潼關(guān)水文站近十年水沙情勢(shì)分析

張祥，辛紅俠，侯光，韓泰

（黃河水利委員會(huì)三門峽庫區(qū)水文水資源局，河南三門峽472000）

潼關(guān)水文站近十年水沙情勢(shì)分析

張祥，辛紅俠，侯光，韓泰

（黃河水利委員會(huì)三門峽庫區(qū)水文水資源局，河南三門峽472000）

三門峽水庫自2002年11月起開始進(jìn)行“318”原型試驗(yàn)，試驗(yàn)期間為降低潼關(guān)高程采取了多種措施，包括改變?nèi)f家寨水庫運(yùn)用方式，開展利用并優(yōu)化桃汛洪水沖刷降低潼關(guān)高程試驗(yàn)，同時(shí)配合小浪底水庫開展黃河調(diào)水調(diào)沙等治黃專項(xiàng)工作。文中通過對(duì)三門峽水庫入庫潼關(guān)水文站2003年至2014年的水沙情勢(shì)分析，對(duì)三門峽水庫原型試驗(yàn)運(yùn)用方式及沖淤規(guī)律進(jìn)行分析，探尋不同水沙組合條件下的水庫科學(xué)調(diào)度方式。

水沙情勢(shì)；汛期洪水；潼關(guān)水文站

1 水沙情況

近十年原型試驗(yàn)期間，三門峽水庫入庫潼關(guān)站年均水量249.0×108m3，年均沙量2.45×108t；較1986—2002年多年均值偏多0.2%和偏少65.3%，較1974—1985年多年均值分別偏小37.9%和76.6%，屬枯水枯沙系列。總體看沙量減少比例大于水量減少比例，水沙組合比較有利（見表1）。汛期和非汛期來水量分別占年水量的49.0%和51.0%，來沙量分別占年沙量的77.8%和22.2%。

從水沙年際間變化情況看，原型試驗(yàn)期間，水量年際間變幅不大，年水量在200.0～360.0×108m3之間；沙量除原型試驗(yàn)頭一年2003年較大達(dá)到6.02億t外，其余年份變化在（0.700～3.50）×108t之間。2003—2014年平均含沙量9.86 kg/m3，較1986—2002年平均含沙量28.5 kg/m3減小了65.4%。

2 水沙量平衡分析

原型試驗(yàn)期間，黃河干流龍門站年均來水量為196.6億m3，占四站（四站指黃河龍門、渭河華縣、汾河河津、北洛河南榮華等，以下同）年均來水總量的75.2%；渭河華縣站來水量為48.80億m3，占四站年均來水總量的18.7%；北洛河和汾河來水量之和為16.09億m3，僅為四站年均來水總量的6.1%。

黃河干流龍門站年均來沙1.27億t，占四站年均來沙總量的52.9%；渭河華縣年均來沙0.804億t，占四站年均來沙總量的33.6%；北洛河、汾河年均來沙量之和為0.323億t，僅為四站年均來沙總量的13.5%。

表1 2003—2014年潼關(guān)（八）站年水沙量

黃河干流龍門站和渭河華縣站年均水沙量之和占四站年均水沙總量的90%左右。渭河華縣站年均來水量占四站來水總量的18.7%，而來沙量占四站年均來沙總量的33.6%，是水少沙多的主要沙量來源區(qū)。

原型試驗(yàn)期間，四站合計(jì)年均水量261.5億m3，較潼關(guān)站大12.5億m3，主要是由于潼關(guān)以上庫區(qū)引水灌溉造成。潼關(guān)站年均水量為249.0億m3，考慮庫調(diào)后，入庫比出庫水量大約8億m3，這與潼關(guān)至大壩庫段的引水以及三門峽站流量測(cè)驗(yàn)存在系統(tǒng)偏小等因素有關(guān)。

四站合計(jì)年均沙量2.39億t，潼關(guān)站年均沙量2.45億t，潼關(guān)站比四站和大0.06億t；三門峽站年均出庫沙量3.10億t，比潼關(guān)站大0.65億t。

