稳定潼关高程的三门峡水库运用方式研究

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1、稳定潼关高程的三门峡水库运用控制水位方案研究冯普林曹如轩2,邓贤世石长伟打杨武学马雪妍1（1.陕西省三门峡库区管理局，西安710016:2.西安理工大学，西安710048：3.陕西省水利厅，術安710004）摘要：本文从稳定降低潼关高程的要求出发，分析了三门峡水库1974年以来运用存在的问题，结合“蓄清排浑”运用的必要条件论证了潼关以下库区河道的富余挟沙能力状况，根据平衡排沙的要求论证了汛期敞泄运用的必要性，从九十年代以来保持年内冲淤平衡的位置出发论证了非汛期运用控制水位的取值及其淤积影响，提出了适宜的水库运用控制

2、水位方案建议。在方案论证过程中也考虑了非汛期尽可能发挥一定发电效益的因素。关键词：潼关高程；蓄清排浑；平衡排沙；控制水位方案；三门峡水库三门峡水库是我国在黄河上兴建的笫一座大型水利枢纽工程。自I960年9刀蓄水运用以来，在黄河下游防洪、防凌、供水等方面发挥了显著的社会和经济效益，但也引起了潼关高程抬升、库区泥沙淤积发展等一系列问题，直接威胁到关中东部和西安的安全。九十年代初期以来，潼关高程较建库前抬升5m,—直维持在328m以上，使得潼关以上库区黄、渭、洛河河床抬升，堤防临背差普遍达2.0〜4.4m,库区防洪形势及

3、生态环境恶化趋势I•分严峻。为缓解潼关以上库区严峻的防洪形势，必须降低并保持稳定的潼关高程。围绕潼关高程抬升问题的大量研究表明，水库运用不当和来水来沙条件变化是潼关高程居高不下的两个主要影响因索，水库运用方式不适应来水來沙条件变化、无法实现水库运用年度的冲淤平衡是这一问题的实质；降低三门峡水库运用水位成为稳定潼关高程的首要和必然的选择。无论何种水平的潼关高程，实现水库运用年度的冲淤平衡是稳定的前捉条件。因此,实现潼关以下库区水库运用年度的泥沙冲淤平衡就成为制订三门峡水库运用控制水位方案的主要依据。11974年以来水

4、库运用存在的主要问题三门峡水库1973年11月开始按“蓄清排浑”原则进行全年控制运用，并开始非汛期发电；1981年后非汛期除承担防凌蓄水任务外，还增加了防凌提前蓄水和春灌蓄水；1989年汛期水库开始浑水发电试验，在小流量平水期蓄水发电。在此期间，潼关高程有升有降,但以抬升为主要趋势。曲于二期改建期间库区溯源冲刷作用的影响，加之1975年水量偏丰,1975年汛后潼关高程下降到326.04m。此后10年间,潼关高程先升后降,到1985年汛后为326.64mo1986年以后又呈抬升趋势，九十年代初以来一直维持在328ni

5、以上，2002年汛后为32&77m。1.1非汛期蓄水位高，潼关以下河段累积淤积量不断增加1974年以來，水库非汛期平均蓄水位316.26m,最高蓄水位325.99m（1977年3月1口）,平均超310m水位213天，超315m水位143天，超320m水位72天，超32加水位40天。由于非汛期蓄水位高，潼关高程非汛期年平均抬升0.2〜0・5ni。1974年以来潼关以下河段累积淤积量变化见表1。可以看出，蓄清排浑运用以来，潼关以下库区淤积量仍不断增加，累积淤积量已达2.5117亿代，其屮黄淤26〜41断面累积淤积量0.

6、7003亿讥1991年汛后主要淤积在黄淤26〜41断面之间，占该时期的106.9%。非汛期连续三个断面间的最大淤积体（淤积重心）与非汛期平均运用水位关系见图1。作者简介：冯普林（1966-）,男，陕西户县人，高级工程师，中国水科院“西部之光”访问学者，主要从事水文泥沙及河道分析研究工作。可以看出，非汛期平均运用水位愈高，其淤积重心部位愈偏上，反Z则淤积重心部位偏下。500050O00・O50■O表1黄河潼关以下淤积体分布表单位:ioV甘段河段蓄清排浑运用期1973.10〜1991.101991.10〜2001.10

7、1973.10〜2001.10黄淤26〜410.30660.39370.7003坝址〜黄淤412.14330.36842.5117••■•••;-•••••••••••黄淤前面号414039383736353433323130292827262524222120191817151412118642111111111111111111111非汛期平均运用水位m)/IV9876541111J1U333333120110100908070605040302010距坝里程(km)图1非汛期淤积重心与运用水位关系图-1.00

8、-1.00-0.75-0.50-0.250.000.250.500.751.00图2蓄清排浑运用以来黄淤26〜41冲淤体与潼关高程升降值关系图图2为潼关以下无富余挟沙能力河段累积淤积量与潼关高程变化关系。说明控制该河段累积淤积量的变化对潼关高程具有重要作用。1・2汛期运用水位偏高，洪水的冲刷能力受到限制1974年以來，水库汛期平均运用水位介于300〜305m