后主流在渭淤34斷面附近，主流左擺約達1km左右；臨潼河段，主流倒向右岸；大荔河段，主流左擺，華陰柳葉河口以東河段主流右靠，距移民圍堤更近。二是頂上提下挫。三是自然裁彎三處。四是形成新的河彎。

（5）近期渭河水沙及沖淤使河道條件發(fā)生了較大變化，建議開展專題研究，進一步研究變化機理。陜西水利