3 汛期洪水情況

原型試驗(yàn)期間，汛期入庫潼關(guān)站最大洪峰流量為5 800 m3/s（2011年9月21日），入庫最大含沙量為431 kg/m3（2003年7月27日）。入庫年最大洪峰流量平均為3 562 m3/s，僅是多年最大入庫流量均值（6 805 m3/s）的52.3%，無論從洪水量級(jí)還是洪水頻次都與多年平均情況相差較多，其中，2004，2006—2009年汛期入庫最大洪峰流量均未超過3 000m3/s。

2003—2014年汛期入庫洪水主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：峰值小，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，漲落平緩，水沙量偏小等。統(tǒng)計(jì)2003—2014年潼關(guān)站洪峰流量大于2 000 m3/s的洪水，單次洪水的水沙量都不大，最小一次洪水的水沙量?jī)H3.904×108 m3和0.219 2×108t。

2003年持續(xù)時(shí)間達(dá)31 d最大一場(chǎng)洪水的水量，也只有68.87×108m3，而洪水沙量多數(shù)在1.000×108t以下，這與洪水多發(fā)生在秋季且主要與渭河上游來水有關(guān)。從各年洪水總的水沙量占汛期來水來沙量的比重看，洪水總水量占汛期來水量平均為42.8%，最大的2003年占73.6%，最小的2004年僅占8.6%；洪水總沙量占汛期來沙量平均為59.0%，最大的2003年占80.4%，最小的2005年占40.1%。

4 汛期洪水水沙來源情況

表2統(tǒng)計(jì)了2003—2014年潼關(guān)站洪峰流量大于2 000 m3/s的洪水來源和潼關(guān)站含沙量大于150 kg/m3的沙峰來源?？梢钥闯觯迥觊g汛期潼關(guān)站出現(xiàn)洪峰流量大于2 000 m3/s的洪水共36次，其中來源于黃河龍門站的有9次，來源于渭河華縣站的有5次，由黃、渭河共同來水組成的有22次，說明五年間洪峰流量大于2 000 m3/s的入庫洪水，主要由黃河和渭河共同作用而成的。

十年間潼關(guān)站汛期共出現(xiàn)含沙量大于150 kg/m3的沙峰10次，其中來源于渭河華縣站7次，由黃、渭河來沙共同組成的3次。在來源于渭河華縣站7次沙峰中，有5次最大含沙量大于300 kg/m3（且多為小流量高含沙洪水），只有2次最大含沙量小于300 kg/m3?？梢娛觊g汛期含沙量大于150 kg/m3的沙峰主要來源于渭河華縣以上。

表2 2003—2014年潼關(guān)站汛期水沙峰來源統(tǒng)計(jì)

5 結(jié)語

1）2003—2014年屬枯水枯沙系列，入庫平均水沙量分別為249.0億m3和2.45億t。較同為枯水枯沙系列的1986—2002年來水量基本持平，來沙量減少近7成。水沙量分布結(jié)構(gòu)基本合理，水沙量同步，500～2 000 m3/s流量級(jí)水沙量占汛期總水沙量的比重最大，分別為66.2%和55.5%。

2）汛期入庫水量為122.0億m3，占全年來水量的49.0%；入庫沙量1.91億t，占全年來沙量的77.8%。與1986—2002年比，來水量基本持平，來沙量減少6成，平均含沙量減小65%，汛期屬少水枯沙系列。汛期洪水場(chǎng)次少，洪峰流量和洪量小，入庫年最大流量平均值僅是多年均值的52.3%。

3）水沙量主要來自黃河和渭河，兩者水沙量之和占入庫水沙總量的90%左右。渭河來水量占入庫總水量的18.7%，來沙量占入庫總沙量的33.6%，是水少沙多的主要沙量來源區(qū)。

［1］程龍淵，等.三門峽庫區(qū)水文泥沙實(shí)驗(yàn)研究［M］.鄭州：黃河水利出版社,1999.

［2］屠新武，等.黃河三門峽庫區(qū)水文規(guī)律研究［M］.西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2010.

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2017-03-10